Dersin adı FEN ve TEKNOLOJİ Konu: ELEKTRİKLENME (1.konu )
Sınıf 7 Önerilen SÜRE: 6 ders saati
Ünitenin Adı ÜNİTE-3:YAŞAMIMIZDAKİ ELEKTRİK
Öğrenme ALANI:FİZİKSEL OLAYLAR
1. Kazanımlar: Elektriklenme ve çeşitleri ile ilgili olarak öğrenciler;
1.1. Bazı maddelerin veya cisimlerin birbirlerine temas ettirildiğinde elektriklenebileceğini fark eder.
1.2. Aynı yolla elektriklendikten sonra aynı cins iki maddenin birbirlerini dokunmadan ittiğini, farklı cins iki maddenin ise birbirlerini dokunmadan çektiğini deneyerek keşfeder (BSB-8, 9, 30, 31).
1.3. Deneysel sonuçlara dayanarak iki cins elektrik yükü olduğu sonucuna varır (BSB-31).
1.4. Elektrik yüklerinin pozitif (+) ve negatif (-) olarak adlandırıldığını belirtir.
1.5. Aynı elektrik yüklerinin birbirini ittiğini, farklı elektrik yüklerinin ise birbirini çektiğini ifade eder.
1.6. Negatif ve pozitif yüklerin birbirine eşit olduğu cisimleri, nötr cisim olarak adlandırır.
1.7. Yüklü bir cismin başka bir cisme dokundurulunca onu aynı tür yükle yükleyebileceğini ve bu cisimlerin daha sonra birbirini itebileceğini deneyerek keşfeder (BSB-8, 9, 30, 31).
1.8. Elektriklenme olaylarında cisimlerin negatif yük alış-verişi yaptığını ve cisimler üzerinde pozitif veya negatif yük fazlalığı (yük dengesizliği) oluştuğunu ifade eder.
1.9. Yüklü cisimlerden toprağa, topraktan yüklü cisimlere negatif yük akışını “topraklama” olarak adlandırır.
1.10. Cisimlerin birbirine dokundurulmadan etki ile elektriklenerek zıt yükle yüklenebileceğini deneyerek keşfeder (BSB-8, 9, 30, 31).
1.11. Elektriklenmenin teknolojideki ve bazı doğa olaylarındaki uygulamaları hakkında örnekler vererek tartışır (FTTÇ-5).
Kavram Yanılgısı:
??? Sürtünme, elektriklenmeyi kolaylaştırıcı (etkileşme yüzeyini artıran) bir etkendir.
Burada önemli olan temas yüzeyidir. Bu nedenle öğrenciler “Elektriklenme sürtünme ile oluşur.” kavram yanılgısına düşmemelidir.
UYARI(!):
!] Elektriklenme ile ilgili etkinlikler nemli ortamlarda sonuç vermediğinden kuru bir ortam tercih edilmelidir.

[!] 1.8 Negatif yüklerin elektronlar, pozitif yüklerin ise protonlar olduğu 4. Ünite olan “Maddenin Yapısı ve Özellikleri” ünitesinde verilecektir.

[ !] Elektriklenme konusundaki (+), (-) sembolleri matematikteki toplama ve çıkarma işlemleri ile karıştırılmamalıdır.

[ !] 1.10 Toprağın yani yerkürenin aslında çok büyük bir nötr cisim olduğu hatırlatılmalıdır.

[ !] 1.11 Cisimleri etki ile yüklemek için topraklama yapılması gerektiği vurgulanmalıdır
È Afetten Korunma ve Güvenli Yaşam (1.12-9 )
Ünite konusu Odağındaki Kavramlar Elektrik yükü - Elektroskop
Güvenlik Önlemleri (Varsa)
Öğretme-Öğrenme-Yöntem ve teknikleri Anlatım soru-cevap Buluş yoluyla öğrenme
Kullanılan Eğitim Teknolojileri-
Araç, Gereçler ve Kaynakça M.E.B 7.sınıf Fen ve teknolojı Öğrenci derskitabı ve Öğrenci Çalışma Kitabı,etkinlikmalzemleri


ÜNİTEYE Hazırlık
-Ünite kapağındaki resimler inceletilir.resimlere ait sorular cevaplanır. -Kapakta yer alan konu başlıkları okutulur.
-konu başlıklarında yer alan anahtar kavramlar okutulur. -Ünite içeriğindeki resim ve tablolar inceletilir.
-Konu sonlarındaki kendimizi değerlendirelim soruları inceletilir.

“Her bir fotoğraf ya da resim size üniteyle ilgili neyi ifade ediyor?” “Konu başlıkları ile kapaktaki resim ve fotoğrafları eşleştiriniz.”
“Bu eşleştirmeyi yaparken nelere dikkat ettiniz?”

*Çalışma kitabı 1.etkinlik “Öğrendiklerimi Hatırlıyorum” yapılır.
*Çalışma kitabı 2.etkinlik “Nereden nereye nasıl geldim” yapılır.

PERFORMANS ÖDEVİ ”Eğlenceli Elektrik Devreleri”.

Öğrenciler neredeler?:
*6.sınıfta iletken-yalıtkan kavramlarını ve örneklerini öğrenmişlerdi.

Öğrenciler nereye GELECEKLER?Öğrenciler bu konuda
*Yük kavramını
*Elektriklenme olayı
*Elektriklenme çeşitlerini öğrenip
*Elektriklenme olayına doğa ve günlük hayatlardan örnekler verirler.

Ön Bilgileri Yoklama ve Merak uyandırma(ENGAGE):
*Anahtar kavramlar:
Elektrik yükü - Elektroskop kavramları ile ilgili ne bildikleri sorulur, tartışılır ve bu kavramlara konu sonunda tekrar dönecekleri söylenir.
*KONUYA GİRİŞ:
*102deki karikatürler inceletilir. Metin okutulur.Bu olaylara benzer şeyler yaşayıp yaşamadıkları sorulur.

KEŞİF Aşaması (Explore):
*Ders kitabı syf103de 1.etkinlik “Cisimleri Elektriklendirelim”
Etkinlik sonuçları:
1-Yüne sürtülen EBONİT ve İpeğe sürtülen CAM çubuklar alüminyum topu çekti.
2-Yüne sürtülen EBONİT çubuk iple asıldı,başka bir yüne sürtülmüş EBONİT yaklaşınca birbirlerini itti.
3-Yüne sürtülen EBONİT çubuğa, ipeğe sürtülmüş CAM çubuk yaklaştırılınca birbirlerini çektirler.
4-İpeğe sürtülmüş iki CAM çubuk birbirine yaklaştırılınca birbirini itti.
*Çalışma kitabı 3.etkinlik “Suyun Dansı” yapılır

AÇIKLAMA Aşaması (Explain):
*Günlük hayatımızda önemli bir yere sahip olan elektrik ilk keşfinden bu yana bir çok alanda kullanım imkanı olan çeşitli enerji şekilleri halinde kullanılabilen bir kaynaktır.
Cisimlerin Elektriklenmesi
Çoğu kez yünlü kazağımızı ya da naylon iplikten yapılmış tişörtümüzü çıkartırken çıtırtılar duyarız. Eğer karanlık bir odada kazağımızı çıkartırsak, sesle beraber küçük kıvılcımların çıktığını da görürüz. Uzun saçlı kimseler, saçlarını kuruttuktan sonra tararken saç tellerinin birbirini ittiğini ve saçlarının kabardığını görür.
Plâstik tarak kuru saça sürtüldükten sonra küçük kâğıt parçalarına yaklaştırılırsa, tarağın kâğıt parçalarını çektiği görülür. İpekli kumaşa 20-25 kez sürtülmüş cam kavanoz da kâğıt parçalarını çeker.
Bazen, naylon iplikten yapılmış halı üstünde yürüdükten sonra metal kapı koluna değdiğimizde, elektrik çarptığını fark ederiz.
Aynı şey bir araçla bir süre dolaştığımızda araçtan inerken metal kapı koluna değdiğimizde ya da dışarıdaki bir kimseye değdiğimizde de olur.
Televizyon ekranı, plâstik kasalı radyo, teyp vb. araçların üstü kuru bezle silindiği hâlde kısa sürede tozlanır.
Saçınıza sürttüğünüz tarağı çeşmeden yavaşça akan suyun yanına getirdiğimizde tarak, suyu kendine doğru çeker. Bütün anlatılan bu olayların nedeni cisimlerin sürtünme sonucu elektriklenmesidir.

 Cisimler arasındaki itme ve çekme etkileşimleri elektriklenme denilen olay ile ilgilidir.
 Elektriklenme için cisimlerin birbirine temas etmesi yeterlidir, sürtünme şart değildir, sürtünme sadece etkileşim yüzeyini arttırmak içindir.
 Cam ve Ebonit(plastik) çubuklar farklı elektriksel özelliklere sahiptirler.
 Cisimlerin yapısında iki farklı elektrik yükü vardır. -Pozitif yük (+) ve -Negatif yük(-)
 Bu yükler “+” ve “-“ sembolleri ile temsil edilirler. Bu sembollerin matematikteki artı ve eksi ifadeleri ile alakası yoktur,karıştırılmamalıdır.
İki Tür Elektrik: Artı ve Eksi Yükler
*NÖTR(YÜKSÜZ) cisim:.(+) yük miktarı , (-) yük miktarına eşit olan cisimlerdir.Yükler cisim içerisinde düzgün olarak dağilmiş olup dengededirler
*POZİTİF(+) yüklü cisim-)yük kaybetmiş nötr bir cisimde (+) yük fazlalığı olur. Böyle (+) yük fazlalığı olan cisimlere (+) yüklü cisimler denir.
*NEGATİF(-) yüklü cisim-) yük kazanmış nötr bir cisimde (-) yük fazlalığı olur. Böyle (-) yük fazlalığı olan cisimlere negatif yüklü cisim denir.







*syf104 – 105 incelenir tartışılır.
-Yünlü kumaşa sürtülmüş, EBONİT(plâstik) çubuğun kazandığı yük negatif(&ndash ,
-İpekli kumaşa sürtülen CAM çubuğun kazandığı yük pozitif(+) yüktür.

*AYNI CİNS yüklerle yüklü cisimler birbirlerini iter. Zıt yüklü cisimler ise birbirini çeker




+ + + + _ _ _ + + _
+ + + + _ _ _ _ + + _ _
NOT:Bu itme ve çekme kuvvetleri cisimlerdeki yük miktarlarıyla doğru,cisimler arasındaki uzaklığın karesiyle ters orantılıdır.Yani cisimler arasındaki yük miktarı fark elektriksel kuvvet de büyür,aralarındaki uzaklık arttıkça elektriksel kuvvet de küçülür.
Ayrıca cisimlerin yük miktarları ne olursa olsun eşit büyüklükte kuvvetlerle İter yada çekerler.
F=k.q1.q2 / d2 (yüklerin birbirlerine uyguladıkları kuvvet)

*Çalışma kitabı 4.etkinlik “İter mi çeker mi? "
*Çalışma kitabı 5.etkinlik “Yükler dengede mi?"

ELEKTRİKLENME ÇEŞİTLERİ:
1-Dokunma ile 2-Etki ile olmak üzere 2 tanedir.
1.DOKUNMA(TEMAS) ile elektiklenme:
Yüklü olan bir cisim yüksüz bir cisme dokundurulursa her ikisi de önceden yüklü olan cismin yükü ile yüklenirler.(Veya sürtme olayı ile )
(alüminyum folyodan veya çikolata ambalajından küçük bir kürecik yapalım. küreciğe kağıt parçaları yaklaştırılınca çekmediği gözlenir.sonra plastik tarak yünlü kumaşa sürtülüp sonra küreciğe dokundurulunca küreciğin kağıt parçalarını çektiğini gözlenmiştir.)





Burada küreciğin (-) yüklerinin bir kısmı dokunduklarında çubuğa geçer ve kürecikte de (+) yük fazlalığı oluşmuş olur. İkisi de (+) yükle yüklenmiş olur.

NOT:Ancak dokunma ile elektriklenmede toplam yük (yüklerin cebirsel toplamıkorunacak şekilde büyüklüklerine göre paylaşılır. Eğer bunlar küre ise yarıçapları ile doğru orantılı olarak paylaşılır.

2.ETKİ(TESİR) İLE ELEKTRİKLENME:
Cisimler başka bir cisme sürtülmediği veya elektrik yüklü cisme dokundurulmadığı halde de elektriklenebilirler.

Plastik bir çubuğa kağıt parçaları yaklaştırıldığında kağıtları çekmediği görülüyor öyleyse çubuk yüksüzdür. Sonra yünlü kumaşa sürtülen bir plastik tarak çubuğa dokunmadan yaklaştırıldığında, çubuğun kağıt parçalarını çektiği gözleniyor.

Taraktaki (-) yükler çubuktaki (-) yükleri iterek çubuğun bir ucunun (+)diğer ucunun (-) yüklenmesine neden olur.Bu çeşit elektriklenmeye Etki ile elektriklenme denir.

 ÖRNEK: (ŞEKLİ çizilecek) Birbirine değmekte olan nötr K-L cisimlerinden K cismine (+) yüklü M cismi yaklaştırıldığında , Mdeki (+) yükler mümkün olan en uzaktaki yani L cisminin sağ ucundaki tüm (-) yükleri çeker.geriye bu uçta (+) yük fazlalığı oluşur.
 M cismi orada iken L cismi yalıtkan sapından tutulup uzaklaştırlırsa , K (-) yüklü L (+) yüklü ile kalmış olur.




 -Burada K ve L cisimlerinin kapasiteleri (büyüklükleri önemsizdir)Çünkü birinden ne kadar (-) yük çekilmiş ise diğerinden o kadar (+) yük fazla duruma gelir.
 -Tekrar dokunurlarsa K ve L nötr hale geçerler.

*Bunları Biliyor musunuz(106) da okunur İyonize hava üfleyici aletlerden bahsedilir.
*Çalışma kitabı 6.etkinlik “Çöp adamın saçları" yapılır


*Ders kitabı syf106’da 2.etkinlik “Yaprakları Elektriklendirelim(ev ödevi)
*Bir cismin elektrikle yüklü olup olmadğını , yüklü ise hangi tür elektrikle yüklü olduğunu anlamaya yarayan aletlere elektroskop denir.
o Havadaki iyonlardan ve rüzgarlardan etkilenmemesi için cam fanus içerisine alınmıştır.
o Elektroskop NÖTR iken: Yaprakları kapalıdır.
o Elektroskop kullanılmadan önce Dokunma veya sürtünme yolu ile önceden (+) veya (-) yükle yüklenir.
o Elektroskop yüklü iken her iki yaprak da aynı yükle yüklü olacağından Yapraklar birbirini iterek açılır.
o Bir cismin elektrik yükünün cinsini belirleyebilmek için yük cinsi bilinen bir elektroskopun topuzuna yaklaştırılır:
o Bu durumda;
a-) Elektroskopun yaprakları daha çok açılıyorsa cismin yükü elektroskopla aynıdır.
b-) Elektroskopun yapraklarının açıklığı azalıyorsa cismin yükü elektroskopla zıttır.

NOT:Cisim elektroskop topuzuna direkt değdirilirse o zaman yük miktarı da ayrıca hesaplanarak sonuç tespit edilir.
İletken topuz
Yalıtkan

İletken tel
Cam fanus

İletken yapraklar





(-) yüklü kanatlar


a- K cismi (-) yüklüdür. B-L cismi (+) yüklüdür.
a-Elektroskobun yapraklarının biraz açılmasının nedeni yapraklara topuzdan yük gelmesidir.Topuzdaki yükün yapraklara iletilebilmesi için K cisminin yükünün işareti (-) olmalıdır.

b-Yaprakların Biraz kapanması için , yapraklardan topuza doğru yükün çekilmesi gerekir.Bu çekme olayının gerçekleşmesi için de L nin yükünün işareti(+) olmalıdır.
 ***Yüksüz bir elektroskop (-) yükle yüklenmek istenirse (-) yüklü bir cismin topuzuna dokundurulması yeterli olur.
 ***Yüksüz bir elektroskop (+) yükle yüklenmek istenirse (+) yüklü bir cismin topuzuna dokundurulması yeterli olur.

*Negatif (-)yüklü bir elektroskoba (+) yüklü bir cisim dokundurulduğunda , yük durumuna göre 3 ihtimal vardır:

1.Elektroskopun yük miktarı cisminkinden fazla ise elektroskopun yaprakları biraz kapanır.
2.Yük miktarları eşit ise nötrleşme olur ve elektroskopun yaprakları tamamen kapanır.

3.Cismin yük miktarı , elektroskopun yük miktarından fazla ise ,en son elektroskopun yükünün işareti (+) olur ve yapraklar önce tamamen kapanır sonra tekrar açılır. (yani önce – ler nötr olur sonra + lar gelir.)



SORU: K M L






Şekilde (+) yüklü M cismi elektroskoplara yaklaştırıldığında K nın yaprakları açılıyor.L nin yaprakları ise biraz kapanıyor.Buna göre elektroskopların yüknün işareti ne olmalıdır? (yanıt:K, M ile aynı yüklü yani(+),L cismi M ile zıtdır yani (-) yüklüdür.

*Çalışma kitabı 7.etkinlik “Elektroskop Oyunu”


TOPRAKLAMA
(-) yüklü cisim küreye yaklaştırılıyor ve küredeki (+) ve (-) ler ayrılıyor.

Kürenin (-) yükleri topraklanıyor ,toprağa akıyor. Topraklama kesiliyor (-) yüklü cisim uzaklaştırılıyor








Yukarıda şekillerle ifade edilen olaya topraklama denir.

a) A cismi nötr oluncaya dek toprağa (-) yük akar. b)B cismi nötr oluncaya dek toprakdan (-) yük B ye geçer.


Günlük yaşantıda topraklanmaya örnekler:
 1.Doktarların hastalarına çıplak ayakla kumda veya çimende yürümelerini tavsiye etmeleri
 2.Duş almak da üzerimizdeki yükü topraklamamızı sağlar.
 3.Tankerlerin arkasında bir ucu yere değen demir zincir bağlamaları oluşan durgun elektriğin torağa aktarılması içindir.(yangın ve patlama riski azalır.)
Not:İçi boş ,küre ve silindir şeklindeki yüklü iletken cisimlerin iç bölgelerinde yük bulunmaz.(A ve B)Yükler karşılıklı birbirini iterek en dış bölgelerde bulunurlar.

B şekli A şekli
 B şeklindeki cisimde görüldüğü gibi iletkenlerin sivri uçlarında daha fazla yük toplanır. Böylece sivri uçlarda yük daha fazla olur. İnsanda daha çok eller,kollar,ayaklar gibi uç noktalarda yük birikir.(bu nedenle karından değil de elden elektriğe çarpılırız.)

A b c

Aşeklinde:Etki ile kürenin yükleri ayrıldı.
B şeklindeKürenin (-) leri çubuğun (+)larına daha yakın olduğu için çekme kuvveti büyük olur.
C şekliokunma sonucunda (-) yükler çubuğa geçerken küre ve cisim aynı yükle yüklü olunca birbirlerini iter.



GENİŞLETME AŞAMASI

Atmosferde Doğal Elektriklenme; Şimşek ve Yıldırım

 Çevremizde gözlemleyebildiğimiz en büyük elektrik olayı, şimşek ve yıldırımdır.

 Bulutları oluşturan su tanecikleri ve havadaki toz parçacıkları, rüzgâr nedeniyle sürtünme sonucu elektriklenir. Bulutların bir bölümü (&ndashyükle yüklenirken, bir bölümü (+) yükle yüklenir.

 Yüklü bulutlar birbirine yaklaştığında bir buluttan diğerine yük akışı olur. Bu olaya şimşek denir.

 Bazen aynı bulutun alt ve üst kısımları zıt yükle yüklendiği için şimşek aynı bulut içinde de oluşabilir.
 Elektrikle yüklü bir bulut, yere yeterince yakınsa, bulut üzerindeki yükler etki ile yeryüzünü elektrikler. Bunun sonucunda yerle bulut arasında yük boşalması olur. Bu olaya yıldırım denir.

 Şimşek ve yıldırım sonrasında şiddetli bir patlama duyulur. Buna gök gürültüsü denir. Bunun nedeni, elektrik boşalması sırasında havanın anîden aşırı derece ısınıp genleşmesidir.

 Işık, sesten çok daha hızlı olduğu için, önce ışık görülür daha sonra gürültü duyulur.



*Yıldırımsavar (Paratoner) Nedir?

 Yıldırımların zararından korunmak için yüksek binaların tepesine yıldırımsavar takılır.
 Yıldırımsavar, sivri uçlu metal bir çubuk, iletken tel ve metal levhalardan oluşur.
 İletken levha toprağa gömülür, sivri uçlu metal çubuk binanın en üstüne takılır, metal çubuk iletken telle metal levhaya bağlanır. Yükler sivri uçlarda toplandığından dolayı, bulutla yer arasındaki yük akışı yıldırımsavar (paratoner) ile bulut arasında olur.
 Cami minarelerinin ve yüksek binaların üstünde yıldırımsavarlar bulunur.


*Yıldırımlı havalarda yıldırımdan korunmak için;

 Mümkünse dışarı çıkılmamalı.
 Düz ve açık alanda elde şemsiye ile dolaşılmamalı.
 Ağaç ve direk altında durulmamalı. (Ağaç ve direkler ıslanınca iletken hale gelebilir.)
 Tepelik yollardan uzak durulmalı.
 Eğer denizde bir kayık içerisinde iseniz kayığın içine uzanmalı.
 Eğer araba içinde iseniz, araba dışına çıkmamalı.
 Kısaca düz bir alanda en yüksek cisim siz olmamalısınız

NOTtopraklamaya örnek)Havada uçan uçaklar, havayla sürtünme sonucu elektrikle yüklenirler. Bu yüzden uçaklar yere indiği anda üzerlerindeki yükleri tekerlekleri aracılığı ile toprağa bırakırlar. Uçak tekerleklerinin yapısında iletken madde bulunur. Karada giden araçlar yer ve hava ile sürtünme sonucu elektrikle yüklenir.

*Çalışma kitabı 8.etkinlik “Bul, Eşleştir, Yorumla”

DEĞERLENDİRME Aşaması:

*Kendimizi değerlendirelim 110 da

Ev ÖDEVLERİ:
*Yapılacak etkinlikler için görev dağılımı yapılması ve malzeme temini

.