Practicum P6: bewegend geladen deeltje in magneetveld (II)

Omschrijving

Met behulp van deze simulatie kunnen de leerlingen de verbanden afleiden die uiteindelijk leiden tot de formule voor de Lorentzkracht en/of de formule voor de baanstraal in een magnetisch veld. Deze simulatie is een vervolg op de simulatie uit P5 waar leerlingen kwalitatief geleerd hebben hoe bewegende geladen deeltjes zich gedragen in een magnetisch veld. In deze simulatie kunnen ze de massa, de lading, de beginsnelheid en de sterkte van het magneetveld variëren. Als resultaat komt er dan steeds een andere baan uit. In deze simulatie blijven alle banen zichtbaar zodat leerlingen ook een kwalitatieve indruk krijgen van de invloed van de verschillende grootheden.

Leerdoelen

Met behulp van deze simulatie leren de leerlingen:

Voorkennis

Benodigdheden

Klassikale introductie van het practicum

Uitvoering

De volgende onderzoeksvragen kunnen aan de leerlingen gevraagd worden.

Het is ook mogelijk om met de leerlingen te bespreken dat de middelpuntzoekende kracht gelijk is aan de Lorentzkracht. Door deze kracht uit te rekenen met kan dan de relatie worden onderzocht tussen  en m, v, B en q. Dit leidt tot de volgende onderzoeksvragen:

Naast onderzoek met behulp van de simulatie is het ook mogelijk om leerlingen theoretisch de Lorentzkracht op een deeltje te laten afleiden, daarmee de formule .

Door het grote aantal onderzoeksvragen dat mogelijk is, is het verstandig om de onderzoeksvragen te verdelen over de groepen. Elke groep heeft op deze manier een unieke bijdrage aan de uiteindelijke discussie.

Organisatie (optioneel)

Tijdsplanning (70 – 80 minuten):

Het is een practicum waar veel verbanden aan de orde komen waardoor het prettig is om het in een blokuur uit te voeren.

Inhoud kringgesprek

Inhoud logboek (optioneel)

Afleiding formule

Er geldt:

Er geldt ook: . Weg delen aan beide zijden van v geeft .

Dit herschrijven geeft: