Goals: The student will learn about :
* The concept of energy, using a variety of examples and also the analogy between energy and money.
مفهوم الطاقة ، وذلك باستخدام مجموعة متنوعة من الأمثلة ، يمكن تشبيه الطاقة بالمال فى أهميته .
* The conservation of energy in its conversion from one form to another.
* الحفاظ على الطاقة أثناء تحولها من حالة إلى آخر.
* Units of energy--Joule, calorie, also watt and kilowatt-hour.
* وحدات الطاقة - جول، واط وكيلوواط فى ساعة.
* The special nature of heat, as the "soft currency" of the energy world.
الطبيعة الخاصة للحرارة، حيث أن "العملة الناعمة" من عالم الطاقة.
Starting the lesson:
Today we will study energy,so we might just as well start by asking--"What is energy?"
يمكننا أن نبدا درسنا اليوم بطرح سؤال "ما هى الطاقة ؟ " على الطلاب .
answers; stop if someone says "what it takes to run a machine."
إذا أجاب احد الطلبة أن الطاقة هى أمكانية تشغيل جهاز أو الة معين .
If someone gives the formal definition "ability to do work" ask:
إذا اجاب أخر اجابة مناسبة كالمقدرة على القيام بالعمل أو الشغل وهناك صور عديدة للطاقة، يتمثل اهمها في الحرارة والضوء. الصوت عندها يمكنك تسال التالى .
"What then is work?" If the answer is "force times distance" say, that is correct; however, that definition will have to wait until the class has learned what a force is.
ما تعريف الشغل ؟
الاجابة اذا كانت التالى القوة الوقت المسافة تقول اجابة موفقه ولكن انتظر التعريف الشامل حتى اخر الدرس حتى يتمكن كل الطلاب من التوصل للتعريف بانفسهم .
We could redefine it as "overcoming resistance over a distance"--for instance, lifting a brick (against gravity) from the floor to the table, or dragging it along the floor (against friction), and then work equals resistance times distance.
نحن يمكن اعادة تعريف ما هو " عندما تحرك قوة جسما, نقول ان هذه القوة تبذل شغلا, وهذا الشغل مساو كحاصل ضرب هذه القوة في المسافة التي قطعها الجسم تحت تأثير هذه القوة" على سبيل المثال، رفع الطوب (ضد الجاذبية) من الأرض إلى الطاولة، أو سحبه على الارض (ضد الاحتكاك)، ومن ثم العمل يساوي المقاومة فى الوقت على المسافة.
Any of these could also be done by a machine, so for a start we will simply say "energy is anything that can run a machine."
إذا الطاقة هي أي شيء يمكن أن تشغيل الجهاز."
صور الطاقةِ:
طاقةُ الوضعِ: زنبركِ السيارةِ - الطاقةُ الضوئيةُ: المصباحُ الكهربىُّ - الطاقةُ الحركيةُ: تحركُ المروحةَ - الطاقةُ الحراريةُ: المدفأةِ - الطاقةُ الصوتيةُ: البيانُو- الطاقةُ الكهربيةُ: العمودُ الجافُّ.
طاقةُ الوضعِ: زنبركِ السيارةِ - الطاقةُ الضوئيةُ: المصباحُ الكهربىُّ - الطاقةُ الحركيةُ: تحركُ المروحةَ - الطاقةُ الحراريةُ: المدفأةِ - الطاقةُ الصوتيةُ: البيانُو- الطاقةُ الكهربيةُ: العمودُ الجافُّ.
احد المفاهيم والحقائق حول الطاقة أنه
You cannot always see energy, touch it or hold it in your hand, but energy is everywhere.
لا يمكنك دائما رؤية الطاقة، لمسها أو الاحتفاظ بها في يدك، ولكن الطاقة في كل مكان.
Energy is the ability to do work, to make things happen, and to cause changes.
وصلنا الى التعريف الشامل للطاقة
فهوم القدرة ليدل على معدل انجاز الشغل الذي تقوم به الالة أو القدرة على القيام بعمل وأحداث تغيير .
Energy cannot be made or destroyed
الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم
it can only be changed into different forms.
يمكن للطاقة ان تتغير وتتحول الى صور أخرى .
Can you name a form of energy? (Examples: Light, heat, electricity, sound)
أسال الطلاب عن بعض صور الطاقة حولهم .
From where do you think we get electricity? (Possible answers: Power plant, the outlet in the wall, food)
من أين تعتقد يمكن أن نحصل على الكهرباء؟ ( الردود الممكنه : محطة توليد الكهرباء، والمواد الغذائية)
Can you think of an example in which energy is changed from one form to another?
How about a light bulb? We turn it on by plugging it into the wall.
What happens when you leave a light bulb on for a while? It gets hot! Well, that is an example of electrical energy changing into heat energy from the vibration of the filament, which also produces light!
ماذا يحدث عندا ترك لمبة مضائه لفترة من الوقت؟ انها تصبح ساخن!
حسنا، هذا هو مثال على تغير الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية ، التي تنتج أيضا الضوء!
Now, let's think about a gas-fueled electricity plant.
A power plant produces electricity by changing the chemical energy in fuel into electrical energy. First, gas is burned within the plant, converting its chemical energy into heat. Next, the heat turns water into steam, which moves a turbine motor or generator. Finally, the generator produces electricity.
ينتج الطاقة الكهربائية عن طريق تحول الطاقة الكيميائية في الوقود إلى طاقة كهربائية. أولا، يتم حرق الغاز داخل ، وتحويل الطاقة الكيميائية إلى حرارة. التالي، والحرارة في تحويل الماء إلى بخار، والتي تتحرك بمحرك توربين أو المولد. وأخيرا، فإن مولد ينتج الكهرباء.
Next question to the class:: what kinds of energy did you use today?
--Electricity, if you used electric lights, or a radio, or TV
--Light--that was what the electricity in the lightbulb was converted to
--Sound--that was what the electricity in the radio was converted to
--Chemical energy--when you ate breakfast, it gave you strength.
--Heat--if you cooked your food, or heated the house.
--Nuclear energy--if you enjoyed sunlight, because the Sun gets its energy by combining atomic nuclei of hydrogen to helium, deep inside it.
We classify energy in two ways. First is potential energy, which is the amount of energy something has stored inside it. Anything can have potential energy. A battery has potential energy stored by a difference in ionic concentration; even you have potential energy, as you sit in your chair. How much potential energy you have depends on a few things, including how high up you are and how big you are. Next is kinetic energy. Kinetic energy is the energy of an object in motion. Anything that is moving has kinetic energy. Mechanical objects, such as a clock or a person on a skateboard, have kinetic energy, but so do light, sound, wind and water. Can you see examples of energy around the classroom? Well, today we are going to find some of these examples and learn about how engineers work with different types of energy.
الطاقة نوعان الطاقة الكامنة. بطارية لديها الطاقة الكامنة المخزنة وايضا لديك الطاقة الكامنة،عندما تكون جالس في مقعدك
الطاقة الحركية هي الطاقة للجسم في الحركة. أي شيء يتحرك لديه الطاقة الحركية. الأشياء الميكانيكية، مثل ساعة أو شخص على لوح التزلج، لديها الطاقة الحركية، الضوء والصوت والرياح والمياه. تستطيع أن ترى أمثلة من الطاقة في جميع أنحاء الفصول الدراسية؟ حسنا، نحن اليوم سوف تجد بعض من هذه الأمثلة ومعرفة كيفية عملها .
اليك بعض الاسئلة يمكنك كتابتها على السبور ومناقشتها مع طلابك ؟
Write the following phrases on the board and discuss with the class.
* What is energy?
The ability to do work or cause change.
Work is the application of a force through a distance. (Ask the students for examples, such as moving a box across the room, sweeping, etc.)
- Force can put matter into motion or stop it if it is already moving.
- Motion is a change in position of an object with time.
To do work, energy is needed.
* From where does energy come?
Natural energy sources: food, water, plants, trees, gravity, sun, fossil fuels, uranium, plutonium
Ways that humans have harnessed or converted natural energy sources: hydroelectric dams, coal/oil power plants, nuclear power plants, wind turbines, solar panels, etc.
* What are different types of energy? (See the Vocabulary / Definitions section.)
Kinetic energy: electrical, light, thermal, solar, sound, wind, hydro
Potential energy: chemical, mechanical, nuclear, gravitational
* How do we use energy?
To break down and digest food (in our bodies)
To heat houses and other buildings
To illuminate lights
To power televisions, radios, games, cars
To run computers and appliances
أحد صور تحولات الطاقة
That energy becomes heat, and heat causes light to come out.
In an electric light bulb, electricity makes a wire very hot, and that heat is what produces light.
* Does anyone ride a bicycle? (Maybe to school?).On a bike
the chemical energy of your food is turned to motion, through your muscles. You can build up speed--that is kinetic energy--or you can climb up a hill--that is potential energy.
And you know you can trade one kind against the other: rolling down a hill, you lose height as you gain speed, and that speed helps you get up the next hill (the same in a roller coaster).
Then go to the lesson. The questions below may be used in the lesson, or afterwards. You could also distribute to the students paper copies of the table from "Stargazers", showing the conversion of energies.
On the table of energy conversions, which form is converted into which:
-- In an electric fan?
Electric to kinetic
--In an elevator winch?
Electric to potential.
--Can we convert it back when the elevator descends?
In principle, yes, the motor can become a generator when turned from the outside. In practice, it is too complicated to return power to the public supply. But we can absorb electric power generated this way, turning it to heat in a resistor, and that way brake the motor.
--In a light emitting diode?
Electricity to light.
--Why did we say "light emitting diode" and not "electric light bulb"?
In a diode, electricity is directly converted to light. In a light bulb, it creates heat, and the heat creates light.
--In a car battery?
Chemical to electric.
-- Can it be converted back to chemical energy?
Yes, when the battery is charged.
Why do we often say "energy is lost as heat"?
Because we often cannot convert any of it back to other forms (or at most can just get back some part).
What does the second law of thermodynamics say?
That one can never convert heat completely back into other forms of energy, some of it is always irrecoverable.
[Optional: The fraction of heat energy which can be converted to other forms depends on the temperature at which the heat is provided.
Resourses:
Resourses:
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق