Beschäftigen Sie sich in Ihrem Unterricht mit den wissenschaftlichen Ideen, die hinter den verschiedenen Energieformen stehen? Möchten Sie mit Ihren Kindern praktische Aktivitäten durchführen, um den Energieunterricht lebendig zu gestalten? Warum sollten Sie nicht einige wissenschaftliche Energieexperimente in Ihren Unterrichtsplan aufnehmen?

Mit Hilfe von Experimenten können Sie Ihren Kindern ein echtes Verständnis für die verschiedenen Arten von Energie vermitteln. Sie ermöglichen es den Lernenden, sich zu engagieren und am Kurs teilzunehmen, wodurch eine interaktive Komponente hinzugefügt wird.

Potentielle und elastische Energie

1) Gummiband-Stretching

Gummibänder eignen sich aufgrund ihrer Dehnbarkeit hervorragend zur Veranschaulichung der elastischen Energie. Die Schüler nehmen an dieser Übung teil, indem sie Gummibänder dehnen und wieder loslassen, um die Korrelation zwischen der Stärke der Dehnung und der anschließend vom Band zurückgelegten Strecke zu beobachten.

2. das Gummiband-Auto

In diesem Projekt für die Primarstufe konstruieren die Schüler ein Fahrzeug, das durch die Kraft eines Gummibandes angetrieben wird. Durch das Aufwickeln der Achse des Fahrzeugs wird das Gummiband gedehnt, wodurch potenzielle Energie gespeichert wird. Die potenzielle Energie des Fahrzeugs verwandelt sich in kinetische Energie, wenn das Gummiband losgelassen wird.

3) Papierflugzeug-Werfer

Die Schülerinnen und Schüler basteln einen gummibandbetriebenen Abschussapparat für Papierflugzeuge, der die elastische Energie eines Gummibandes nutzt, um sie in die Luft zu schicken. Die Jugendlichen lernen, dass das Starten eines Flugzeugs mit der Hand und dem Arm etwas anderes ist als das Starten mit einem Gummiband.

4. ein Katapult aus Popsicle-Sticks

In dieser Übung konstruieren Kinder der Grundschulstufe ein einfaches Katapult aus wiederverwertbaren Materialien, Bastelstäben und Gummibändern. Wenn man auf den Abschussstab drückt, speichert er potenzielle Energie, ähnlich wie ein Gummiband, wenn man es dehnt. Die im Stab gespeicherte Energie wird in kinetische Energie umgewandelt, wenn er losgelassen wird.

5. eine Kettenreaktion von Eisstielen

Bei diesem Projekt verflechten die Lernenden vorsichtig Holzstäbchen miteinander, wobei sie darauf achten, dass sich jedes Stück biegt. Die verdrehten Stäbchen bleiben in ihrer Position und speichern potenzielle Energie. Das freie Stäbchen schnappt wieder in seine normale Form zurück, wenn das erste Stäbchen losgelassen wird, und wandelt so elastische Energie in kinetische Energie um.

Gravitationsenergie

6 Beschleunigung und Schwerkraft

Anhand von Pappröhren untersuchen die Schülerinnen und Schüler in dieser Aufgabe den Zusammenhang zwischen Fallhöhe und Objektgeschwindigkeit. Die Schwerkraft erhöht die Geschwindigkeit eines Objekts um 9,8 Meter pro Sekunde (m/s), wenn es sich im freien Fall befindet. Die Schülerinnen und Schüler testen die Auswirkungen der Schwerkraft, indem sie messen, wie weit eine Murmel in einer Sekunde, zwei Sekunden usw. eine Pappröhre hinunterrutscht.

7. die Modellierung der Schwerkraft

In dieser Aktivität untersuchen die Schülerinnen und Schüler die Funktionsweise der Schwerkraft im Sonnensystem mit Hilfe eines Bettlakens, einer Billardkugel und Murmeln. Mit einer Billardkugel für die Sonne und Murmeln für die Planeten testen die Schülerinnen und Schüler die Schwerkraft der Masse und Anziehung der Sonne.

8 Manöver mit Schwerkraftunterstützung

In dieser Lektion wird untersucht, wie Raketen mit Hilfe der Schwerkraft ferne Planeten erreichen können. Die Schüler untersuchen die Elemente, die zu einer erfolgreichen Schleuderbewegung beitragen, und simulieren eine Planetenbegegnung mit Magneten und Kugellagern.

Chemische Energie

9. die Farben des Feuerwerks

In dieser Lektion über chemische Energie testen die Schüler, wie die Farben von Feuerwerkskörpern mit Chemikalien und Metallsalzen zusammenhängen. Aufgrund der chemischen Energie, die sie erzeugen, brennen verschiedene Chemikalien und Metallsalze in unterschiedlichen Farbtönen.

Leichte Energie

10. reflektierendes Licht von einer CD

Haben Sie sich jemals gefragt, warum CD-Licht einen Regenbogen reflektiert? Ihre Kinder wahrscheinlich auch. Dieses Projekt erklärt den Kindern, warum und wie Lichtenergie funktioniert. Es ist eine wunderbare Möglichkeit, Wissenschaft im Freien zu betreiben.

Kernenergie

11. die Beobachtung der Kernenergie in einer Nebelkammer

Diese Energieaktivität zielt darauf ab, dass die Schüler eine Nebelkammer bauen und testen. In einer Nebelkammer befindet sich ein wasser- oder alkoholgesättigter Dampf. Teilchen treten in die Nebelkammer ein, da der Atomkern beim Zerfall Kernenergie freisetzt.

Kinetische Energie und Bewegungsenergie

12. die Sicherheit des Autos bei einem Unfall

Die Schülerinnen und Schüler erforschen Techniken, um ein Spielzeugauto vor einem Unfall zu bewahren, während sie sich mit dem Newton'schen Energieerhaltungssatz befassen. Um eine effektive Stoßstange zu entwerfen und zu konstruieren, müssen die Schülerinnen und Schüler die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung des Spielzeugautos kurz vor dem Aufprall berücksichtigen.

13. eine Vorrichtung zum Ablegen von Eiern zu schaffen

Bei dieser Aktivität zur Bewegungsenergie sollen die Schüler einen Mechanismus entwickeln, der den Aufprall eines Eies abfängt, das aus verschiedenen Höhen fallen gelassen wird. Obwohl das Experiment zum Fallenlassen eines Eies potenzielle und kinetische Energiearten sowie den Energieerhaltungssatz lehren kann, konzentriert sich diese Lektion darauf, das Zerbrechen des Eies zu verhindern.

Solarenergie

14. solarer Pizzabox-Ofen

Bei dieser Aktivität bauen die Kinder aus Pizzakartons und Frischhaltefolie einen einfachen Solarofen, der die Sonnenstrahlen einfängt und in Wärme umwandelt und so Mahlzeiten zubereiten kann.

15. solarer Aufwindturm

Bei diesem Projekt basteln die Schüler einen Solaraufwindturm aus Papier und untersuchen, wie er Sonnenenergie in Bewegung umwandeln kann. Der obere Propeller dreht sich, wenn sich die Luft im Gerät erwärmt.

16. absorbieren verschiedene Farben Wärme besser?

In diesem klassischen Physikexperiment untersuchen die Schülerinnen und Schüler, ob die Farbe eines Stoffes seine Wärmeleitfähigkeit beeinflusst. Es werden weiße, gelbe, rote und schwarze Pappschachteln verwendet, und die Reihenfolge, in der die Eiswürfel in der Sonne schmelzen, wird vorhergesagt. Auf diese Weise können sie die Reihenfolge der Ereignisse bestimmen, die zum Schmelzen der Eiswürfel geführt haben.

Wärmeenergie

17. selbstgemachtes Thermometer

In diesem klassischen Physikexperiment stellen die Schüler einfache Flüssigkeitsthermometer her, um zu untersuchen, wie ein Thermometer mithilfe der Wärmeausdehnung von Flüssigkeiten hergestellt wird.

18. wärmegeformtes Metall

Im Rahmen dieser Aktivität untersuchen die Schüler den Zusammenhang zwischen der Temperatur und der Ausdehnung verschiedener Metalle. Die Schüler sehen, dass sich aus zwei Materialien hergestellte Streifen unterschiedlich verhalten, wenn sie über eine brennende Kerze gelegt werden.

19. heiße Luft in einem Ballon

Mit diesem Experiment lässt sich am besten zeigen, wie die Wärmeenergie auf die Luft wirkt. Dazu braucht man eine kleine Glasflasche, einen Luftballon, einen großen Plastikbecher und Zugang zu heißem Wasser. Als erstes sollte man den Luftballon über den Flaschenrand ziehen. Nachdem man die Flasche in den Becher gesteckt hat, füllt man ihn mit heißem Wasser, so dass es die Flasche umgibt. Der Luftballon beginnt sich auszudehnen, wenn das Wasser heißer wird.

20. ein Experiment zur Wärmeleitung

Welche Stoffe können Wärmeenergie am besten übertragen? In diesem Experiment vergleichst du, wie verschiedene Materialien Wärme übertragen können. Für dieses Experiment brauchst du eine Tasse, Butter, einige Pailletten, einen Metalllöffel, einen Holzlöffel, einen Plastiklöffel, diese Materialien und Zugang zu kochendem Wasser.

Klangvolle Energie

21. gummierte Gitarre

In dieser Lektion bauen die Schüler eine einfache Gitarre aus einer wiederverwendbaren Schachtel und Gummibändern und untersuchen, wie Schwingungen Schallenergie erzeugen. Wenn eine Gummibandsaite gezogen wird, vibriert sie und versetzt Luftmoleküle in Bewegung. Dadurch wird Schallenergie erzeugt, die vom Ohr gehört und vom Gehirn als Klang erkannt wird.

22. tanzende Streusel

In dieser Lektion lernen die Schüler, dass Schallenergie Schwingungen verursachen kann. Mit Hilfe einer mit Plastik überzogenen Schale und Bonbonstreuseln summen die Schüler und beobachten, was mit den Streuseln passiert. Nach dieser Untersuchung können sie erklären, warum die Streusel auf Schall mit Springen und Hüpfen reagieren.

23. ein Pappbecher und eine Schnur

Ihre Kinder sollten an Aktivitäten wie dieses Klangexperiment gewöhnt sein. Es ist eine großartige, unterhaltsame und unkomplizierte wissenschaftliche Idee, die zeigt, wie Schallwellen durch Dinge hindurchgehen können. Sie brauchen nur etwas Schnur und einige Pappbecher.

Elektrische Energie

24. münzbetriebene Batterie

Kann ein Haufen Münzen elektrische Energie erzeugen? Im Rahmen dieser Aktivität stellen die Schülerinnen und Schüler mit ein paar Pfennigen und Essig ihre eigenen Batterien her. Sie lernen Elektroden und die Bewegung geladener Teilchen von einem Metall zum anderen durch Elektrolyte kennen.

25. elektrische Spielknete

Die Schüler erwerben in dieser Lektion Hintergrundwissen über Stromkreise, indem sie leitende und isolierende Knete verwenden. Die Kinder bauen mit den beiden Knetesorten einfache "matschige" Stromkreise, die eine LED zum Leuchten bringen, so dass sie aus erster Hand beobachten können, was passiert, wenn ein Stromkreis geöffnet oder geschlossen wird.

26. leitende und isolierende Elemente

Mit diesem Arbeitsblatt zu Leitern und Isolatoren werden Ihre Kinder gerne erkunden, wie sich elektrische Energie durch verschiedene Materialien bewegen kann. Das Dokument enthält eine Liste verschiedener Materialien, die Sie alle schnell beschaffen können. Ihre Schüler müssen erraten, ob es sich bei jedem dieser Stoffe um einen Isolator handelt, der keine elektrische Energie leitet, oder um einen elektrischen Leiter.

Kombinierte potentielle und kinetische Energie

27. papierne Achterbahn

In dieser Lektion bauen die Schüler Achterbahnen aus Papier und probieren aus, ob sie Loopings hinzufügen können. Die Murmel in der Achterbahn enthält potenzielle Energie und kinetische Energie an verschiedenen Stellen, z. B. am Scheitelpunkt eines Hangs. Der Stein rollt mit kinetischer Energie einen Hang hinunter.

28. einen Basketball springen zu lassen

Basketbälle haben beim ersten Dribbling potentielle Energie, die sich beim Aufprall in kinetische Energie umwandelt. Beim Aufprall geht ein Teil der kinetischen Energie verloren, so dass der Ball beim Wiederaufprall nicht mehr die gleiche Höhe wie zuvor erreichen kann.