第1课:能量的储存

这是随中文版提供的中文教学导读。原版完整课程标准对照和文献引文保留在上方链接中。本压缩包是第1课演示版,目录中标记“完整版内容”的后续课程尚不可打开。

学习目标

八种储能形式

储能形式场景中的例子
动能骑车的人
重力势能高处书架上的书
弹性势能被拉伸的弹簧
内能一杯热饮
化学能AA 电池
磁能一对磁铁
静电势能摩擦后带电的气球
核能太阳

课堂流程

  1. 打开书本,翻至第1课,先回答“书落下时,能量去了哪里?”
  2. 点击播放按钮,观看场景演示;用空格暂停,用 Esc 退出演示。
  3. 依次点击八种物体,观察对应的罐子和能量说明。
  4. 翻开“为什么?”的翻盖,核对预测。
  5. 点亮全部八种能量罐,完成挑战。

关键解释

书下落时,重力势能减少,动能增加。落地后,能量转移到书、地板和空气的内能中;声音也是能量传递的一种方式。能量没有消失,只是分散后更难用于再次抬起书本。

重力势能:Eₚ = mgh。m 为质量(kg),g 为重力场强度(N/kg),h 为相对所选参考面的高度(m);结果单位是焦耳(J)。

模型的边界

罐子是可视化模型,能量并不是罐子里的液体。不同罐子的比例尺和展示方式用于帮助理解,应结合标注的数值阅读。没有可靠数值的例子只点亮罐子,不编造数值。太阳示例展示的是一秒的辐射能量,并非太阳全部核能。

书本下落模型忽略空气阻力,采用示例质量与高度,并把落地处理为瞬时停止。原版使用英国课程的“能量储存与转移途径”表述;中文版将 thermal energy store 译为“内能”。

讨论问题