В шестом классе многие ученики начинают изучать предварительные концепции физики; различные типы энергии являются важным компонентом для их понимания. Два основных типа энергии - это потенциальная и кинетическая энергия. Потенциальная энергия - это запасенная энергия, которая может произойти или ожидает своего появления, но еще не активирована. Кинетическая энергия - это энергия в движении после того, как она высвобождена. Разницу между этими видами энергии легко продемонстрировать с помощью простых действий. На уровне шестого класса обычно лучше придерживаться простых и основных понятий, создавая основу для будущих исследований энергии.
Потенциальная и кинетическая энергия: прыгающие валеты
Попросите учеников принять позу X стоя, с руками над плечами в виде широкой буквы V и расставленных ног в виде перевернутой буквы V. Скажите им, чтобы они занимали позицию, и объясните, что они являются примером потенциальной энергии, просто ожидая преобразования в кинетическую энергию - энергию в движении. Позвольте им сделать прыжок. Объясните: при движении они создают кинетическую энергию; при каждой паузе, какой бы короткой она ни была, их тела удерживают потенциальную энергию.
Потенциальная энергия: химическая энергия
Для интерактивного и беспорядочного эксперимента, который понравится шестиклассникам, продемонстрируйте взаимосвязь потенциальной энергии и химической энергии с помощью уксуса и пищевой соды. Объясните, что уксус и пищевая сода состоят из молекул, которые содержат потенциальную энергию в своих химических связях. Смешайте по полстакана воды и уксуса в пластиковой колбе с пробкой; положите чайную ложку пищевой соды в кофейный фильтр, вставьте ее в колбу, быстро закройте пробкой и отодвиньте. Создаваемая энергия - кинетическая энергия, возникающая при химическом взаимодействии, преобразующем потенциальную энергию, - взорвет пробку прямо из колбы. Для менее беспорядочного - но также менее драматичного - эксперимента налейте уксус на кучу пищевой соды и посмотрите, как происходит преобразование энергии.
Потенциальная энергия и гравитация
Прыгающий мяч - интересный способ продемонстрировать быстрое преобразование потенциальной энергии в кинетическую и обратно под действием силы тяжести. Позвольте учащимся подержать мяч над головой, позволить ему отскочить от тротуара и позволить ему продолжать подпрыгивать. Объясните, что гравитация - это сила, преобразующая потенциальную энергию мяча в кинетическую. когда он ударяется о тротуар, он на мгновение обладает потенциальной энергией, а затем сила земли снова преобразует ее в кинетическую, когда она отскакивает вверх.
Потенциальная и кинетическая энергия: резинка
Резиновые ленты - отличный инструмент для объяснения потенциальной энергии ученикам шестого класса. Раздайте каждому ученику резинку. Попросите их крепко держать его и как можно сильнее растягивать. Объясните: растянутая резинка является примером потенциальной энергии, которую они могут почувствовать при натяжении, когда резинка натягивает их руки. Затем отпустите резиновую ленту, направив ее на стену, а не друг на друга. Объясните: движение резиновой ленты демонстрирует преобразование потенциальной энергии в кинетическую.