Studiujesz naukowe idee stojące za różnymi formami energii w swoich klasach? Czy chcesz przeprowadzić praktyczne zajęcia z dziećmi, aby ożywić lekcje energii? Dlaczego nie rozważyć włączenia niektórych eksperymentów naukowych dotyczących energii do swojego planu lekcji?

Korzystając z eksperymentów, możesz naprawdę zaangażować swoje dzieci w zrozumienie różnych rodzajów energii. Pozwala to uczniom zaangażować się i uczestniczyć w kursie, dodając interaktywny komponent.

Energia potencjalna i sprężysta

1) Rozciąganie gumowej taśmy

Gumki są doskonałymi ilustracjami energii sprężystej ze względu na ich rozciągliwość. Uczniowie biorą udział w tym ćwiczeniu, rozciągając i zwalniając gumki, aby obserwować korelację między wielkością naprężenia a późniejszą odległością przebytą przez taśmę.

2) Samochód z gumową taśmą

W tym projekcie na poziomie szkoły podstawowej uczniowie konstruują pojazd napędzany siłą gumki. Nawinięcie osi samochodu rozciąga gumkę, gromadząc energię potencjalną. Energia potencjalna samochodu zamienia się w energię kinetyczną, gdy gumka zostaje zwolniona.

3. wyrzutnia papierowych samolotów

Uczniowie stworzą zasilaną gumką wyrzutnię dla papierowych samolotów, która wykorzysta sprężystą energię gumki, aby wysłać je w powietrze. Młodzież dowie się, czym różni się użycie dłoni i ramienia do wystrzelenia samolotu od użycia wyrzutni z gumką.

4. katapulta wykonana z patyczków do lodów

W tym ćwiczeniu dzieci na poziomie szkoły podstawowej konstruują podstawową katapultę przy użyciu materiałów nadających się do recyklingu, patyków rzemieślniczych i gumek. Kiedy naciskasz na patyk, gromadzi on energię potencjalną, podobnie jak elastyczna taśma, gdy ją rozciągasz. Energia zmagazynowana w patyku jest przekształcana w energię kinetyczną, gdy jest uwalniana.

5 Reakcja łańcuchowa patyczków do lodów

W tym projekcie uczniowie delikatnie splatają ze sobą drewniane patyczki, upewniając się, że każdy element się wygina. Skręcone patyczki są utrzymywane w pozycji i magazynują energię potencjalną. Wolny patyczek powraca do swojego zwykłego kształtu, gdy pierwszy patyczek zostanie zwolniony, przekształcając energię sprężystą w energię kinetyczną.

Energia grawitacyjna

6 Przyspieszenie i grawitacja

Korzystając z kartonowych rurek, uczniowie badają związek między wysokością spadku a prędkością obiektu w tym zadaniu. Grawitacja zwiększa prędkość obiektu o 9,8 metra na sekundę (m/s) podczas swobodnego spadania. Uczniowie testują wpływ grawitacji, mierząc, jak daleko marmur zsuwa się po kartonowej rurce w ciągu jednej sekundy, dwóch sekund itd.

7) Modelowanie grawitacyjne

W tym ćwiczeniu uczniowie badają, jak działa grawitacja w Układzie Słonecznym, używając arkusza papieru, kuli bilardowej i kulek. Używając kuli bilardowej jako Słońca i kulek jako planet, uczniowie testują siłę grawitacji masy i przyciągania Słońca.

8 Manewry z użyciem wspomagania grawitacyjnego

Ta lekcja bada, w jaki sposób wspomaganie grawitacyjne lub manewr "procy" może pomóc rakietom dotrzeć do odległych planet. Uczniowie badają elementy przyczyniające się do udanego ruchu procy, symulując spotkanie z planetą za pomocą magnesów i łożysk kulkowych.

Energia chemiczna

9 Kolory fajerwerków

W tej lekcji dotyczącej energii chemicznej uczniowie sprawdzają, w jaki sposób kolory fajerwerków są powiązane z substancjami chemicznymi i solami metali. Ze względu na generowaną przez nie energię chemiczną, różne substancje chemiczne i sole metali palą się w różnych odcieniach światła.

Energia świetlna

10) Odbicie światła od płyty CD

Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, dlaczego światło CD odbija tęczę? Twoje dzieci prawdopodobnie też. Ten projekt wyjaśnia dzieciom, dlaczego i jak działa energia świetlna. To wspaniały sposób na przeniesienie nauki na zewnątrz.

Energia jądrowa

11) Obserwacja energii jądrowej w komorze chmurowej

To ćwiczenie energetyczne ma na celu skonstruowanie i przetestowanie komory chmurowej. W komorze chmurowej znajduje się para nasycona wodą lub alkoholem. Cząsteczki dostają się do komory chmurowej, gdy jądro atomu uwalnia energię jądrową podczas rozpadu.

Energia kinetyczna i energia ruchu

12 Bezpieczeństwo samochodu podczas wypadku

Uczniowie badają techniki zapobiegające zderzeniu samochodzika z zabawką, jednocześnie studiując prawo zachowania energii Newtona. Aby zaprojektować i skonstruować skuteczny zderzak, uczniowie muszą wziąć pod uwagę prędkość i kierunek ruchu samochodzika tuż przed zderzeniem.

13) Tworzenie urządzenia do zrzucania jajek

To ćwiczenie związane z energią ruchu ma na celu zachęcenie uczniów do stworzenia mechanizmu amortyzującego uderzenie jajka upuszczonego z różnych wysokości. Chociaż eksperyment z upuszczeniem jajka może uczyć potencjalnej i wilgotnej energii, kinetycznych rodzajów energii i prawa zachowania energii, ta lekcja koncentruje się na zapobieganiu rozbiciu jajka.

Energia słoneczna

14 Solarny piec do pizzy

W tym ćwiczeniu dzieci wykorzystują pudełka po pizzy i folię plastikową do zbudowania prostego piekarnika słonecznego. Wychwytując promienie słoneczne i przekształcając je w ciepło, piekarnik słoneczny jest w stanie przygotować posiłki.

15. Solar Updraft Tower

W ramach tego projektu uczniowie tworzą z papieru wieżę słoneczną i analizują jej potencjał w zakresie przekształcania energii słonecznej w ruch. Górne śmigło będzie się obracać, gdy powietrze w urządzeniu się nagrzeje.

16 Czy różne kolory lepiej pochłaniają ciepło?

W tym klasycznym eksperymencie z fizyki uczniowie badają, czy kolor substancji wpływa na jej przewodność cieplną. Używane są białe, żółte, czerwone i czarne papierowe pudełka, a kolejność, w jakiej kostki lodu topią się na słońcu, jest przewidywana. W ten sposób mogą określić sekwencję zdarzeń, które spowodowały stopienie kostek lodu.

Energia cieplna

17. termometr domowej roboty

Uczniowie tworzą podstawowe termometry cieczowe w tym klasycznym eksperymencie fizycznym, aby sprawdzić, jak powstaje termometr wykorzystujący rozszerzalność cieplną cieczy.

18. metal zwijany pod wpływem ciepła

W kontekście tego ćwiczenia uczniowie badają związek między temperaturą a rozszerzalnością różnych metali. Uczniowie zobaczą, że paski wykonane z dwóch materiałów zachowują się inaczej, gdy zostaną umieszczone nad zapaloną świecą.

19. gorące powietrze w balonie

Ten eksperyment jest najlepszym sposobem na pokazanie, jak energia cieplna wpływa na powietrze. Do jego przeprowadzenia potrzebna jest mała szklana butelka, balon, duża plastikowa zlewka i dostęp do gorącej wody. Pierwszym krokiem powinno być naciągnięcie balonu na brzeg butelki. Po włożeniu butelki do zlewki napełnij ją gorącą wodą, tak aby otoczyła butelkę. Balon zaczyna się rozszerzać, gdy woda staje się coraz cieplejsza.

20 Eksperyment przewodzenia ciepła

Które substancje są najbardziej efektywne w przenoszeniu energii cieplnej? W tym eksperymencie porównasz, jak różne materiały mogą przenosić ciepło. Do wykonania tego eksperymentu będziesz potrzebować kubka, masła, kilku cekinów, metalowej łyżki, drewnianej łyżki, plastikowej łyżki, tych materiałów i dostępu do wrzącej wody.

Energia dźwięku

21. gitara z gumką

Podczas tej lekcji uczniowie budują podstawową gitarę z pudełka nadającego się do recyklingu i gumek oraz badają, w jaki sposób wibracje wytwarzają energię dźwiękową. Kiedy struna gumki jest ciągnięta, wibruje, powodując ruch cząsteczek powietrza. Generuje to energię dźwiękową, która jest słyszana przez ucho i rozpoznawana jako dźwięk przez mózg.

22) Tańczące posypki

Podczas tej lekcji uczniowie dowiadują się, że energia dźwiękowa może powodować wibracje. Używając plastikowego naczynia i posypki cukierkowej, uczniowie będą szumieć i obserwować, co dzieje się z posypką. Po przeprowadzeniu tego badania mogą wyjaśnić, dlaczego posypka reaguje na dźwięk, podskakując i odbijając się.

23. papierowy kubek i sznurek

Twoje dzieci powinny być przyzwyczajone do angażowania się w działania takie jak ten eksperyment dźwiękowy. To świetny, zabawny i prosty pomysł naukowy pokazujący, jak fale dźwiękowe mogą przechodzić przez przedmioty. Potrzebujesz tylko sznurka i papierowych kubków.

Energia elektryczna

24. akumulator zasilany monetami

Czy stos monet może generować energię elektryczną? W ramach tego ćwiczenia uczniowie tworzą własne baterie przy użyciu kilku groszy i octu. Studiują elektrody, a także ruch naładowanych cząstek z jednego metalu do drugiego przez elektrolity.

25. elektryczne ciasto do zabawy

Uczniowie zdobywają podstawową wiedzę na temat obwodów podczas tej lekcji z wykorzystaniem ciasta przewodzącego i ciasta izolacyjnego. Dzieci budują podstawowe "miękkie" obwody przy użyciu dwóch rodzajów ciasta, które zapalają diodę LED, dzięki czemu mogą na własne oczy obserwować, co dzieje się, gdy obwód jest otwarty lub zamknięty.

26 Przewodniki i izolatory

Dzieciom z pewnością spodoba się ten arkusz roboczy dotyczący przewodników i izolatorów, w którym badają, w jaki sposób energia elektryczna może przemieszczać się przez różne materiały. Dokument zawiera listę kilku materiałów, z których wszystkie powinieneś być w stanie szybko zdobyć. Twoi uczniowie muszą odgadnąć, czy każda z tych substancji będzie izolatorem, który nie przenosi elektrycznej formy energii, czy przewodnikiem elektryczności.

Połączona energia potencjalna i kinetyczna

27. papierowa kolejka górska

W tej lekcji uczniowie budują papierowe kolejki górskie i próbują dodać pętle, aby sprawdzić, czy potrafią. Marmur w kolejce górskiej zawiera energię potencjalną i kinetyczną w różnych miejscach, na przykład na szczycie zbocza. Kamień stacza się po zboczu z energią kinetyczną.

28. odbijanie piłki do koszykówki

Piłki do koszykówki mają energię potencjalną, gdy są dryblowane po raz pierwszy, która jest przekształcana w energię kinetyczną, gdy piłka uderzy o ziemię. Kiedy piłka zderza się z czymkolwiek, część energii kinetycznej jest tracona; w rezultacie, gdy piłka odbija się z powrotem, nie jest w stanie osiągnąć wysokości, którą osiągnęła wcześniej.