NaSk 1-2 vmbo-bk Naam Klas
Inhoud Zo werk je met Newton
4
1 Het vak NaSk 1.1 Starten 1.2 Natuurwetenschappen 1.3 Veilig proeven doen 1.4 Onderzoeken 1.5 Rekenen en resultaten tonen 1.6 Afsluiten
6 7 8 13 21 23 28
2 Licht en straling 2.1 Starten 2.2 Kleuren zien 2.3 Licht en schaduw 2.4 Lenzen 2.5 Spiegelbeelden 2.6 Andere straling 2.7 Afsluiten
32 33 33 40 48 55 62 66
3 Elektriciteit en magnetisme 3.1 Starten 3.2 Apparaten 3.3 Magneten 3.4 Spanningsbronnen 3.5 Elektrische stroom 3.6 Elektriciteit en veiligheid 3.7 Afsluiten
70 71 71 79 85 93 103 111
4 Energie en warmte 4.1 Starten 4.2 Hoe maak je iets warm? 4.3 Warmte verplaatsen 4.4 Verbranden 4.5 Temperatuur 4.6 Afsluiten
116 117 117 124 131 137 145
5 Kracht en beweging 5.1 Starten 5.2 Allerlei soorten krachten 5.3 De grootte van krachten 5.4 Snelheid 5.5 Veiligheid en verkeer 5.6 Afsluiten
148 149 149 158 165 172 179
3
6 Geluid 6.1 Starten 6.2 Geluidsbronnen en geluidstrillingen 6.3 De snelheid van geluid 6.4 Gehoorschade 6.5 Afsluiten
183 191 198 204
7 Stoffen en deeltjes 7.1 Starten 7.2 Deeltjes en fasen 7.3 Faseovergangen 7.4 Zwaar en licht 7.5 Stoffen en stofeigenschappen 7.6 Afsluiten
206 207 207 213 221 230 235
Illustratieverantwoording
237
182 183
2 Licht en straling 2.1 Starten 2.2 Kleuren zien 2.3 Licht en schaduw 2.4 Lenzen 2.5 Spiegelbeelden 2.6 Andere straling 2.7 Afsluiten
32
2.1 Starten
2.1 Starten Verkennen Op veel plaatsen zie je spiegels. Maar hoe werkt een spiegel eigenlijk? En hoe komt het dat je verschillende kleuren ziet? Hoe ontstaat schaduw? 1
2
Kies de lichtbronnen. Een brandende kaars. Een brandende lamp. De maan. De zon.
□ □ □ □
Bij zonnig weer zie je schaduw. Wanneer is de schaduw het kortst? In de ochtend. In de middag. In de avond.
○ ○ ○
Bekijk de afbeelding. Als jij deze smiley aankijkt, zie je dit:
3
Teken hoe de smiley zichzelf in de spiegel ziet.
4
Op welke manieren kun je gekleurd licht maken?
2.2 Kleuren zien Ontdekken Overdag zie je verschillende kleuren, maar ’s avonds lijken alle kleuren te verdwijnen. Zelfs in het licht van de straatlantaarns zie je kleuren niet goed meer. Waarom zie je dan de kleuren niet goed?
33
2.2 Kleuren zien
Proef
Het licht van een straatlantaarn Je onderzoekt hoe je kleuren ziet in het licht van een straatlantaarn. Je hebt nodig • vier felgekleurde voorwerpen: een rood, een groen, een blauw en een geel voorwerp • natriumlamp of lamp met een oranje kleurenfilter • pen en papier Dit ga je doen 1 Bekijk de voorwerpen bij daglicht. Noteer de kleuren van de voorwerpen in de tabel. 2 De docent of technisch onderwijsassistent maakt het klaslokaal zo donker mogelijk zodat er alleen licht van de natriumlamp is. 3 Bekijk de voorwerpen in het natriumlicht. Noteer de kleuren die je nu ziet in de tabel. 1
Vul de tabel in. Voorwerp
Kleur bij daglicht
Kleur bij natriumlicht
rood groen blauw geel 2
In welk licht zie je de kleur van een voorwerp het best: in wit licht of in gekleurd licht?
3
Je ziet een fiets staan in het oranje licht van een straatlantaarn. Leg uit waarom je niet weet welke kleur de fiets heeft.
4
Waarom gebruiken we het liefst lampen die wit licht geven?
Begrijpen Ben jij weleens naar een popconcert geweest? Misschien heb je daar ook genoten van de lichtshow met lichtbundels in allerlei kleuren. Je leest wat een kleurenspectrum is en wat lichtbronnen zijn.
34
2.2 Kleuren zien
Kleuren van de regenboog Als het regent terwijl de zon schijnt, zie je een regenboog. Een regenboog ontstaat doordat het zonlicht op de regendruppels schijnt. Zonlicht is wit, maar de regendruppels splitsen het zonlicht in verschillende kleuren. In een regenboog zie je rood, oranje, geel, groen, blauw, indigo en violet.
In een regenboog zie je alle kleuren van het witte zonlicht.
In de afbeelding zie je die kleuren naast elkaar in een kleurenband. Zo’n kleurenband noem je een kleurenspectrum.
In het kleurenspectrum zie je alle kleuren van de regenboog.
Lichtbronnen De zon, lampen en kaarsen geven zelf licht. Daarom noem je ze lichtbronnen. Als je het licht van een lichtbron splitst, zie je aan het spectrum welke kleuren de lichtbron uitzendt. De zon, lampen en kaarsen geven wit licht. Dit licht is opgebouwd uit alle kleuren van de regenboog.
Gekleurde lichtbronnen Een lamp zendt alle kleuren licht uit. Alleen zijn niet alle kleuren van het spectrum even sterk. Een lamp geeft vooral geel en oranje licht. Er bestaan ook lampen die maar één kleur licht geven. Voorbeelden van zulke lampen zijn de rode en groene ledlampjes in verkeerslichten.
Proef
5
De kleurentol Wat zie je als je de kleuren van de regenboog mengt? violet
rood
indigo
oranje
blauw
geel groen
Kleurentol.
35
2.2 Kleuren zien
ONTHOUDEN
• • • •
Sleutelbegrippen: regenboog, kleurenspectrum, lichtbron. Een regenboog ontstaat doordat regendruppels het zonlicht splitsen in verschillende kleuren. De kleuren van de regenboog vormen het kleurenspectrum. Een lichtbron is een voorwerp dat zelf licht geeft.
Lees de theorie Lichtbronnen. 5
Noem drie lichtbronnen.
Lees de theorie Kleuren van de regenboog. 6
Alle kleuren licht van de regenboog geven samen: paars licht. rood licht. wit licht. zwart licht.
○ ○ ○ ○
7
Wat is een kleurenspectrum?
8
Vul deze woorden in op de juiste plek. één kleur – kleurenspectrum – wit – enkele – lichtbron – rood – regenboog . Een lichtbron die alle kleuren uit het
Licht wordt uitgezonden door een uitzendt, geeft
licht. Als een lichtbron maar
licht uitzendt, zie je gekleurd licht. Lees de theorie Kleuren van de regenboog en Lichtbronnen. 9
Lees de zinnen en geef aan of ze waar zijn of niet waar. Over de letters die tussen haakjes staan, gaat vraag 10. Een lichtbron is een lichtgevend voorwerp. Waar. (L) Niet waar. (F)
○ ○
Een fietsreflector is een lichtbron. Waar. (O) Niet waar. (A)
○ ○
Je ziet voorwerpen alleen als ze wit licht geven. Waar. (T) Niet waar. (M)
○ ○
Een regenboog zie je als het regent terwijl de zon schijnt. Waar. (P) Niet waar. (O)
○ ○ 10
Noteer de letters van je gekozen antwoorden achter elkaar. Welk woord staat er nu?
36
2.2 Kleuren zien
Lees de theorie Gekleurde lichtbronnen. 11
Welke kleur licht krijg je als je rood, blauw en groen licht mengt? Paars. Roze. Wit. Zwart.
○ ○ ○ ○
Beheersen Je vindt het heel normaal dat je voorwerpen en kleuren ziet. Maar weet je altijd zeker wat je ziet? Zie je een bepaalde kleur wel altijd hetzelfde?
Voorwerpen zien Een lichtbron zie je doordat het licht ervan in je ogen komt. Voorwerpen die zelf geen licht geven, zie je ook. Die voorwerpen weerkaatsen het licht van een lichtbron en daarna komt dat licht in je ogen. Een wit voorwerp weerkaatst meer licht dan een donker gekleurd voorwerp. Een voorwerp dat zelf geen licht geeft en ook niet verlicht wordt, zie je niet. En in een ruimte zonder licht zie je ook niets.
Welke kleur heeft een shirt in wit licht? Je hebt in de proef Het licht van een straatlantaarn gezien dat je voorwerpen niet altijd in dezelfde kleur ziet. Dat komt door de kleur van de lichtbron. Een wit T-shirt weerkaatst alle kleuren van de regenboog. Daardoor zie je het als wit. Een rood T-shirt weerkaatst alleen rood licht. Je ziet het daardoor als rood. Het shirt absorbeert alle andere kleuren uit het witte licht. Absorberen betekent opnemen. Gekleurde voorwerpen weerkaatsen dus maar T-shirts in verschillende kleuren. een deel van het licht. Je ziet alleen de kleuren die weerkaatst worden. De kleuren die niet weerkaatst worden, worden geabsorbeerd. Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren. Je ziet dan geen kleur.
Onder een gekleurde lamp Voor straatverlichting worden vaak natriumlampen gebruikt. Onder een natriumlamp zie je geen verschil tussen een blauwe en een zwarte auto. Dat komt doordat een natriumlamp alleen oranje licht geeft. Maar een blauwe auto weerkaatst alleen blauw licht. Alle andere kleuren worden door een blauwe auto geabsorbeerd. Het oranje licht van de lamp wordt dus niet weerkaatst en daardoor zie je de auto zwart.
37
2.2 Kleuren zien
Proef
5
Kleuren zien bij natriumlicht Je onderzoekt hoe je kleuren ziet bij natriumlicht.
De kleurenschijf.
ONTHOUDEN
• • • • •
Sleutelbegrippen: weerkaatsen, absorberen. Je ziet voorwerpen doordat ze licht weerkaatsen. Een wit voorwerp weerkaatst alle kleuren licht. Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren licht en weerkaatst dus niets. Een gekleurd voorwerp weerkaatst alleen zijn eigen kleur en absorbeert alle andere kleuren.
Lees de theorie Voorwerpen zien. 12
Wat zie je in een kamer met weinig licht beter: een wit T-shirt of een bruin T-shirt? Leg uit waarom dat zo is.
13
Je ziet ’s nachts een kat in het licht van een straatlantaarn. Leg uit waardoor je de kat ziet.
Lees de theorie Welke kleur heeft een shirt in wit licht? 14
15
Absorberen betekent: opnemen. splitsen. terugkaatsen. weerkaatsen.
○ ○ ○ ○
De zon schijnt op een zwarte auto. De auto zal het zonlicht: helemaal absorberen. helemaal weerkaatsen. in kleuren splitsen. omzetten in wit licht.
○ ○ ○ ○
38
2.2 Kleuren zien
Lees de zinnen. 16
Zijn de zinnen waar of niet waar? Een wit voorwerp absorbeert alle kleuren licht. Waar. Niet waar.
○ ○
Een rode bal weerkaatst alleen rood licht. Waar. Niet waar.
○ ○
Een zwart voorwerp absorbeert alle kleuren licht. Waar. Niet waar.
○ ○
Een blauw T-shirt weerkaatst alle kleuren licht. Waar. Niet waar.
○ ○
Lees de theorie Voorwerpen zien. 17
Welke kleur heeft een voorwerp dat alle kleuren licht weerkaatst? Blauw. Geel. Wit. Zwart.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Onder een gekleurde lamp. Onder een straatlantaarn met een oranje natriumlamp staan een witte en een blauwe auto. 18
Welke kleur hebben deze auto’s in het licht van de lantaarn?
19
Welke auto zal het licht van de lantaarn absorberen?
Lees de tekst Gezien worden.
Gezien worden In het verkeer is het belangrijk dat je iedereen goed ziet, en dat anderen jou goed zien. In het donker is dat lastig. Daarom heeft je fiets lampen en reflectoren. Een reflector weerkaatst het licht van auto’s en straatlantaarns zodat andere weggebruikers jou zien. Voor politieagenten en brandweermannen is het ook belangrijk dat iedereen hen ziet. Daarom dragen ze kleding met reflecterende strepen erop.
39
De strepen weerkaatsen het licht.
2.3 Licht en schaduw
Bekijk de afbeelding van de fiets. 20
Teken blauwe pijlen bij de lichtbronnen. Teken groene pijlen bij de reflectoren.
2.3 Licht en schaduw Ontdekken Deze hardlopers zien hun schaduw voor zich. Maar waar zien ze die schaduw als ze in een andere richting lopen? En is hun schaduw altijd even groot?
Vóór de hardlopers zie je hun schaduwen.
Proef
Schaduw Zie je een schaduw altijd op dezelfde plek, en is een schaduw altijd even groot? Je hebt nodig • potlood • tonvoet • zaklantaarn of smartphone als lichtbron Dit ga je doen 1 Zet het potlood rechtop in de tonvoet. 2 De docent of toa maakt het lokaal zo donker mogelijk. 3 Houd de lichtbron recht boven het potlood. 4 Houd de lichtbron rechtsboven het potlood. 5 Beweeg de lichtbron nu naar de linkerkant van het potlood. 6 Laat de lichtbron nu onder een kleinere hoek op het potlood schijnen.
40
2.3 Licht en schaduw
1
Zie je een schaduw als je de lichtbron recht boven het potlood houdt? Ja. Nee.
○ ○
2
Aan welke kant van het potlood zie je de schaduw op dat moment?
3
Zie je een schaduw als je de lichtbron rechtsboven het potlood houdt? Ja. Nee.
○ ○
4
‘Beweeg de lichtbron nu naar de linkerkant van het potlood.’ Wat gebeurt er met de schaduw?
5
‘Laat de lichtbron nu onder een kleinere hoek op het potlood schijnen.’ Wat gebeurt er met de lengte van de schaduw?
Begrijpen Jullie krijgen een nieuw schoolplein! De leerlingenraad mag meepraten over de nieuwe inrichting. De meisjes willen vooral bankjes in de zon. Maar wat zijn de zonnigste plekken?
Schoolplein.
Lichtstralen en puntbron Licht beweegt langs rechte lijnen. Die lijnen noem je lichtstralen. Meestal zie je ze niet. Je ziet ze pas bij mist of rook. Bij een heel kleine lichtbron komen alle lichtstralen uit één punt. Zo’n lichtbron noem je een puntbron. Het lampje in je smartphone is zo’n puntbron. Bij grotere lichtbronnen, zoals een tl-balk, komen er lichtstralen vanuit alle punten van die lichtbron. Met behulp van lichtstralen kun je schaduwen tekenen. Dat gaat het best als je een puntbron gebruikt.
41
2.3 Licht en schaduw
Schaduw In de afbeelding zie je de lichtstralen van de zon niet. Je ziet wel schaduwen. Een schaduw is een plek waar geen of minder licht komt. De schaduwen op de foto ontstaan doordat de kamelen en de mensen het zonlicht tegenhouden. Als je de hele dag op dezelfde plek staat, zie je je schaduw steeds in een andere richting. Ook de lengte van je schaduw verandert. Dat komt doordat de aarde draait. Daardoor verandert de richting waarin het zonlicht op de aarde schijnt. Bij een hoge zonnestand, midden op de dag, is je schaduw kort. Bij een lage zonnestand is je schaduw lang.
De schaduwen zie je wél, de lichtstralen niet.
Proef
5
Schaduwen Hoe komt het dat een schaduw niet altijd even groot en scherp is?
ONTHOUDEN
• • • • •
Sleutelbegrippen: puntbron, schaduw. Een puntbron is een kleine lichtbron. Lichtstralen bewegen langs rechte lijnen. Lichtstralen zie je als ze worden weerkaatst, bijvoorbeeld door rookdeeltjes. Een schaduw is het gebied waar lichtstralen niet komen.
Lees de theorie Lichtstralen en puntbron. 6
Leg uit wanneer je een lichtbron een puntbron mag noemen.
7
Lichtstralen bewegen: alleen door rook. alleen vanuit een puntbron. langs gebogen lijnen. langs rechte lijnen.
○ ○ ○ ○
Lees de theorie Lichtstralen en puntbron en Schaduw. Zijn de zinnen waar of niet waar? 8
Kies telkens het juiste antwoord. Lichtstralen zie je als ze tegen kleine deeltjes aan komen. Waar./Niet waar. Schaduw ontstaat als licht wordt tegengehouden. Waar./Niet waar.
42
2.3 Licht en schaduw
Lichtstralen gaan soms langs gebogen lijnen. Waar./Niet waar. Lichtstralen kun je altijd goed zien. Waar./Niet waar. 9
Welke drie dingen zijn er nodig voor het ontstaan van een schaduw?
Maak de zin af. 10
Lichtstralen zie je pas als ...
Lees de tekst Grote en kleine schaduwen.
Grote en kleine schaduwen Met schaduwen kun je spelen. Dat doen mensen in een schimmenspel. Dat is een soort poppenkast, maar dan met schaduwen van poppen. Een bekend schimmenspel is de Indonesische wajang. De wajangpoppen maken een schaduw op een doek. De poppenspeler kan de pop vlak bij het doek houden of er juist ver vandaan. Zo kan hij de schaduw groter of kleiner maken.
Een schimmenspel met wajangpoppen.
Amanda houdt haar hand tussen een lamp en een scherm. Op het scherm ziet zij de schaduw van haar hand. Amanda wil een kleinere schaduw. 11
Moet zij de afstand tussen haar hand en het scherm groter of kleiner maken? Groter/Kleiner.
Schaduw.
43
2.3 Licht en schaduw
Lees de tekst Lasershow.
Lasershow Met een laser kun je heel smalle lichtbundels maken. Mooi voor een lichtshow! Maar dan moet je de lichtstralen wel kunnen zien. Daarom wordt bij lichtshows een rookmachine gebruikt. Het licht weerkaatst tegen de rookdeeltjes. Daardoor zie je de lichtbundels zoals in de afbeelding. Je ziet dan goed dat lichtstralen langs rechte lijnen gaan. Door de rook zie je de lichtstralen. 12
Leg uit waarom je met een laser mooiere lichtshows kunt maken dan met gewone lampen.
Beheersen Bij zonnig weer en bij fel lamplicht zie je schaduwen. Hoe teken je een schaduw? Hoe kan je uitrekenen hoe lang een schaduw is?
Schaduw tekenen In de afbeelding zie je een lamp, die is getekend als een puntbron. Verder zie je een voorwerp en een muur. De lamp straalt licht uit naar alle kanten. Met twee lichtstralen kun je de schaduw tekenen. Die twee lichtstralen zijn rood getekend. Ze gaan langs de randen van het voorwerp en komen vervolgens tegen de muur. De lichtstralen tussen deze rode stralen komen tegen het voorwerp voorwerp aan en bereiken de muur dus niet. Achter het voorwerp blijft de muur donker. Dat is de schaduw. De lichtstralen buiten de rode muur stralen komen wel op de muur. Daardoor is de Zo kun je bepalen waar de schaduw komt. muur daar wel verlicht. De schaduw kan groot of klein zijn. In de afbeelding staat het voorwerp vlak voor de lamp. De schaduw is daar groot. In de andere afbeelding staat het voorwerp ver van de lamp. De schaduw is nu kleiner.
44
2.3 Licht en schaduw
lamp
lamp
voorwerp
voorwerp
scherm
Voorwerp dicht bij lamp: schaduw groter.
scherm
Voorwerp verder van lamp: schaduw kleiner.
Vergrotingsfactor In de afbeelding is de schaduw 2,5 maal zo groot als de pop. Je zegt: de vergrotingsfactor is 2,5. Bij schaduwvorming geldt: lengte schaduw = N × lengte voorwerp N is de vergrotingsfactor. Je kunt de vergrotingsfactor uitrekenen met de formule: N¼
De schaduw is 2,5 maal zo groot als de pop.
afstand schaduw tot lamp afstand voorwerp tot lamp
Rekenvoorbeeld Gegeven Bij een schimmenspel staat het scherm op 120 cm van de lamp. Een pop van 12 cm lengte staat tussen de lamp en het scherm op 60 cm van de lamp. Gevraagd Wat is de vergrotingsfactor? Uitwerking De vergrotingsfactor is: N¼
afstand schaduw tot lamp 120 ¼N¼ ¼2 afstand voorwerp tot lamp 60
De vergrotingsfactor is dus 2. Gevraagd Hoe groot is de schaduw? Uitwerking Lengte schaduw = N × lengte voorwerp. Lengte schaduw = 2 × 12 cm = 24 cm.
45
2.3 Licht en schaduw
Proef
5
De vergrotingsfactor Je gaat de vergrotingsfactor bepalen.
ONTHOUDEN
• • • • • •
Sleutelbegrip: vergrotingsfactor. De vergrotingsfactor N geeft aan dat de schaduw N maal zo groot is als het voorwerp. Je kunt de grootte van de schaduw berekenen met de formule: lengte schaduw = N × lengte voorwerp. De schaduw is niet altijd even groot. Als je een voorwerp bij de lamp vandaan schuift, wordt de schaduw kleiner. Als je een voorwerp naar de lamp toe schuift, wordt de schaduw groter.
Lees de theorie Schaduw tekenen. 13
Wat is nodig voor het ontstaan van een schaduw? Een lichtbron en een scherm. Een lichtbron en een niet-doorzichtig voorwerp. Een lichtbron, een niet-doorzichtig voorwerp en een scherm.
○ ○ ○
46
2.3 Licht en schaduw
Bekijk de afbeelding. In de afbeelding zie je een lamp, een voorwerp en een muur.
lamp
voorwerp
muur
14
• • •
Teken in de afbeelding de schaduw van het voorwerp op de muur. Zet een L op de plaatsen waar licht op het scherm valt. Zet een S op de plaats waar de muur donker is.
Lees de theorie Schaduw tekenen en Vergrotingsfactor. Bekijk de afbeelding. In de afbeelding zie je twee lampen, een voorwerp en een muur.
1
2
voorwerp
muur
15
• • • • •
Teken de schaduw die ontstaat door lamp 1. Teken met een andere kleur de schaduw die ontstaat door lamp 2. Kleur de muur rood op de plek waar helemaal geen licht komt. Kleur de muur blauw op de plekken waar licht van één lamp komt. Kleur de muur groen op de plekken waar licht van twee lampen komt.
47
2.4 Lenzen
Bekijk de afbeelding. In de afbeelding zie je een voorwerp en zijn schaduw. De lichtbron ontbreekt in de afbeelding. 16
Bepaal de plek van de lichtbron.
voorwerp
muur + schaduw
17
Laat in de afbeelding zien hoe je aan het antwoord komt. Lees de theorie Vergrotingsfactor. Ruben maakt een schaduw van zijn potlood op een scherm. De vergrotingsfactor is 2. De afstand van de lamp tot het potlood is 5 cm.
18
Bereken de afstand van de lamp tot het scherm. 2,5 cm. 5 cm. 7 cm. 10 cm.
○ ○ ○ ○
2.4 Lenzen Ontdekken Je hoort weleens zeggen, dat je planten niet overdag in het felle zonlicht mag besproeien. De waterdruppels zouden namelijk het zonlicht in één punt laten samenkomen. Daardoor ontstaan er mogelijk brandplekjes.
48