Ви вивчаєте наукові ідеї, що лежать в основі різних форм енергії на своїх уроках? Ви хочете провести практичні заняття з дітьми, щоб оживити свої уроки з енергетики? Чому б не розглянути можливість включення деяких експериментів з енергетики у свій план уроків?

Використовуючи експерименти, ви можете по-справжньому залучити дітей до розуміння різних видів енергії. Це дозволяє учням брати участь у курсі, додаючи інтерактивний компонент.

Потенціал та енергія пружності

1. розтяжка гумовою стрічкою

Гумові стрічки є чудовими ілюстраціями енергії пружності завдяки своїй розтяжності. Учні беруть участь у цій вправі, розтягуючи і відпускаючи гумові стрічки, щоб спостерігати за кореляцією між величиною деформації і подальшою відстанню, яку пройшла стрічка.

2. Автомобіль на гумці

У цьому проекті для початкових класів учні конструюють транспортний засіб, що приводиться в рух силою гумової стрічки. Намотуючи вісь автомобіля, гумова стрічка розтягується, накопичуючи потенційну енергію. Потенційна енергія автомобіля перетворюється на кінетичну енергію, коли гумову стрічку відпускають.

3. паперовий літачок для запуску

Учні створять пускову установку для паперових літачків на гумці, яка використовуватиме енергію пружності гумки, щоб відправити їх у політ. Молодь дізнається, чим запуск літачка за допомогою руки та плеча відрізняється від запуску за допомогою пускової установки на гумці.

4. катапульта на паличках від морозива

У цій вправі діти початкових класів конструюють базову катапульту, використовуючи матеріали, що підлягають вторинній переробці, палички та гумові стрічки. Коли ви натискаєте на паличку для запуску, вона накопичує потенційну енергію, подібно до того, як це робить еластична стрічка, коли ви її розтягуєте. Енергія, накопичена в паличці, перетворюється на кінетичну енергію, коли її відпускають.

5. ланцюгова реакція паличок для ескімо

У цьому проекті учні обережно сплітають дерев'яні палички разом, забезпечуючи згинання кожної частини. Скручені палички утримуються в певному положенні та накопичують потенційну енергію. Вільна паличка повертається до своєї звичайної форми, коли перша паличка відпускається, перетворюючи пружну енергію на кінетичну.

Гравітаційна енергія

6. прискорення та гравітація

У цьому завданні учні вивчають зв'язок між висотою падіння та швидкістю об'єкта, використовуючи картонні трубки. Сила тяжіння збільшує швидкість об'єкта на 9,8 метрів за секунду (м/с), коли він перебуває у вільному падінні. Учні перевіряють дію сили тяжіння, вимірюючи, на яку відстань камінчик сповзає по картонній трубці за одну секунду, за дві секунди тощо.

7. гравітаційне моделювання

У цій вправі учні вивчають, як функціонує гравітація в Сонячній системі, використовуючи аркуш паперу, більярдну кулю і кульки. Використовуючи більярдну кулю для Сонця і кульки для планет, учні перевіряють силу гравітації Сонця, його масу і притягання.

8. маневри з використанням гравітаційної підтримки

Цей урок досліджує, як гравітаційна підтримка або маневр "рогатки" може допомогти ракетам досягти далеких планет. Учні вивчають елементи, що сприяють успішному руху "рогатки", моделюючи зіткнення з планетою за допомогою магнітів і кулькових підшипників.

Хімічна енергія

9. кольори феєрверків

На цьому уроці з хімічної енергії учні перевіряють, як кольори феєрверків пов'язані з хімічними речовинами та солями металів. Завдяки хімічній енергії, яку вони генерують, різні хімічні речовини та солі металів горять з різними світловими відтінками.

Енергія світла

10. відбивання світла від компакт-диска

Ви коли-небудь замислювалися, чому світло від компакт-диска відображає веселку? Ваші діти, мабуть, теж. Цей проект пояснює дітям, чому і як працює енергія світла. Це чудовий спосіб винести науку на вулицю.

Ядерна енергетика

11. спостереження за ядерною енергією у хмарній камері

Ця енергетична вправа має на меті сконструювати та випробувати хмарну камеру. У хмарній камері присутня пара, перенасичена водою або спиртом. Частинки потрапляють у хмарну камеру, коли ядро атома вивільняє ядерну енергію під час розпаду.

Кінетична енергія та енергія руху

12. безпека автомобіля під час аварії

Вивчаючи закон збереження енергії Ньютона, учні досліджують методи запобігання аварії іграшкового автомобіля. Щоб спроектувати і сконструювати ефективний бампер, учні повинні врахувати швидкість і напрямок руху іграшкового автомобіля безпосередньо перед зіткненням.

13. створення пристрою для скидання яєць

Ця вправа з енергії руху має на меті допомогти учням створити механізм, який пом'якшить удар яйця, що падає з різної висоти. Хоча експеримент з падінням яйця може вивчати потенційну та кінетичну енергію і закон збереження енергії, цей урок зосереджений на тому, щоб запобігти розбиттю яйця.

Сонячна енергія

14. сонячна піч для піци

На цьому занятті діти використовують коробки з-під піци та поліетиленову плівку, щоб побудувати просту сонячну піч. Вловлюючи сонячні промені та перетворюючи їх на тепло, сонячна піч здатна готувати їжу.

15. вежа сонячної тяги

У цьому проекті учні створюють сонячну вежу з паперу та досліджують її потенціал для перетворення сонячної енергії на рух. Верхній пропелер обертатиметься, коли повітря в пристрої нагріватиметься.

16. чи різні кольори краще поглинають тепло?

У цьому класичному фізичному експерименті учні досліджують, чи впливає колір речовини на її теплопровідність. Використовуються білі, жовті, червоні та чорні паперові коробки, і передбачається порядок, в якому кубики льоду тануть на сонці. Таким чином, вони можуть визначити послідовність подій, які спричинили танення кубиків льоду.

Теплова енергія

17. саморобний термометр

У цьому класичному фізичному експерименті учні створюють базові рідинні термометри, щоб дослідити, як виготовляється термометр за допомогою теплового розширення рідини.

18. метал, що піддається термозгортанню

В рамках цієї вправи учні досліджують взаємозв'язок між температурою і розширенням різних металів. Учні побачать, що смужки, виготовлені з двох матеріалів, поводяться по-різному, коли їх розміщують над запаленою свічкою.

19. гаряче повітря в повітряній кулі

Цей експеримент - найкращий спосіб показати, як теплова енергія впливає на повітря. Для нього потрібні маленька скляна пляшка, повітряна кулька, велика пластикова склянка та доступ до гарячої води. Першим кроком має бути натягнення повітряної кульки на край пляшки. Вставивши пляшку в склянку, наповніть її гарячою водою так, щоб вона оточувала пляшку. Кулька починає розширюватися, коли вода стає гарячішою.

20. експеримент з теплопровідності

Які речовини найефективніше передають теплову енергію? У цьому експерименті ви порівняєте, як різні матеріали можуть переносити тепло. Для виконання цього експерименту вам знадобляться чашка, вершкове масло, блискітки, металева ложка, дерев'яна ложка, пластикова ложка, ці матеріали та доступ до окропу.

Звукова енергія

21. гітара з гумовою стрічкою

На цьому уроці учні конструюють просту гітару з коробки для вторинної переробки та гумок і досліджують, як вібрації виробляють звукову енергію. Коли натягують струну гумки, вона вібрує, змушуючи молекули повітря рухатися. Це генерує звукову енергію, яку чує вухо, а мозок розпізнає як звук.

22. Танцюючі бризки

На цьому уроці учні дізнаються, що звукова енергія може викликати вібрації. Використовуючи пластикову тарілку і цукеркові крихти, учні наспівуватимуть і спостерігатимуть за тим, що відбувається з крихтами. Після проведення цього дослідження вони зможуть пояснити, чому крихти реагують на звук, підстрибуючи і підскакуючи.

23. паперовий стаканчик і нитка

Ваших дітей слід привчати до таких занять, як цей звуковий експеримент. Це чудова, розважальна і проста наукова ідея, яка показує, як звукові хвилі можуть проходити крізь предмети. Вам знадобиться лише шпагат і кілька паперових стаканчиків.

Електрична енергія

24. батарея на монетах

Чи може купа монет генерувати електричну енергію? В рамках цієї вправи учні виготовляють власні батарейки, використовуючи кілька копійок та оцет. Вони вивчають електроди, а також рух заряджених частинок від одного металу до іншого через електроліти.

25. електричне тісто для ігор

На цьому уроці учні отримують базові знання про електричні кола, використовуючи провідне та ізоляційне тісто. Діти створюють базові "хлюпаючі" схеми, використовуючи два типи тіста, які запалюють світлодіод, щоб на власні очі побачити, що відбувається, коли ланцюг розімкнутий або замкнутий.

26. провідники та ізолятори

Вашим дітям сподобається використовувати цей робочий аркуш про провідники та ізолятори, щоб дослідити, як електрична енергія може проходити крізь різні матеріали. Документ містить перелік кількох матеріалів, які ви повинні мати можливість швидко придбати. Ваші учні повинні здогадатися, чи буде кожна з цих речовин ізолятором, який не несе електричної форми енергії, або провідником електрики.

Потенційна та кінетична енергія в поєднанні

27. Американські гірки з паперу

На цьому уроці учні конструюють паперові американські гірки та пробують додавати петлі, щоб побачити, чи зможуть вони це зробити. Мармур в американських гірках містить потенційну енергію та кінетичну енергію в різних місцях, наприклад, на вершині схилу. Камінь котиться вниз по схилу з кінетичною енергією.

28. підстрибування баскетбольного м'яча

Баскетбольний м'яч має потенційну енергію під час першого ведення, яка перетворюється на кінетичну, коли м'яч падає на землю. Коли м'яч стикається з чимось, частина кінетичної енергії втрачається; в результаті, коли м'яч відскакує назад, він не може досягти тієї висоти, якої досягав до цього.