Как вы объясните пятилетнему ребенку, что такое энергия?

На днях я сказал сыну не тратить горячую воду, так как это пустая трата энергии. Затем он спросил, что это такое. Я хочу объяснить это хорошо, в том числе и с физической точки зрения, поскольку считаю это важным. Что я ему скажу?

Обновление:
Спасибо всем большое. Кажется, что энергия слишком абстрактна, чтобы объяснять ее пятилетнему физику. Это точно не сделано за один день. Сегодня я показал ему счетчики на газ, электричество и воду и объяснил, что мы должны платить за то, что мы потребляем, и мы не можем тратить эти деньги где-либо еще. Это будет ценность ресурсов, которая действительно имеет значение.

Объясняя энергию, я думаю, что лучшим ответом было заставить его потирать руки, превращая механическую энергию в тепловую. И на этом основании можно начать объяснять сохранение энергии и ее различных форм. Намного позже можно попытаться объяснить, что некоторые формы энергии более универсальны, чем другие, и, если у кого-то есть понимание, почему это так.

Опять же, большое спасибо, я проверю ответ, который предложил показывать счетчики, но большинство других тоже были хорошими.

Эти другие ответы кажутся слишком абстрактными для пятилетнего ребенка. Я не думаю, что он готов к этому еще. Придерживайтесь видимого и конкретного. Выведите его на улицу и покажите ему кабели питания, идущие к вашему дому, которые ведут в блок предохранителей / счетчик.

Покажите ему движущийся метр. Объясните ему, что есть компания, которая производит электричество (не совсем правильные слова с научной точки зрения, но давайте будем простыми) и отправляет его вам по этим проводам. Эти провода затем идут в дом, к розеткам, где вы подключаете вещи.

Такие вещи, как блендер; компьютер, и большие вещи, такие как духовка и водонагреватель. Когда вы используете электричество, счетчик считает, сколько, а затем компания отправляет вам счет. Покажите ему счет.

Если вы хотите стать немного более экологичным, упомяните ему, что компания, которая производит электричество, делает это, сжигая уголь, и мы хотим минимизировать это тоже.

Энергия - это сила делать вещи. Я уверен, что тебе 5 лет. Когда он полон энергии, он может бегать и играть часами и хорошо проводить время. Когда он иссякает, он больше не может этого делать, ему нужно спать и есть, чтобы расти, чтобы он мог снова играть.

Существует много видов энергии, таких как электричество и тепло. Электрическая энергия позволяет лампочкам светить и включать телевизор. Тепло делает воду (или дом зимой) приятной и теплой. Химическая энергия (например, то, что мы «храним» (т.е. потенциальную энергию) в бензине) позволяет нам перемещать автомобили, чтобы мы могли ездить куда-то быстрее, например, в парк или дом 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, а возвращать энергию сложно (то есть, если вы хотите, чтобы энергия играла, вы должны есть и тратить все это время на сон, или вы должны тратить деньги на покупку электричества / бензина). и т. д.) должно быть довольно легко объяснить, почему мы не хотим тратить энергию, которую мы тратим на то, чтобы приложить столько усилий.

Ричард Фейнман рассказывает эту историю в «Конечно, вы шутите, мистер Фейнман»:

Это было то, о чем говорил мой отец: «Что заставляет это идти? Все идет, потому что светит солнце». И тогда мы будем весело обсуждать это:

«Нет, игрушка идет, потому что пружина заводится», - сказал бы я.

"Как пружина завелась?" он бы спросил.

"Я завел это."

"А как ты переехал?"

"От еды".

«И пища растет только потому, что светит солнце. Поэтому, потому что светит солнце, все эти вещи движутся». Это поможет понять, что это движение - просто преобразование солнечной энергии.

Обратите внимание, что отец Фейнмана не произнес слова «энергия». Судя по первой главе той же книги, это было, вероятно, нарочно.

Вот одно из объяснений , направленных на детях младшего возраста , которые, вероятно , основные достаточно, хотя, конечно , это сосредоточено на том, что энергия делает и то , что мы используем для него, а не какой энергии является . Но это, вероятно, лучшее, что вы можете заставить их понять в этом возрасте.

Энергия меняет

Энергия производит изменение - она ​​производит изменение некоторого вида; это делает вещи для нас. Мы используем энергию, чтобы перемещать автомобили вдоль дороги и лодки по воде. Энергия используется для выпечки пирога в духовке и для сохранения 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 выполнять работу.

Энергия встречается во многих различных формах, таких как свет , тепло , движение , звук и рост .

«Что такое энергия?», Информационная книга по первичной энергии ( стр.7 ), Проект развития национального энергетического образования (NEED)

Мои шестилетние и восьмилетние дети знают энергию как «способность выполнять работу» или, как упоминал А. Э., способность что-то менять.

Сделать воду горячее? Это изменение и требует энергии.

Отбросить больше фотонов от стен, чтобы наши глаза могли собрать достаточно фотонов, чтобы увидеть? 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 точек зрения. Это также дает им больше инструментов, чтобы исследовать мир вокруг них и делать собственные выводы. Затем, когда ваш ребенок спросит, откуда берется энергия, чтобы так быстро вытолкнуть воду из крана, вы сможете спросить его, как они поняли, что это требует энергии, и вы оба будете гордиться!

Из существующих ответов я думаю , что Э отлично, я просто добавлю , что вы также можете объяснить / внимание , что энергия не только то , что существует , что может употребляться для различных целей , а затем исчезают послесловия (например, первый закон термодинамики).

Топливо в автомобиле - это запасенная энергия, которая передается в движение, тепло и звук. Сгоревшее дерево превращается в тепло и свет, а иногда и в звук. Шарик, оттолкнутый от края стола, превращается в движение и звук.

Энергия электричества, поступающего в дом, всегда будет переходить во что-то другое. Помогите ему придумать примеры этого самостоятельно, например

• ТВ - свет, звук, тепло
• Стиральная машина - Motion
• Водонагреватель - Тепло.

Поздно к игре, но я добавлю свои 2 цента. Может быть, длинные 2 цента.

Я бы сказал, что энергия - это то, что работает. В терминах, которые он может понять для горячей воды, пусть он потирает руки (ладонь к ладони), пока они не нагреются. (Вы можете объяснить трение простыми словами или отложить.) Когда он потирает руки, трение заставляет его руки нагреваться. Энергия, которую он использует, чтобы потирать руки, превращается в тепло . Слабые руки не используют энергию и не работают. Движущиеся руки / руки используют энергию и работают.

Вероятно, он может интуитивно понять передачу тепла. Попросите его представить, что он должен нагревать воду, потирая руки до тех пор, пока они не нагреются, а затем снова и снова подносить руки к сосуду с водой, пока вода не нагреется достаточно, чтобы купаться. Это представляет собой большую работу для нагрева до воды. Это не должно быть потрачено впустую.

Я обнаружил, что прозрачные лампы на люстрах на диммерном выключателе идеально подходят для концепции «работа / трение = тепло / свет».

При минимальной настройке, вы проводите электричество (не нужно объяснять все сразу) через крошечный металлический провод, и это, как потирание рук, вызывает нагрев провода (трение). Он действительно может видеть тепло, когда провод светится тусклым темно-оранжевым цветом, и он может чувствовать тепло, ощущая лампочку. Когда вы поворачиваете переключатель вверх, вы проводите больше электричества через провод, нагревая его еще сильнее, пока он не станет белым или слишком горячим для прикосновения. Энергия превратилась в тепло и свет.

Наконец, объясните, что в водонагревателе есть катушки, и применяется тот же принцип: энергия, проходящая через катушки, вызывает тепло, которое нагревает воду.

Работа хорошая и важная, но потраченная впустую работа никому не помогает.

Главным образом, это работает (не каламбур), если оно превращается в повседневную беседу. Если у вас есть электрическая плита, покажите ему, как катушки нагреваются и почему (так же, как металлическая нить в лампочке). Если он чувствует, что сумма нагревает его лицо, он ощущает энергию солнца как тепло. Солнце испускает свет, как проволочная нить. Пока он интересуется, везде есть примеры энергии, работы, тепла, света, движения (автомобили, поезда) и строительства (бульдозеры, плотники, краны и т. Д.). Когда он станет старше, ваши объяснения могут стать более изощренными (растения) делай работу - стройку - чтобы расти и готовить пищу. Энергия для выполнения работы исходит от солнца.) Электроны движутся сквозь вещи и нагревают их, вызывают свет и делают работу. Мы называем эту энергию "электричеством" после работы электрона. Если электрон не двигается,

История электронов тоже забавная. Наука созрела для изучения вокруг нас.

сохраненное движение

когда вы поднимаете карандаш и отпускаете его, он начинает двигаться

когда ребенок ест шоколад, он использует шоколад для усиления своих движений

когда вы подключаете блендер к электрической розетке, он использует энергию в проводах (что бы это ни было = P) для перемещения

когда вы заправляете газ в машину, он сжигает газ и движется

когда вы сжигаете что-то, оно выделяет «энергию», и все вокруг становится горячим (а тепло - это своего рода движение)

хранение движения

когда лежа, ребенок подбрасывает (маленький) шарик, он видит, как он поднимается, останавливается и возвращается. Он сохраняет движение в высоту, а затем возвращает движение назад с высоты (попробуйте сами с помощью маленького пластикового шарика. Ложитесь и бросайте его прямо вверх)

когда вы тянете рогатку, вы накапливаете энергию. Когда вы отпускаете его, камень начинает двигаться

когда вы сжимаете пружину, вы накапливаете энергию. Затем вы отпускаете его, и он движется (осторожно с глазами = P)

солнечный свет нагревает вещи. так что у него есть энергия. Растения используют эту энергию для роста ( https://www.youtube.com/watch?v=VZdi4fj-hWc ) - и это движение. Но они хранят некоторую энергию. Затем приходит корова, ест траву и использует ее для передвижения. Затем мы приходим и едим корову ... Или, может быть, корова умирает, и похоронена, и превращается в нефть, и тогда мы можем использовать этот "коровий сок", чтобы привести машину в движение (то есть заставить ее двигаться )

если вы чувствуете себя авантюрным ...

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 сохранено назад (шар находится на другой стороне). Затем мяч вернулся: энергия стала движением, а затем стала высотой. Это никогда не коснется лица учителя, потому что оно никогда не закончится выше, чем началось. Более высокие вещи имеют больше энергии, больше хранимых движений . Чтобы шар был выше, что-то еще должно было бы придать ему дополнительную энергию. Вот почему учитель был уверен, что мяч не коснется его лица

Достаточно забавно, я просто подумал над тем же вопросом для себя два дня назад. Мой абстрактный ответ (я физик) был - без консультаций с книгами: «энергия - это свойство физической системы, необходимое для того, чтобы вызвать изменение состояния физической системы. Энергия может передаваться из одной физической системы в другую (вызывая изменение состояние) и может храниться некоторое время, но никогда не будет уничтожено ". Конечно, это будет далеко, чтобы абстрагироваться для 5-летнего. Для пятилетней дочери, как моя дочь, я бы сказал:

Энергия - это нечто внутри вещей, которое вызывает изменения. И это принимает разные формы. Примеры: если вы бежите, вы меняете свое местоположение, себя и свое тело. Тогда у вас есть энергия движения (кинетическая энергия). Или это может нагреть вещи как горшок с водой, нагретый на печи. Например, это может быть передано от одного к другому, чтобы заставить вещи двигаться: если вы пинаете мяч, энергия движения вашей ноги передается от ноги к мячу. В примере с нагревательной водой энергия передается от горящего газа (химическая энергия) в котел к воде, заставляя молекулы воды - моя дочь это уже понимает - двигаться быстрее и быстрее, пока они не станут такими быстрыми, чтобы выбрасываться из воды. как пар.

Интересно - если начать думать о таких вещах, то замечаешь, как трудно это объяснить ...

Если у вас есть заводной фонарь (фонарик с ручным генератором), вы можете сделать это очень просто. Попросите ребенка повернуть рукоятку, чтобы зарядить аккумулятор. Затем спросите их, как бы они себя чувствовали, если бы они повернули рукоятку на час, а затем увидели, что кто-то включил фонарик, оставил его и ушел.

И физика, и английский этот ответ звучат правильно. Энергия была использована для поворота рукоятки. Позволить фонарю работать, не используя его, очевидно, это пустая трата этой энергии. Кроме того, ребенок должен понимать, что с ним не так, когда его энергия теряется.

Энергия - это не материальная вещь, это не то, что вы можете потрогать, увидеть, услышать, попробовать или почувствовать, энергия - это концепция, точно так же, как число - это понятие, точно так же, как скорость - это понятие. Это не настоящая вещь, как дерево, бактерия, вода или Солнце.

И поскольку энергия является концепцией, вводить в заблуждение и вводить в заблуждение использование языка, такого как «ненужная энергия», или говорить, что какой-то объект «имеет энергию», потому что как вы можете тратить что-то нереальное и как можно объект обладает чем-то нереальным?

Так что не говорите своему сыну, что трата горячей воды - это пустая трата энергии. Вместо этого научите его тому, что нужно для того, чтобы у него была горячая вода для душа. Возможно, вам придется немного почитать со своей стороны, но тогда вы оба чему-то научитесь!

Скажите ему, что вода доставляется в ваш дом через подземные трубы, и когда она достигает дома, а ваш сын поворачивает ручку горячей воды, эта вода нагревается, обычно с помощью газа или электричества. (Если ему интересно, это может быть хорошей возможностью объяснить ему, как газ и электричество могут нагревать воду: газ воспламеняется и горит; электричество - это кучка крошечных частиц, движущихся внутри материала, который нагревает материал, и когда материал находится рядом с водой, он нагревает воду).

Если ваш водонагреватель работает на природном газе, скажите ему, что газ извлекается из глубины земли, что требует больших усилий, и что под землей нет неограниченной подачи газа: сжигаемый газ не может быть использован опять таки.

Если ваш водонагреватель работает на электричестве, скажите ему, что для выработки электроэнергии (то есть, чтобы заставить двигаться куча мелких частиц) люди обычно сжигают уголь или газ. Как и газ, уголь поставляется в ограниченном количестве (а сжигание угля вредно для окружающей среды: http://en.wikipedia.org/wiki/Coal#Environmental_effects ). Есть также радиоактивные ядерные топлива, которые также поставляются в ограниченном количестве, но было бы трудно объяснить пятилетним, как они используются.

Суть в том, что многим людям 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 расходует эти ограниченные ресурсы , Поэтому, не теряя горячей воды, 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 без концепции энергии вообще. Концепция ничего не объясняет, хуже того, она скрывает реальные объяснения и дает людям иллюзию, что они что-то поняли, хотя на самом деле они вообще ничего не поняли.

Например, часто люди говорят, что шар, брошенный вверх, замедляется на пути вверх, «потому что» его кинетическая энергия преобразуется в потенциальную энергию, а затем ускоряется на пути вниз, «потому что» его потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Но абстрактное понятие не может быть причиной чего-либо! Это называется ошибкой овеществления, логической ошибкой трактовать концепцию как реальную вещь, как причину.

Внутри шара нет реальной вещи, называемой кинетической энергией, которая превращается в другую вещь, называемую потенциальной энергией. Мяч замедляется на пути вверх, потому что он ускоряется к Земле, и он ускоряется на пути вниз, потому что он продолжает ускоряться к Земле. Тогда мы можем задаться вопросом, почему шар ускоряется к Земле, но концепция энергии никогда не будет отвечать «почему» ни на что, она может служить только для описания «как». Кинетическая и потенциальная энергии - это просто числа, которые мы можем использовать в качестве посредников в расчетах. Фактически мы могли бы переформулировать всю науку без понятия энергии и при этом точно описать вселенную.

Чтобы привести 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, чего вы хотели чтобы сказать ему, и концепция помешала вам понять, что все, что вы должны были сказать ему, это то, что Земля имеет ограниченные ресурсы, и тратить горячую воду впустую эти ресурсы.

Поэтому, если бы мне пришлось объяснить, что такое энергия, я бы сказал, что это незаменимый математический инструмент, широко используемый в науке и который вызывает много путаницы.

Когда он просыпается утром, у него много энергии! Он хочет бегать и играть! Он может сделать 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 усердно работают, чтобы получить энергию для нагрева воды, поэтому не тратьте ее впустую！

Энергия это потенциал. Это дает нам возможность сделать что-то полезное.

Таким образом, в дом поступает энергия, и у нее есть потенциал, чтобы обеспечить свет, тепло и движение, но пока мы не подключим ее, 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 сохраняет ее в виде сахара и жира. Затем, когда вы хотите двигать рукой или ногами, ваше тело использует эти сахара и жиры, чтобы заставить мышцы работать.

В доме не используется еда - есть компании, которые поставляют энергию для проводов и труб, снабжая нас газом и электричеством. Вода также поступает по трубе, и мы используем некоторое количество электричества или газа для ее нагрева.

Чем больше горячей воды вы используете, тем больше энергии используется домом, чтобы поддерживать ее горячей для вас, и тем больше мы должны платить этим компаниям, которые снабжают дом своей энергией.

Найдите игру, которая использует какую-то энергию, будь то магические очки, энергия игрока, скорость бега или что-то в этом роде.

Дети зацикливаются на играх, и они быстро поймут, что им не хватает энергии на все, что они хотят. Как только они хорошо понимают эту концепцию, вы можете начать применять ее ко всем видам ресурсов, которые ограничены. Мы не хотим тратить еду, потому что у семьи ограниченные деньги. Мы не хотим тратить газ, потому что в мире ограничено количество углеводородов (или, как вы говорите ему, сырой нефти, из которой можно добывать газ). Мы не хотим оставлять телевизор включенным или горячую воду, потому что есть ограниченное количество энергии, независимо от того, откуда она берется.

Вы можете объяснить ему, какая энергия достаточно легка, но он должен понять управление ресурсами, прежде чем он сможет понять, что на самом деле тратит. Как и многие сложные концепции, игры, естественно, передают эти уроки в режимах, которые он может понять.

В Оксфордском словаре есть два соответствующих определения: сила, полученная от использования физических или химических ресурсов; или свойство материи и радиации, проявляющееся как способность выполнять работу.

Второе (физическое) определение действительно (для любого понимания) требует, чтобы вы продолжали объяснять, как, например (и среди многих других вещей), фотоны взаимодействуют с электронами. Вы должны были бы сделать больше исследования самостоятельно, чтобы понять все известные или теоретические физические взаимодействия.

Первое определение, возможно, менее техническое, и если бы вы спросили меня, что сказать 5-летнему, я бы начал с этого определения.

Я бы объяснил (чтобы начать предоставлять информацию для вашей «ненужной» дискуссии), что для получения этих физических «ресурсов» необходимо выполнить огромное количество человеческой работы. Например, газ должен быть найден, захвачен и доставлен в бутылке к вашему дому. Спросите, как сильно они думают, что это будет.

И в действительности, поставка газа - или любого полезного «энергетического ресурса» - по цене, которую мы платим, требует и требует огромных человеческих усилий.

Обратите внимание, что есть много энергии, которая не полезна для людей: Солнце выделяет большое количество радиации вместе с энергией, и большая часть ее не используется людьми.

«Потеря» энергии - и что это может или не может действительно означать - 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 велосипедах или бегать, и т. Д. Он может легко понять, что он может играть, только если у нас есть энергия, и он может получить ее в избытке, съев.

Вы можете сказать ему, что энергия - это как еда (или, еще лучше, сладости), и сказать ему (если он понимает понятие денег; что он, вероятно, поймет, потому что 5-летние дети уже достаточно взрослые для этого), что вы не может купить слишком много еды, потому что деньги могут закончиться, и это то же самое для энергии.
Таким образом, вы можете просто сказать ему, что вода, особенно горячая, стоит много денег впустую.

Я преподаю электротехнику и физику 5-7 лет. Я просто заменяю слово электрон магией, а энергию - «силой». позже, когда они захотят поспорить со мной, мы можем обсудить это дальше. Я стараюсь не позволять языку быть барьером, который мешает детям учиться и быть наблюдательными.

Я стараюсь преподавать прикладную и наблюдаемую перспективу науки, которая работает, чтобы делать забавные вещи, чтобы играть, если вы ребенок. Пусть они наблюдают и делают ошибки / находят способы бросить им вызов и изменить свое мнение.

«Нет такого понятия, как магия», пришедшего от того же человека, который все еще верит в пасхального кролика, ведьму-переключателя, зубную фею, Санту и монстров под кроватью.

щелкни выключателем и скажи хорошо, что заставило этот свет включиться, если не волшебство?