آموزش کتاب علوم تجربی پایه چهارم ابتدایی
درس سوّم : انرژی ، نیاز هر روز ما
بچّه های مدرسه در مسابقه ی دو شرکت کرده اند. هر یک از آنها تلاش می کند زودتر به خطّ پایان برسد.
درباره ی هر یک از پرسش های زیر در کلاس گفت وگو کنید.
* بچّه ها در مسابقه ی دو ، به انرژی نیاز دارند؛ آنها این انرژی را از چه چیزی به دست می آورند؟
* آیا وقتی خیلی گرسنه اید می توانید در مسابقه ی دو برنده شوید؟ چرا؟
* درباره ی انرژی چه مطالبی شنیده اید؟
انرژی مورد نیاز روزانه با خوردن غذا، میوه، سبزیجات و… به دست می آید.
خیر، زیرا بدن نمی تواند انرژی مورد نیاز را برای دویدن تامین کند.
انرژی شکل های متفاوت دارد، اگر انرژی نباشد نمی توانیم کاری انجام دهیم، برای انجام دادن همه کارها انرژی لازم است و…
همه ی ما روزانه کارهای گوناگونی انجام می دهیم؛ درس خواندن، ورزش کردن، ماهی گیری، کاشت و برداشت محصول از جمله ی آنهاست. برای انجام دادن این کارها و کارهای دیگر به انرژی نیاز داریم.
وسایل گوناگون مانند اتو، بخاری، جاروبرقی و آسانسور نیز برای انجام دادن کار، انرژی مصرف می کنند.
ما برای انجام دادن کارهای خود از شکل های گوناگون انرژی استفاده می کنیم. در این درس با شکل های گوناگون انرژی مانند حرکتی، نورانی، صوتی و گرمایی و تبدیل آنها به یکدیگر آشنا می شویم. همه ی اجسامی که حرکت می کنند انرژی دارند. به این انرژی، انرژی حرکتی می گویند.
انرژی شکل های گوناگونی دارد
چگونه می توانیم با استفاده از انرژی حرکتی، جسمی را جابه جا کنیم؟ برای یافتن پاسخ خود فعّالیت زیر را انجام دهید.
۱ – به کمک تصویرهای زیر فرفره ای بسازید.
2-فرفره را با پونز به تَه سیخ چوبی وصل کنید و آن را داخل نی پلاستیکی قرار دهید.
۳- یک سر نخ را مانند شکل به سر سیخ چوبی ببندید. یک گیره ی کاغذ هم به سر دیگر نخ ببندید.
۴- فرفره را فوت کنید؛ چه اتّفاقی می افتد؟ مشاهده ی خود را بنویسید.
فرفره حرکت می کند و می چرخد.
* فرفره برای چرخیدن به انرژی نیاز دارد؛ این انرژی را از کجا به دست می آورد؟
فوت کردن
چه راه های دیگری برای چرخاندن فرفره پیشنهاد می کنید؟
فرفره را در جلوی خود می گیریم و می دویم.
در کدام موارد، از انرژی باد برای حرکت دادن اجسام استفاده می شود؟
آب جاری مانند باد انرژی حرکتی دارد. آب جاری می تواند برخی سنگ ها را جابه جا کند. چگونه می توانیم به کمک انرژی آب جاری، اجسام را جابه جا کنیم؟
۱- چرخ سبکی به قطر ۱۰ سانتی متر از جنس اسفنج فشرده تهیه کنید و قاشق های بستنی را مانند شکل درون چرخ قرار دهید.
۲- دو گیره ی کاغذ را مانند شکل تغییر دهید و به دو طرف ظرف بچسبانید.
3- سیخ چوبی را در مرکز چرخ فرو کنید و دو سر آن را درون گیره ها قرار دهید.
۴- یک سر نخ را به سیخ چوبی و سر دیگر آن را به لیوان کاغذی ببندید. ۵- به کمک چرخ و جریان آب، لیوان را به سمت بالا حرکت دهید.
* چرخ در حال حرکت چه شکلی از انرژی را دارد؟
انرژی حرکتی
* چرخ برای حرکت دادن لیوان به انرژی نیاز دارد؛ چرخ این انرژی را از کجا به دست می آورد؟
انرژی آب
* پیش بینی کنید: چگونه می توانید با وسیله ای که ساخته اید، جرم بیشتری را جابه جا کنید؟
با افزایش مقدار آب و سرعت
* برای پی بردن به درستی پیش بینی خود، آزمایشی را طرّاحی و اجرا کنید.
مردم کشور ما، از گذشته های دور از انرژی آب و باد استفاده می کرده اند. امروزه هم در جاهایی که باد زیاد می وزد، یا آب فراوانی در پشت سد ذخیره شده است از انرژی باد و آب برای تولید انرژی الکتریکی استفاده می کنند.
نیروگاه بادی منجیل
بقایای آسیاب بادی (آسباد) واقع در شهر یزد (تصویر پشت جلد کتاب را ببینید.)
در زمان های گذشته ، برای آرد کردن غلّات از آسیاب آبی استفاده می کردند .
به کمک سد، از انرژی آب جاری، برق تولید می کنند.
انرژی گرمایی
انرژی گرمایی یکی از شکل های انرژی است و می تواند به شکل های دیگر انرژی تبدیل شود.
1- تصویر یک مارپیچ را روی کاغذ بکشید. ۲- مارپیچ را مانند شکل زیرببرید ۳-یک تکّه نخ را به یک سر مارپیچ ببندید و آن را در
بالای شوفاژ یا بخاریِ روشن نگه دارید.
* چه چیزی مشاهده می کنید؟
مارپیچ حرکت می کند.
* چه چیزی باعث حرکت این مارپیچ کاغذی می شود؟
انرژی گرمایی
در مارپیچ کاغذی، انرژی از چه شکلی به شکل دیگر تبدیل می شود؟
گرمایی به حرکتی
هوای گرم انرژی گرمایی دارد. نفت، بنزین، گازوئیل و گاز شهری از انواع سوخت ها هستند. این مواد می سوزند و انرژیِ گرمایی تولید می کنند.
بنزین در خودرو می سوزد و انرژی گرمایی تولید می کند. این انرژی گرمایی به کدام شکل از انرژی تبدیل می شود؟
انرژی حرکتی
درباره ی پرسش های زیر در گروه خود گفت وگو کنید و نتیجه را به کلاس گزارش دهید.
* انرژی مورد نیاز شما برای پخت و پز و گرم کردن خانه از چه چیزی به دست می آید؟
از گاز شهری و الکتریسیته (برق)
* در کدام کارهای دیگری، از انرژی گرمایی استفاده می شود؟
اتو کردن لباس، سشوار کردن موها و…
۱- کف دو دست خود را به هم بچسبانید و آنها را روی هم حرکت دهید، چه چیزی مشاهده می کنید؟
دست ها گرم می شوند.
۲- اکنون دست هایتان را تندتر حرکت دهید. این حالت با حالت قبل چه تفاوتی دارد؟
گرمای ایجاد شده بین دست ها بیشتر می شود.
در فعالیت انرژی حرکتی به چه شکلی از انرژی تبدیل می شود؟
گرمایی
اگر مقداری ماسه را در ظرفی دربسته بریزیم و مدّتی آن را تکان دهیم، دانه های ماسه گرم تر می شوند؛ چرا؟
چون برخورد دانه های ماسه به هم گرما تولید می کند.
نوری که از چشمه های نور می تابد، انرژی دارد. بنابراین نور خورشید هم انرژی دارد. گیاهان برای رشد به انرژی نور خورشید نیاز دارند.
* از انرژی نورانی چه استفاده های دیگری می شود؟
انرژی نورانی
باد، آب جاری، سوخت ها و خورشید منبع انرژی هستند. خورشید بزرگ ترین منبع انرژی است. روشنایی و گرمای کره ی زمین از خورشید است. این انرژی، پاک، ارزان و بی پایان است.
استفاده از انرژی نورانی خورشید برای روشن کردن لامپ ها
وقتی هواپیما در ارتفاع پایین حرکت می کند، صدای آن شیشه ی پنجره ها را می لرزاند. آیا می دانید چرا؟
انرژی صوت
برای یافتن پاسخ، فعّالیت زیر را انجام دهید.
1- تکّه ای از یک بادکنک را مانند شکل، روی دهانه ی یک لیوان شیشه ای ببندید. ٢- چند دانه برنج یا گندم روی بادکنک بریزید. ٣- یک ظرف فلزّی را نزدیک لیوان نگه دارید و با قاشق فلزّی به بدنه ی آن ضربه بزنید.
۴- چه اتّفاقی می افتد؟ مشاهده ی خود را یادداشت کنید.
دانه های برنج حرکت می کنند و بالا و پایین می روند.
۵- بار دیگرضربه های محکم تری به کاسه بزنید. مشاهده ی خود را بنویسید.
حرکت دانه ها سریع تر شده و بعضی از آنها روی زمین می ریزند.
* از این فعّالیت چه نتیجه ای می گیرید؟
انرژی صوتی می تواند به حرکتی تبدیل شود.
صدا انرژی دارد. به انرژی صدا انرژی صوتی می گویند.
صدای هواپیما، شیشه ی پنجره ها را می لرزاند. در این حالت، انرژی صوتی به چه شکلی از انرژی تبدیل می شود؟
انرژی حرکتی
با هم کلاسی های خود بازی گروهی زیر را انجام دهید.
١- هر دانش آموز روی کارتی مانند شکل، نام وسیله های خانگی را بنویسد و جدول را کامل کند.
2- یکی از افراد گروه با خواندن نام یک وسیله و شکل انرژی ای که آن به ما می دهد، بازی را شروع کند. ۳- فرد دیگر، نام وسیله ی دیگری را با شکل انرژی آن بخواند (وسیله ای که نام می برَد نباید تکراری باشد). ۴- بازی را تا زمانی که هیچ فرد از گروه نتواند وسیله ی جدیدی را نام ببرد، ادامه دهید.
ما هر روز برای گرم یا خنک کردن خانه، پختن غذا، رفت و آمد با اتوبوس یا خودروی شخصی و انجام دادن کارهای دیگر، مقدار زیادی انرژی را به شکل های گوناگون استفاده می کنیم. هر یک از این انرژی ها از منابع گوناگون انرژی به دست می آیند. سوخت ها یکی از این منابع انرژی هستند که با سوختن، انرژی گرمایی تولید می کنند. مقدار سوخت ها کم است و آنها روزی به پایان می رسند. پس باید از مصرف بیجای سوخت خودداری کنیم و با استفاده درست، منابع انرژی را حفظ کنیم.
سهم شما در حفاظت از منابع انرژی چیست؟
من در زمستان به جای زیاد کردن شعله ی بخاری، لباس گرم می پوشم.
خانواده ی من برای رفت و آمد در بیشتر موارد، به جای خودروی شخصی از وسایل نقلیه ی عمومی استفاده می کنند.
برای حفاظت از منابع انرژی :
شما چه کمک های دیگری می توانید بکنید تا منابع انرژی برای نسل های آینده هم باقی بمانند؟