师:同学们,你们好,欢迎走进科学课堂,现在开始我们今天的科学探究之旅吧。我们日常生活中会用到很多电器,你家有哪些电器?它们能够做些什么?
家用电器有哪些呢?一起去看一看吧。这是我家的电冰箱,电冰箱有两扇门,上面一扇是冷藏层,可以保鲜食物;下面是冷冻层,可以把东西冻起来。能储存食物的电冰箱,了不起吧。再看看其他的电器,这是我家的电饭煲,里面放着生米,几分钟之后,生米就变成香喷喷的大米饭了。煮饭用的电饭煲真厉害。还有能烧水的电器,想不想看一看呀?跟我来,这是我的电水壶。电水壶还会叫,它在告诉我们水烧开了,能烧水的电水壶好玩吧。这个是空调,能让屋子变凉,也能变热。哈哈,看着它变热,热死了热死了;变凉,哦,好凉快呀。调节温度的空调真神奇。这是我家的电脑,方方脑袋的电脑真好玩。这东西可神奇了,能上网聊天、看电影、查资料。
其他同学,你了解你家里的用电器吗?它们通电后能够做些什么?
生:我家的电热水壶可以烧水,台灯可以给我们照明,天气热的时候可以用风扇扇风,我还会用吹风机吹干头发。家里的电视机可以播放有趣的电视节目。
师:原来不同的用电器可以做不同的工作。用电器有了电就可以做各种各样的事情,例如发光、发热、发声、运动等等。看来电的能力很强,用电器的正常工作都离不开电。科学上我们把电具有的这种能量叫做电能。所有的用电器都是利用电能来工作的,电能是人们常用的能量之一。生活中的能量还有其他形式,今天我们就一起来学习电能和能量。同学们,你还知道哪些能量形式呢?我们来听听他的介绍。
生:水加热形成的水蒸气能够推动蒸汽机车前进,是靠热能工作。风能让风车转动,风具有风能。声音的能量可以控制电路的通断,使声控灯亮或灭。激光可以打孔或切割材料,激光的能量形式是光能。
师:是的,还有风能、热能、声能、光能。其实除了这些,运动的物体也具有能量。例如运动的汽车能运送物资,运动的铁球能把地面砸一个坑,所以凡是运动的物体都具有能量,我们把这种运动的物体具有的能量称为动能,也叫机械能。当然运动的人也具有能量,那我们的能量又来自于哪里呢?
生:我们的能量都来自于每天吃的各种食物,各种不同的食物中也储存着能量,食物进入人体后能够分解成各种营养,维持我们人的生长发育和各种运动。但是食物中储存的能量必须经过化学变化之后才能发挥作用。
师:食物经过咀嚼后进入一个盛着酸液的弹性袋中,这就是胃。食物碎块随后进入小肠,在那里被进一步分解。这里有大量被称为小肠绒毛的指状突起,每一根绒毛顶端都有更小的微绒毛。它们增加了肠道的表面积,加起来足有一个网球场那么大。任何碳水化合物进入小肠后都能被快速吸收并转化为一种单糖。葡萄糖通过血液进入人体组织,这里有线粒体构成的能量网络。在这里,葡萄糖最终与氧气结合,产生宝贵的能量。这种能量是人体进行活动的源泉。
所以我们把食物中储存的能量称之为化学能,和食物类似的还有汽油、煤炭等。这些燃料也必须通过燃烧发生化学变化之后,才能让车动起来,把水烧开。电池中储存的能量也必须经过化学变化之后才能发挥作用,让玩具动起来,这说明像汽油、煤炭、电池等这些物质中也储存着化学能。
那现在我们知道了,能量有电能、声能、光能、动能等等,不同形式的能量还储存在燃料、食物中,那不同能量之间又有什么关系呢?我们接着来探索。同学们在家里应该都用过台灯,就像我们教室的电灯一样,它用电能干了什么?电能变成了什么?
生:电灯可以照明,它把电能变成了热能和光能,因为在照明的时候不仅产生了光,还产生了热。
师:我们可以这样来记录:用电器的名称是电灯,可以做的工作是照明,输入的能量形式是电能,输出的能量形式是光能、热能。我们家里还有很多这样的用电器,它们利用电能做了什么工作时,又把电能变成了什么形式的能量?接下来的时间请同学们讨论并完成我们的家用电器调查表。
生:灯照明时,电能转化为热能和光能。电水壶烧水时,电能转化为热能。音箱播放音乐时,电能转化为声能。电扇旋转时,电能转化为风能。电视工作时,电能转化为光能和声能。手电筒打开时,电能转化为光能。电磁炉烧水时,电能转化为热能,洗衣机可以洗衣服,电能转化为动能。
师:现在我们来看这两组的调查表,你有什么发现?
生:我发现不同的用电器输入的能量形式都是电能,但输出的能量形式却变成了各种不同形式的能量。
师:是的,输入的能量形式都是电能,电能经过用电器之后被转化成了声能、光能、风能等等不同形式的能量。这说明所有的用电器都是一个电能转化器,能够把输入的电能转化为各种不同形式的能。人们利用电方便地得到需要的动力,得到需要的光、热、声、磁等等,通过电能与其他能量之间奇妙的转化,使得人们的生产生活变得越来越方便了。
