In dit practicum leren leerlingen de wet van Coulomb kennen. Zij leiden deze af met behulp van een Phet-simulatie. De leerlingen hebben de mogelijkheid om de twee ladingen en de afstand te variëren en de daarbij behorende kracht af te lezen. Dit practicum kan in combinatie met P1 en P2 uitgevoerd worden.
Leerdoelen
Met behulp van deze simulatie leren leerlingen:
De wet van Coulomb begrijpen
De richting van de elektrische kracht tussen twee geladen deeltjes interpreteren.
Voorafgaand aan dit practicum kun je een staaf wrijven met een doek en deze bij elektroscoop houden. Hoe komt het dat de pootjes uit elkaar gaan staan?
Waarom blijven elektronen bij de atoomkern?
Herhaal het begrip elektrisch veld
Uitvoering
Laat de leerlingen kort de simulatie zien. Vraag welke grootheden gevarieerd kunnen worden (q1, q2,r)
Onderzoeksvragen kunnen door leerlingen worden geformuleerd of worden gegeven. Het beste is als dit gezamenlijk geformuleerd wordt zodanig dat alle aspecten aanbod komen. Voorbeelden van onderzoeksvragen:
Wat is het verband tussen de kracht en de afstand als q1= -4 en q2 = -4 .
Wat is het verband tussen de kracht en de afstand als q1= 4 en q2 = -4 .
Wat is het verband tussen de kracht en de afstand als q1= 4 en q2 = 4 .
Wat is het verband tussen de kracht en de afstand als q1= -4 en q2 = -8 .
Wat is het verband tussen de kracht en de waarde van q1 als q2= 4 (varieer de waarde van q2 voor meer variatie in onderzoeksvragen)
Wat is het verband tussen de kracht en de waarde van q2 als q1= 4 (varieer de waarde van q2 voor meer variatie in onderzoeksvragen)
Geef elk groepje een andere vraag en laat ze deze op hun whiteboard zetten inclusief de hypothese
Laat de metingen uitvoeren
Laat een grafiek maken en de bijbehorende formule of verband opstellen
Organisatie (optioneel)
Tijdsplanning (45 minuten, groepjes van 3):
Introductie en voorkennis (5 minuten)
Kennismaken met simulatie, inventarisatie grootheden en hypothese formuleren (5 minuten)
Onderzoek uitvoeren + verwerken op het whiteboard (20 minuten)
Kringgesprek (10 minuten)
Logboek (5 minuten)
Klassenorganisatie
Beperk de introductie en verdeel de experimenten P1, P2 en P3 over de groepjes. Hecht veel belang aan duidelijke tekeningen. Laat eerst de leerlingen met experiment P1, dan P2 aan het woord en eindig met de leerlingen die P3 hebben uitgevoerd. Een blokuur is dan wel aan te bevelen
Geef de onderzoeksvragen op het bord nadat de variabelen zijn geïnventariseerd, dit scheelt veel tijd en geeft leerlingen houvast tijdens het onderzoeken
Inhoud kringgesprek
Ladingen met hetzelfde teken geven een afstotende kracht
Ladingen met een tegengesteld teken geven een aantrekkende kracht
Lading en een neutraal voorwerp oefen geen kracht op elkaar uit
De elektrische kracht is op beide voorwerpen hetzelfde
Hoe kan een geladen deeltje een kracht uitoefenen op een ander deeltje zonder het te raken (relatie met elektrisch veld van geladen deeltjes).
Inhoud logboek (optioneel)
Tekeningen van krachten op geladen deeltjes
Formule
Geladen deeltje en neutraal deeltje ondervinden geen elektrische kracht
De richting van de elektrische kracht tussen twee geladen deeltjes interpreteren.
en q2 = -4 
.
