Įvadas į Energetiką studentų veikla
Mokytojo išsilavinimas apie energiją
Anglų fizikas Jamesas Prescottas Joule'as atliko keletą eksperimentų, kuriuose ištyrė šilumos ir mechaninės energijos (potencialo ir kinetinės energijos sumos) ekvivalentą. Jis nustatė, kad vandens temperatūrą galima padidinti naudojant mechaninę energiją. Tai leido atrasti energijos taupymo dėsnį, kuris skelbia, kad visa energija uždaroje sistemoje yra pastovi, ty energijos negalima sukurti ar sunaikinti .
Pavyzdžiui, lemputė perduoda elektros energiją į šviesos energiją. Lemputės taip pat labai sušyla, todėl ne visa elektros energija virsta šviesos energija. Dalis jo perduodama į šilumos energiją. Šią šilumos energiją mes vadiname išeikvota energija, o šviesos energija naudinga energija . Šiuolaikinės lemputės yra efektyvesnės nei lemputės buvo prieš 50 metų. Tai reiškia, kad net ir turint tą patį elektros energijos kiekį, daugiau energijos perduodama į šviesos energiją, o mažiau - į šilumos energiją. Inžinieriai daug dirba, kad padidintų daugelio mūsų namuose esančių objektų efektyvumą, todėl sunaudojame mažiau elektros energijos. Dalis šių pastangų yra skirta sumažinti energijos išteklių apkrovą. Vis dėlto turime ieškoti naujų energijos išteklių, nes seni metodai naudojant iškastinį kurą padidina šiltnamio efektą ir paskatino globalų atšilimą.
Energijos rūšys
Kinetinė energija
Kinetinė energija taip pat žinoma kaip judėjimo energija. Tokią energijos formą gali rasti bet kas, kas juda, pavyzdžiui, automobilis užmiestyje ar žiogas šokinėja. Kinetinės energijos lygtis yra KE = ½mv 2 . Tai reiškia, kad kinetinės energijos kiekis priklauso nuo dviejų veiksnių: greičio ir masės. Jei padidinsime abu šiuos dalykus, kinetinė energija padidės.
Garso energija
Garso energija randama visur, kas vibruoja. Jei virpesiai yra tarp 20Hz ir 20 000Hz, tada sakoma, kad jie yra girdimojoje diapazone, ir žmonės gali juos išgirsti. Garsesni garsai ( garso bangos su didesne amplitude) turi daugiau energijos.
Šiluminė energija
Šiluminė energija dar vadinama šilumos energija. Karštas kavos puodelis turi šiluminę energiją. Laikui bėgant ši šiluminė energija išsisklaidė į apylinkes, nes kava atvėsta. Šilumos energijos kiekis yra susijęs su objekto temperatūra.
Cheminė energija
Cheminė energija yra energija, kuri kaupiama cheminiuose ryšiuose tarp molekulių ir atomų. Ši energija gali išsiskirti cheminės reakcijos metu kaip garso, šilumos, šviesos ar kinetinė energija. Tai, kas turi cheminės energijos, yra maistas arba akumuliatorius.
Elektros energija
Elektros energiją gali rasti judantys ar statiniai krūviai. Elektros energija gali būti perduodama į daugelį skirtingų rūšių energijos. Su televizoriumi elektros energija perduodama šviesos, garso ir šilumos energijai.
Gravitacinė potencinė energija
Gravitacinė potencinė energija yra kaupiama energija bet kokiame aukštyje virš žemės. Rutulys bokšto viršuje turi gravitacinę potencialinę energiją. Krintant, gravitacinė potencinė energija perkeliama į kinetinę energiją. Gravitacinės potencialios energijos kiekis priklauso nuo objekto masės, jo aukščio ir gravitacinio lauko stiprio.
Šviesos energija
Šviesos energija taip pat žinoma kaip spinduliavimo energija. Jis randamas visose elektromagnetinio spektro dalyse.
Elastinė potenciali energija
Elastinė potencinė energija kaupiama suspausto ar ištempto daiktuose, tokiuose kaip spyruoklės ir guminės juostos. Sutaupytos energijos kiekis priklauso nuo to, kiek daiktas yra suspaustas ar ištemptas, ir nuo to, kokia kieta medžiaga yra iš to, ką jis pagamintas.
Atominė energija
Branduolinė energija kaupiama atomų branduoliuose. Jis išsiskiria vykstant branduolinėms reakcijoms, tokioms kaip sintezė ir dalijimasis. To pavyzdžių galima rasti branduoliniuose reaktoriuose ir atominėse bombose.
Magnetinė energija
Magnetinė energija yra energija, susijusi su magnetais ar elektromagnetais. Maglev traukiniai naudoja magnetinę energiją traukiniams kelti nuo žemės paviršiaus.
Kaip atlikti įvadą į energetiką
Padarykite energijos perkėlimus įsimintinus su praktiniais pamokų eksperimentais
Įtraukite mokinius į paprastą eksperimentą naudojant pusiausvyrą, šokinėjantį kamuolį arba gumos juostos paleidėją, kad parodytumėte realių energijos perkėlimų pavyzdžius. Leiskite mokiniams užrašyti stebėjimus ir susieti veiksmus su energijos tipais.
Pasiruoškite medžiagas lengvam įrengimui ir valymui
Rinkite kasdienius daiktus, pvz., kamuolius, gumines juostas, liniuotę ir laikmačius. Organizuokite medžiagas pažymėtose dėžėse greitam paskirstymui ir sudarykite aiškias instrukcijas, kad sumažintumėte netvarką.
Vadovaukite mokiniams identifikuoti ir žymėti energijos perkėlimus
Vadovaukite mokiniams stebėti kiekvieną eksperimentą ir rašyti, kokio tipo energija yra būdinga (kinetinė, potenciali, garsas ir kt.). Skatinkite naudoti diagramas ar pasakojimo lenteles vaizdiniams mokiniams.
Vesti grupinę diskusiją, kad sujungti rezultatus su kasdieniu gyvenimu
Veskite trumpą klasės pokalbį apie tai, kaip energijos perkėlimai vyksta objektuose, kuriuos jie naudoja kasdien, pvz., dviračiuose, telefonuose ar virtuvės prietaisuose. Užduokite vedančiuosius klausimus ir švęskite mokinių idėjas!
Pratęskite mokymąsi kūrybiniu refleksijos užsiėmimu
Iššūkis mokiniams nupiešti komiksą ar pasakojimo lentelę, vaizduojančią kasdienį energijos perkėlimą namuose ar mokykloje. Rodykite jų darbus, kad sustiprintumėte koncepcijas ir stiprintumėte klasės bendruomenę.
Dažnai užduodami klausimai apie įvadą į energetiką
Kas yra energijos išsaugojimo dėsnis paprastais žodžiais?
Energijos išsaugojimo dėsnis teigia, kad energijos sukurti ar sunaikinti negalima; ji gali būti tik paverčiama iš vienos formos į kitą. Tai reiškia, kad uždaroje sistemoje bendra energija visada išlieka pastovi.
Kaip galiu mokyti pradinius mokinius skirtingų energijos tipų?
Galite naudoti vaizdinius pagalbinius daiktus, praktinius užsiėmimus ir kasdienius pavyzdžius—pvz., šokinėjančias kamuoliukus, šviesos lempas ar guminės juostos—padėti mokiniams suprasti kinetinę, šiluminę, cheminę ir kitą energiją. Paprasti eksperimentai ir pasakojimo lentelės padaro mokymąsi įdomų ir aiškų.
Kokios yra greitos klasės veiklos energijos perdavimui parodyti?
Bandykite veiklas kaip kritimas iš aukščio (gravitacinė į kinetinę energiją), naudojant žibintuvėlį (elektrinė į šviesos energiją) arba tempdami guminę juostą (elastinė potenciali energija į kinetinę). Šie praktiniai užsiėmimai padeda mokiniams vizualizuoti energijos perdavimą veiksme.
Kodėl energijos vartojimo efektyvumas yra svarbus kasdieniuose daiktuose?
Energijos vartojimo efektyvumas sumažina iššvaistytą energiją ir taupo išteklius. Efektyvūs įrenginiai—pvz., šiuolaikinės lempos—paverčia daugiau įvestos energijos naudingomis formomis, pvz., šviesa, su mažesniu šilumos nuostoliu. Tai padeda sumažinti sąnaudas ir aplinkos poveikį.
Kuo skiriasi naudinga energija nuo iššvaistytos energijos?
Naudinga energija yra ta energija, kuri atlieka numatytą užduotį (pvz., šviesa iš lempos), o iššvaistyta energija yra energija, prarasta aplinkai, dažnai kaip šiluma ar garsas. Gerinant įrenginių efektyvumą, padidėja naudinga energijos išėjimas.
- 2006/08/12 • saotin • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- batteries • scalespeeder • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Boiling Water • Skakerman • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Broken shock absorber • sridgway • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Bungee • FtCarsonPAO • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Burn • Hellcanwait • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Cranes • fdecomite • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Dynamo de Gramme • zigazou76 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Engine • rgallant_photography • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Fisheye Times Square • m01229 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Food • Nite Dan - Enjoypixel • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Fridge Magnets • sarnil • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- gas • Milosz1 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Gas. • ianmunroe • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Global NDC Conference 2017, Berlin • ledsgp • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Gravity • W Mustafeez • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- headphones • oliver.dodd • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Heater • Felipe Skroski • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Kurniawan Counterfeit--16.jpg • U.S. Marshals Service • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Lightning • snowpeak • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Lights • nghiemvo • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Maglev! • Jason Riedy • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Magnet • Sean MacEntee • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- mr heater • jasonwoodhead23 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- music trio • limaoscarjuliet • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Nuclear Explosion Fantasy • Maxwell Hamilton • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Panasonic SL-M710 loudspeakers • robinsonsmay • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Pylon • zimpenfish • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- rocket • Palomidez • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- run • brettlohmeyer • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- singer • petercastleton • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Skydiving • flawedartist • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Skydiving! • Greg Palmer • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Solar system (MARTINA TROIANI) • Hubble Space Telescope / ESA • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Space Shuttle Program • San Diego Air & Space Museum Archives • Licencija No known copyright restrictions (http://flickr.com/commons/usage/)
- Speed • ottoshi • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Speed of light .. • Ү • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Speeding • siddhu2020 • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Stars • tonynetone • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- Sun • Darren Foreman • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- symmetry • mikemcsharry • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- The Powerslide • changeable focus • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- train • Yuya Tamai • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
- TVA nuclear plant • Tennessee Valley Authority • Licencija Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/2.0/)
© 2025 - Clever Prototypes, LLC - Visos teisės saugomos.
„ StoryboardThat “ yra „ Clever Prototypes , LLC “ prekės ženklas, registruotas JAV patentų ir prekių ženklų biure.