На днях я сказал своему сыну, чтобы он не тратил зря горячую воду, так как это пустая трата энергии. Потом спросил, что это такое. Я хочу хорошо объяснить это, в том числе и с физической точки зрения, так как считаю это важным. Что я ему скажу?
Обновление:
Всем большое спасибо. Энергия кажется слишком абстрактной, чтобы объяснить ее пятилетнему ребенку с точки зрения физики. Это точно не делается за один день. Сегодня я показал ему счетчики газа, электричества и воды и объяснил, что мы должны платить за то, что потребляем, и мы не можем тратить эти деньги на что-то другое. Это будет ценность ресурсов, которая действительно имеет значение.
Что касается объяснения энергии, я думаю, что лучшим ответом было заставить его потереть руки, превращая механическую энергию в тепловую. И на этой основе можно начинать объяснять сохранение энергии и ее различные формы. Гораздо позже можно попытаться объяснить, что одни формы энергии более универсальны, чем другие, и, если есть понимание, почему именно так.
Еще раз большое спасибо, я проверю ответ, в котором предлагалось показать метры, но большинство других тоже были хороши.
Эти другие ответы кажутся слишком абстрактными для 5-летнего ребенка. Я не думаю, что он еще готов к этому. Придерживайтесь видимого и конкретного. Выведите его на улицу и покажите силовые кабели, идущие к вашему дому, которые ведут к вашему блоку предохранителей/счетчику.
Покажите ему движение счетчика. Объясните ему, что есть компания, которая производит электричество (не совсем правильные слова с научной точки зрения, но давайте будем проще) и посылает его вам по этим проводам. Затем эти провода идут в дом, к розеткам, куда вы что-то включаете.
Такие вещи, как блендер; компьютер и более крупные вещи, такие как духовка и водонагреватель. Когда вы используете электричество, счетчик подсчитывает его количество, а затем компания высылает вам счет. Покажите ему счет.
Если вы хотите стать немного более экологичным, упомяните ему, что компания, которая производит электричество, сжигает уголь, и мы также хотим свести к минимуму это.
Энергия — это способность что-то делать. Я уверен, что ваши 5 лет полны этого. Когда он полон энергии, он может часами бегать и играть и хорошо проводить время. Когда он заканчивается, он больше не может этого делать, и ему нужно спать и есть, чтобы накопить больше, чтобы он мог снова играть.
Существует много видов энергии, таких как электрическая и тепловая. Электрическая энергия позволяет светить лампочкам и позволяет телевизору работать. Тепло делает воду (или дом зимой) приятной и теплой. Химическая энергия (например, то, что мы «храним» (т. е. потенциальная энергия) в бензине) позволяет нам двигать автомобили, чтобы мы могли быстрее добраться до места, например, до парка или дома бабушки. Есть много других видов и примеров энергии и того, как мы ее используем.
Как только он узнает, что энергия позволяет нам делать все эти удивительные вещи, и что вернуть энергию трудно (например, если вы хотите, чтобы энергия играла, вам нужно есть и тратить все это время на сон, или вам нужно тратить деньги на покупку электричества / бензина). , и т. д.) должно быть довольно легко объяснить, почему мы не хотим тратить энергию, на получение которой мы потратили столько усилий.
Вот одно объяснение, предназначенное для детей младшего возраста, которое, вероятно, достаточно простое, хотя, конечно, оно сосредоточено на том , что делает энергия и для чего мы ее используем, а не на том, что такое энергия … Но это, вероятно, лучшее, что вы можете заставить их понять в этом возрасте.
Энергия меняет
Энергия производит изменение — она производит какое-то изменение; он делает что-то для нас. Мы используем энергию для движения автомобилей по дороге и лодок по воде. Энергия используется для выпечки пирога в духовке и для хранения льда в морозильной камере. Он дает энергию, чтобы мы могли слушать наши любимые песни по радио и освещать наши дома. Энергия заставляет наши тела расти и позволяет нашему уму думать. Ученые определяют энергию как способность совершать работу.
Энергия существует во многих различных формах, таких как свет , тепло , движение , звук и рост .
«Что такое энергия?», Информационная книга по первичной энергии (стр. 7), Национальный проект развития энергетического образования (NEED)
Ричард Фейнман рассказывает эту историю в «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман»:
Это было то, о чем говорил бы мой отец: «Что заставляет это двигаться? Все идет, потому что светит солнце». А потом мы весело обсудим это:
«Нет, игрушка идет, потому что пружина заведена», — говорил я.
— Как пружина завелась? — спрашивал он.
«Я завел его».
— И как ты двинулся?
«От еды».
«И пища растет только потому, что светит солнце. Значит, все эти вещи движутся, потому что светит солнце». Это позволило бы понять, что движение — это просто преобразование солнечной энергии.
Обратите внимание, что отец Фейнмана не говорил слово «энергия». Судя по первой главе той же книги, вероятно, это было сделано специально.
Мои шести- и восьмилетние дети знают энергию как «способность выполнять работу» или, как упомянул А.Э., способность что-то изменить.
Сделать воду горячее? Это изменение и требует энергии.
Отражать больше фотонов от стен, чтобы наши глаза могли собрать достаточно фотонов, чтобы видеть? Эти фотоны движутся очень быстро, поэтому для их перемещения требуется много работы (энергии).
Обратите внимание, что я дал два определения. Я пытаюсь сделать это с большинством принципов (научных и моральных), а затем показываю им, как оба определения эквивалентны. Это облегчает объяснение вещей с разных сторон. Это также дает им больше инструментов для изучения окружающего мира и прихода к собственным выводам. Затем, когда ваш ребенок спросит, откуда берется энергия, чтобы так быстро выталкивать воду из крана, вы сможете спросить его, как он понял, что для этого требуется энергия, и вы оба будете гордиться!
Из существующих ответов я думаю , что A E превосходен, я просто добавлю, что вы также можете объяснить / подчеркнуть, что энергия - это не просто то, что существует, что может быть использовано для различных целей, а затем исчезает после слов (например, первый закон термодинамики).
Топливо в автомобиле – это сохраненная энергия, которая переходит в движение, тепло и звук. Сгоревшая древесина переходит в тепло и свет, а иногда и в звук. Шарик, оттолкнувшийся от края стола, превращается в движение и звук.
Энергия электричества, поступающего в дом, всегда переходит во что-то другое. Помогите ему придумать примеры этого самостоятельно, например
Поздно в игру, но я добавлю свои 2 цента. Может быть, длинные 2 цента.
Я бы сказал, что энергия — это то, что действительно работает. Говоря словами, которые он может понять для горячей воды, попросите его потереть руки (ладони к ладоням), пока они не согреются. (Вы можете объяснить трение простыми словами или воздержаться.) Когда он потирает руки, трение заставляет его руки нагреваться. Энергия, которую он использует для работы по растиранию рук, преобразуется в тепло . Безвольные руки/руки не потребляют энергии и не выполняют никакой работы. Движущиеся руки/руки потребляют энергию и выполняют работу.
Вероятно, он может интуитивно понять перенос тепла. Попросите его представить, что он должен нагревать воду, растирая руки до тех пор, пока они не станут горячими, а затем снова и снова подносит руки к сосуду с водой, пока вода не нагреется до такой степени, что в ней можно будет купаться . вода. Это не должно быть потрачено впустую.
Я обнаружил, что прозрачные люстры с диммером идеально подходят для концепции работы/трения = тепла/света.
При минимальной настройке электричество (не нужно объяснять все сразу) пропускается через крошечную металлическую проволоку, и это, как трение рук, заставляет проволоку нагреваться (трение). Он действительно может видеть тепло, поскольку провод светится тусклым темно-оранжевым светом, и он может чувствовать тепло, ощупывая лампочку. Когда вы поворачиваете переключатель вверх, вы пропускаете больше электричества через провод, нагревая его еще больше, пока он не раскалится добела и не станет слишком горячим, чтобы его можно было коснуться. Энергия превратилась в тепло и свет.
Наконец, объясните, что в водонагревателе есть змеевики, и здесь действует тот же принцип: энергия, проходящая через змеевики, вызывает тепло, которое нагревает воду.
Работа это хорошо и важно, но напрасная работа никому не поможет.
В основном это работает (без каламбура), если это используется в повседневном разговоре. Если у вас есть электрическая плита, покажите ему, как нагреваются катушки и почему (так же, как металлическая нить накаливания в лампочке). Если он чувствует, что сумма нагревает его лицо, он чувствует солнечную энергию как тепло. Солнце излучает свет, как и нить накаливания. Пока ему это интересно, везде есть примеры энергии, работы, тепла, света, движения (автомобили, поезда) и конструкции (бульдозеры, плотники, подъемные краны и т. д.). Когда он станет старше, ваши объяснения могут стать более изощренными (растения). делать работу - строительство - выращивать и производить пищу. Энергия для выполнения работы исходит от солнца.) Электроны движутся сквозь предметы и нагревают их, вызывают свет и выполняют работу. Мы называем эту энергию "электричеством" после работы электрона. Если электрон не движется,
История электронов тоже забавна. Наука созрела для изучения вокруг нас.
сохраненное движение
когда вы подносите карандаш и отпускаете его, он начинает двигаться
когда ребенок ест шоколад, он использует шоколад для своих движений
когда вы подключаете блендер к розетке, он использует энергию проводов (что бы это ни было =P) для перемещения
когда вы заправляете машину бензином, она сжигает газ и едет
когда вы что-то сжигаете, оно высвобождает «энергию», и предметы вокруг него нагреваются (а тепло — это своего рода движение)
сохранение движения
когда ребенок, лежа, подбрасывает (маленький) мячик вверх, он видит, как он поднимается, останавливается и возвращается обратно. Он сохраняет движение в высоту, а затем получает обратно движение с высоты (попробуйте сами с маленьким пластиковым мячиком. Лягте и подбросьте его прямо вверх).
когда вы тянете рогатку, вы накапливаете энергию. Когда вы отпускаете его, камень приходит в движение
когда вы сжимаете пружину, вы накапливаете энергию. Затем вы отпускаете его, и он двигается (осторожнее с глазами =P)
солнечный свет нагревает вещи. значит, у него есть энергия. растения используют эту энергию для роста ( https://www.youtube.com/watch?v=VZdi4fj-hWc ) - и это движение. Но они сохраняют запас энергии. Затем приходит корова, ест траву и использует ее для передвижения. Затем мы приходим и едим корову... Или, может быть, корова умирает, закапывается и превращается в нефть, и тогда мы можем использовать этот «коровий сок», чтобы привести машину в действие (то есть заставить ее двигаться ) .
если ты чувствуешь себя авантюристом...
Энергия не может появиться из ниоткуда
https://www.youtube.com/watch?v=EZNpnCd4ZBo
Мяч имел высоту. Это была энергия. Энергия стала движением, затем движение было запасено обратно (мяч на другой стороне). Потом мяч вернулся: энергия стала движением, а потом стала высотой. Он никогда не коснется лица учителя, потому что никогда не закончится выше , чем начал. Более высокие вещи имеют больше энергии, больше накопленного движения . Чтобы мяч был выше, что-то еще должно было дать ему дополнительную энергию. Вот почему учитель был так уверен, что мяч не коснется его лица.
Забавно, я только что задумался над тем же вопросом для себя два дня назад. Мой абстрактный ответ (я физик) был - не обращаясь к книгам: "энергия - это свойство физической системы, необходимое для изменения состояния физической системы. Энергия может передаваться от одной физической системы к другой (вызывая изменение состояния). состояние) и может храниться какое-то время, но никогда не уничтожается». Конечно, это было бы слишком абстрактно для 5-летнего ребенка. Для пятилетнего ребенка, такого как моя дочь, я бы сказал:
Энергия — это нечто внутри вещей, вызывающее изменения. И принимает разные формы. Примеры: если вы бежите, вы меняете свое местоположение и себя, и свое тело. Тогда у вас есть энергия движения (кинетическая энергия). Или он может нагревать вещи, как кастрюля с водой, нагретая на плите. Ее можно передавать от одной вещи к другой, например, чтобы заставить предметы двигаться: если вы ударите по мячу, энергия движения вашей ноги будет передана от вашей ноги к мячу. В примере с нагревом воды энергия передается от горящего газа (химическая энергия) к кастрюле и воде, заставляя молекулы воды - моя дочь уже это понимает - двигаться все быстрее и быстрее, пока они не станут такими быстрыми, что выбрасываются из воды. как пар.
Интересно - если начинаешь думать об этом, то замечаешь, как трудно это объяснить...
Если у вас есть заводной фонарик (фонарик с ручным генератором), сделать это можно очень просто. Попросите ребенка повернуть рукоятку, чтобы зарядить аккумулятор. Затем спросите их, как бы они себя чувствовали, если бы они целый час крутили рукоятку, а потом увидели, как кто-то включил фонарик, оставил его включенным и ушел.
И физика, и английский язык этого ответа верны. Энергия использовалась для поворота кривошипа. Позволить фонарику работать, не используя его, — это явно пустая трата энергии. Кроме того, ребенку должно быть легче понять, что с ним не так, когда его энергия была потрачена впустую.
Энергия — это не осязаемая вещь, ее нельзя потрогать, увидеть, услышать, попробовать на вкус или ощутить, энергия — это понятие, точно так же, как число — это понятие, точно так же, как скорость — это понятие. Это не реальная вещь, как дерево, бактерия, вода или Солнце.
И поскольку энергия является концепцией, использование таких формулировок, как «расход энергии» или утверждение, что какой-то объект «имеет энергию», вводит в заблуждение и является источником путаницы, потому что как вы можете тратить то, что не реально, и как можно объект обладает чем-то, что не реально?
Так что не говорите своему сыну, что тратить горячую воду впустую — это пустая трата энергии. Вместо этого научите его тому, что ему нужно, чтобы иметь горячую воду для душа. Возможно, вам придется немного почитать со своей стороны, но тогда вы оба чему-то научитесь!
Скажите ему, что вода доставляется к вам домой по подземным трубам, и когда она доходит до дома и ваш сын поворачивает ручку горячей воды, эта вода нагревается, обычно газом или электричеством. (Если ему интересно, это может быть хорошей возможностью объяснить ему, как газ и электричество могут нагревать воду: газ воспламеняется и горит; электричество — это скопление мельчайших частиц, движущихся внутри материала, которые нагревают материал, и когда это материал находится рядом с водой, он нагревает воду).
Если ваш водонагреватель работает на природном газе, скажите ему, что газ добывается глубоко под землей, что требует больших усилий, и что запасы газа под землей не безграничны: сгоревший газ нельзя использовать. опять таки.
Если ваш водонагреватель работает на электричестве, скажите ему, что для получения электричества (т.е. для того, чтобы привести в движение кучу мельчайших частиц) люди обычно сжигают уголь или газ. Как и газ, уголь поставляется в ограниченном количестве (и сжигание угля вредно для окружающей среды: http://en.wikipedia.org/wiki/Coal#Environmental_effects ). Есть также радиоактивное ядерное топливо, запасы которого ограничены, но пятилетнему ребенку трудно объяснить, как они используются.
Суть в том, что от многих людей требуется много усилий, чтобы собрать природные ресурсы, которые в конечном итоге позволяют вашему сыну иметь горячую воду, эти ресурсы ограничены, и чем больше он тратит горячей воды, тем больше он использует эти ограниченные ресурсы. . Так что, не растрачивая горячую воду, он думает о других, а не только о себе.
Теперь, если вы хотите объяснить своему сыну физическую концепцию энергии, это не так просто. Как бы вы объяснили это 30-летнему?
Лично я думаю, что нам было бы лучше вообще обойтись без понятия энергии. Концепция ничего не объясняет, хуже того, она скрывает реальные объяснения и создает у людей иллюзию, что они что-то поняли, тогда как на самом деле они вообще ничего не поняли.
Например, часто говорят, что мяч, брошенный вверх, замедляется на пути вверх, «потому что» его кинетическая энергия превращается в потенциальную, а затем ускоряется на пути вниз, «потому что» его потенциальная энергия превращается в кинетическую. Но абстрактное понятие не может быть причиной чего-либо! Это называется ошибкой овеществления, логической ошибкой обращения с понятием как с реальной вещью, как с причиной.
Внутри шара нет реальной вещи, называемой кинетической энергией, которая преобразуется в другую вещь, называемую потенциальной энергией. Мяч замедляется на пути вверх, потому что он ускоряется по направлению к Земле, и ускоряется на пути вниз, потому что продолжает ускоряться по направлению к Земле. Тогда мы можем задаться вопросом, почему мяч ускоряется по направлению к Земле, но понятие энергии никогда ни на что не ответит «почему», оно может служить только для описания «как». Кинетическая и потенциальная энергии — это просто числа, которые мы можем использовать в качестве посредников в расчетах. На самом деле мы могли бы переформулировать всю науку без понятия энергии и при этом так же точно описать вселенную.
Приведу другой пример (что понятие энергии является источником путаницы и ничего не объясняет), вы не знали, как объяснить своему сыну, что такое понятие энергии, ваш сын не понял, что вы хотели сказать ему, и концепция помешала вам понять, что все, что вам нужно было сказать ему, это то, что Земля имеет ограниченные ресурсы, и трата горячей воды впустую тратит эти ресурсы.
Поэтому, если бы мне пришлось объяснять, что такое энергия, я бы сказал, что это необязательный математический инструмент, широко используемый в науке и являющийся источником большой путаницы.
Когда он просыпается утром, у него МНОГО ЭНЕРГИИ! Он хочет бегать и играть! Он может делать это весь день! Но постепенно он устает, чем больше он бежит. В конце дня он заметит, что хочет спать. Он израсходовал большую часть своей энергии!
Некоторые люди очень много работают, чтобы получить энергию для нагрева воды, так что не тратьте ее впустую!
Энергия есть потенциал. Это дает нам возможность сделать что-то полезное.
Итак, в дом поступает энергия, и у нее есть потенциал для обеспечения света, тепла и движения, но пока мы ее не подключим, это только потенциал.
Как только мы включаем выключатель или подключаем вентилятор, энергия преобразуется в свет или движение, пока мы не выключим выключатель или вентилятор.
У вас есть энергия — ваше тело превращает пищу в энергию и хранит ее в виде сахаров и жиров. Затем, когда вы хотите пошевелить рукой или ногой, ваше тело использует эти сахара и жиры, чтобы заставить мышцы работать.
В доме не используются продукты питания - есть компании, которые предоставляют энергию для использования в проводах и трубах, давая нам газ и электричество. Вода также поступает по трубе, и мы используем электричество или газ, чтобы нагреть ее.
Чем больше горячей воды вы используете, тем больше энергии расходует дом, чтобы поддерживать ее для вас горячей, и тем больше мы должны платить этим компаниям, которые снабжают дом энергией.
Найдите игру, в которой используется какая-то энергия, будь то магические очки, энергия игрока, скорость бега или что-то в этом роде.
Дети привязываются к играм и быстро понимают, что у них не хватает энергии на все, что они хотят сделать. Как только они хорошо поймут эту концепцию, вы сможете начать применять ее ко всем видам ресурсов, которые ограничены. Мы не хотим выбрасывать еду, потому что у семьи ограниченные деньги. Мы не хотим тратить газ впустую, потому что в мире ограничены углеводороды (или, как вы ему говорите, сырая нефть для производства газа). Мы не хотим оставлять включенным телевизор или горячую воду, потому что количество энергии ограничено, независимо от того, откуда она поступает.
Вы можете объяснить ему, что такое энергия, достаточно легко, но ему нужно понять управление ресурсами, прежде чем он сможет понять, что такое растрата на самом деле. Как и многие сложные концепции, игры естественным образом передают эти уроки в понятных ему формах.
В Оксфордском словаре есть два соответствующих определения: мощность, получаемая от использования физических или химических ресурсов; или свойство материи и излучения, проявляющееся в способности совершать работу.
Второе (физическое) определение действительно (для любого понимания) требует, чтобы вы продолжали объяснять, как, например (и среди многих других вещей), фотоны взаимодействуют с электронами. Вам придется провести больше исследований, чтобы понять все известные или теоретические физические взаимодействия.
Первое определение, возможно, менее техническое, и если бы вы спросили меня, что сказать пятилетнему ребенку, я бы начал с этого определения.
Я бы объяснил (чтобы начать предоставлять информацию для вашего обсуждения «отходов»), что для получения этих физических «ресурсов» необходимо проделать огромный объем человеческой работы. Газ, например, нужно найти, захватить и доставить в баллоне к вам домой. Спросите, насколько тяжело, по их мнению, это будет.
И в действительности обеспечение газом — или любым полезным «энергетическим ресурсом» — по той цене, которую мы платим, требует огромных человеческих усилий.
Обратите внимание, что есть много энергии, которая бесполезна для людей: Солнце испускает большое количество излучения с энергией, и большая ее часть не используется людьми.
«Растрата» энергии — и то, что это может или не может означать на самом деле — это другая тема, о которой вы на самом деле не спрашивали, поэтому я не буду обсуждать это здесь.
Я бы сказал: «Мы получаем энергию от еды», и нам нужна энергия, чтобы ездить на велосипеде, бегать и т. д. Он мог бы легко понять, что он может играть только в том случае, если у нас есть энергия, а он может получить ее в избытке, питаясь.
Вы можете сказать ему, что энергия подобна еде (или, еще лучше, сладостям), и сказать ему (если он понимает концепцию денег; что он, вероятно, поймет, потому что 5-летние дети уже достаточно взрослые для этого), что вы нельзя покупать слишком много еды, потому что могут закончиться деньги, то же самое и с энергией.
Так что можно просто сказать ему, что вода, особенно горячая, стоит больших денег — это выброшенная на ветер.
Энергия — это в основном движение. Что помогло понять, так это видение вещей под микроскопом. Я нашел это очень интересным и занимательным.
Преподаю электротехнику и физику детям 5-7 лет. Я просто заменил слово электрон на магию, а энергию на "силу". позже, когда они захотят со мной поспорить, мы можем обсудить это дальше. Я стараюсь, чтобы язык не был барьером, мешающим детям учиться и быть наблюдательными.
Я пытаюсь учить прикладному и наблюдаемому взгляду на науку, что позволяет делать забавные вещи, с которыми можно играть, если вы ребенок. Пусть они наблюдают и совершают ошибки/находят способы заставить их передумать.
«Волшебства не существует», исходящего от того же человека, который до сих пор верит в пасхального кролика, ведьму-переключателя, зубную фею, Санту и монстров под кроватью.
Щелкнуть выключателем и сказать: хорошо, что заставило этот свет загореться, если не магия?
Корт Аммон
Моби Диск
Барбаз
bjb568
Дэвид З.
ctokelly
Том
мюг
Джон