Direct naar de inhoud
Bron: Questacon — Australia's National Science and Technology Centre (via Wayback Machine, 18-10-2022)

Pelton Turbine Hydro-Generator: Lepelvormige Schoepen, Inductie & Duurzame Stroom

Bouw een mini-waterturbine met lepelvormige schoepen van plastic lepeltjes en ontdek hoe stromend water het wiel laat draaien.

Groep / Leerjaar
groep 6, groep 7, groep 8
Tijdsduur
75 minuten
Niveau
moeilijk
Groepsvorm
groepjes
A4 Printbaar Werkblad

Leerlingwerkblad voor in de Klas

Stappenplan, materiaallijst en leerdoelen, altijd bijgewerkt vanaf deze opdrachtpagina.

Bekijk & Print Werkblad
Aan de slag

Stappenplan voor Leerlingen

0 / 4 stappen voltooid
Voortgang van de maakles:0%

Hoe zet je de kracht van stromend water om in beweging? Bij deze activiteit van Questacon (Australia's National Science and Technology Centre) bouwen leerlingen een mini-waterturbine met lepelvormige schoepen die door gegoten water wordt rondgedraaid.

🔍 Fase 1: Oriëntatie & Concept

Stap 1

HET WIEL MAKEN: Knip een stukje rietje van ongeveer 4 cm en breng in het midden een dikke ring van kleefklei (zoals Blu Tack) aan.

✏️ Fase 2: Ontwerpen & Schetsen

Stap 2

DE SCHOEPEN MONTEREN: Knip van 4 plastic lepeltjes ongeveer de helft van de steel af en druk de stelen gelijkmatig verdeeld in de kleefklei rond het rietje, zo dat de bakjes van de lepels steeds naar de achterkant van de volgende lepel wijzen.

🛠️ Fase 3: Bouwen & Maken

Stap 3

HET WIEL OPHANGEN: Steek een satéprikker door het rietje en leg deze overdwars over de rand van een diepe kom of bak, zodat het lepelwiel er half in hangt en vrij kan draaien.

⚡ Fase 4: Testen & Optimaliseren

Stap 4

TESTEN EN VERBETEREN: Giet water uit een kan op de lepelschoepen en kijk wat er gebeurt. Markeer één lepel met een stift en tel hoe vaak het wiel in 10 seconden ronddraait. Experimenteer met meer of minder lepels, een andere hoek, of giet sneller of langzamer: wanneer draait het wiel het snelst?

Leerdoelen & Vaardigheden

Met deze maakopdracht werken leerlingen aan de volgende SLO kerndoelen en vaardigheden:

  • Het natuurkundige principe van impulsverandering (Pelton-wiel) begrijpen
  • Een waterdichte turbinebehuizing met gerichte spuitmond construeren
  • Experimenteren met de invalshoek en vorm van de schoepen om de draaisnelheid te optimaliseren
Didactische Handreiking

Leerkrachtinstructies & Klasbegeleiding

1. Voorbereiding & Lokaalinrichting

Richt een nat teststation in met opvangbakken bij een waterkraan. Zorg dat de multimeters klaarstaan op de 20V DC stand.

2. Prikkelende Introductie & Lesopening

Sluit een LED aan op een motortje en geef een slinger aan het asje: de LED flitst even op! 'Hoe kunnen we met een straal water deze motor continu duizenden toeren per minuut laten draaien?'

3. Veiligheidsprotocol & Didactische Valkuilen
⚠️ Veiligheidsinstructies voor de klas:

Tafels en vloeren droog houden. Geen elektrische apparaten op het natte teststation.

🔍 Waar lopen leerlingen typisch vast?

Water dat in de motorbehuizing spat waardoor kortsluiting of roest ontstaat. Zorg dat de motor buiten de spatwaterkap op de droge achterkant van de as gemonteerd zit.

4. Differentiatie & Snelle Makers

Extra uitdaging: Sluit een gelijkrichterdiode en een condensator aan om de stroom stabiel op te slaan. Ondersteuning: Gebruik een voorgeboorde kunststof schijf.

5. Klassikale Reflectie & Vragen

  • 1.Waarom wekt een geconcentreerde smalle waterstraal onder hoge druk meer spanning op dan een grote plons zacht stromend water?
  • 2.Waarom keert de dubbele holle lepelvorm van het Pelton-wiel het water 180 graden om (wet van behoud van impuls)?
  • 3.Hoeveel procent van de wereldwijde duurzame energie wordt opgewekt door waterkrachtcentrales?

Reviews van leerkrachten

Geverifieerde leerkrachten of gasten (na goedkeuring) — echte ervaringen

Niet ingelogd?

Log in met je schoolmailadres, of ga verder zonder account — dat wordt dan wel eerst door een beheerder bekeken voordat het zichtbaar wordt.

Log in met een schoolmailadres

Reviews laden…

Laat je inspireren

Vergelijkbare Maakopdrachten

Aardbevingbestendige Wolkenkrabber op Schudtafel
TeachEngineering (University of Colorado Boulder)

Aardbevingbestendige Wolkenkrabber op Schudtafel

Bouw een eigen schudtafel en test of je zelfgebouwde tandenstokers-en-marshmallowtoren een simulatie van een aardbeving van één minuut overleeft.

TechniekOntwerpenNatuur
groep 5, groep 6, groep 7, groep 8 1 u 15 min