In der sechsten Klasse beginnen viele Schüler mit dem Studium der vorläufigen Physikkonzepte; verschiedene Arten von Energie sind ein wichtiger Bestandteil, um diese zu verstehen. Die zwei grundlegendsten Energiearten sind potentielle und kinetische Energie. Potentielle Energie ist gespeicherte Energie, die passieren kann oder darauf wartet, dass sie passiert, aber noch nicht aktiviert wurde. Kinetische Energie ist die Energie in Bewegung, sobald sie freigesetzt wurde. Der Unterschied zwischen diesen Energiearten lässt sich leicht durch einfache Aktivitäten demonstrieren. In der sechsten Klasse ist es normalerweise am besten, die Konzepte einfach und grundlegend zu halten, um die Grundlage für zukünftige Erforschung von Energie zu schaffen.
Potentielle und kinetische Energie: Hampelmänner
Lassen Sie die Schüler eine stehende X-Position einnehmen, wobei die Arme in einem breiten V über den Schultern und die Beine in einem umgekehrten V gespreizt sind. Sagen Sie ihnen, dass sie die Position halten sollen, und erklären Sie, dass sie potentielle Energie veranschaulichen, die nur darauf wartet, in kinetische Energie umgewandelt zu werden – Energie in Bewegung. Lassen Sie sie einen Hampelmann machen. Erklären Sie, dass sie bei ihrer Bewegung kinetische Energie erzeugen; in jeder noch so kurzen Pause halten ihre Körper potentielle Energie.
Potentielle Energie: Chemische Energie
Für ein interaktives und chaotisches Experiment, das Sechstklässler lieben werden, demonstrieren Sie die Beziehung zwischen potenzieller Energie und chemischer Energie mit Essig und Backpulver. Erklären Sie, dass Essig und Backpulver aus Molekülen bestehen, die in ihren chemischen Bindungen potentielle Energie enthalten. Mischen Sie jeweils eine halbe Tasse Wasser und Essig in einer Plastikflasche mit einem Korken; Einen Teelöffel Backpulver in einen Kaffeefilter geben, in die Flasche stecken, schnell verkorken und weggehen. Die erzeugte Energie – kinetische Energie, die entsteht, wenn die chemische Wechselwirkung potenzielle Energie umwandelt – bläst den Korken direkt aus der Flasche. Für ein weniger chaotisches – aber auch weniger dramatisches – Experiment gießen Sie Essig über einen Haufen Backpulver und beobachten Sie, wie die Energieumwandlung stattfindet.
Potentielle Energie und Schwerkraft
Ein springender Ball ist eine interessante Möglichkeit, eine schnelle Umwandlung von potentieller in kinetische Energie und zurück zu demonstrieren, die durch die Schwerkraft erzeugt wird. Erlauben Sie den Schülern, einen Ball über den Kopf zu halten, ihn vom Bürgersteig abprallen zu lassen und weiter zu hüpfen. Erklären Sie, dass die Schwerkraft die Kraft ist, die die potentielle Energie des Balls in kinetische Energie umwandelt; Wenn es auf den Bürgersteig trifft, besitzt es für einen Moment potentielle Energie, und dann wandelt die Kraft des Bodens es wieder in Kinetik um, wenn es nach oben springt.
Potentielle und kinetische Energie: Gummiband
Gummibänder sind ein hervorragendes Mittel, um Schülern der sechsten Klasse potenzielle Energie zu erklären. Geben Sie jedem Schüler ein Gummiband. Bitten Sie sie, es fest zu halten und es fast so fest wie möglich zu dehnen. Erklären Sie, dass das gedehnte Gummiband beispielhaft für potenzielle Energie steht, die sie in der Spannung spüren können, wenn das Gummiband an ihren Händen zieht. Lassen Sie sie dann das Gummiband los – richten Sie es auf die Wand und nicht aufeinander. Erklären Sie, dass die Bewegung im Gummiband zeigt, dass potentielle Energie in kinetische Energie umgewandelt wird.