Что такое энергетик: Энергетические напитки: страхи и факты

Энергетические напитки: страхи и факты

Министерство здравоохранения Астраханской области

ГБУЗ АО «Центр медицинской профилактики»

Памятка

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ НАПИТКИ: СТРАХИ И ФАКТЫ

Рост потребления энергетических напитков в мире представляет опасность для здоровья населения, в особенности для молодёжи.

Все мы периодически испытываем серьезные физические и умственные нагрузки. Нередко такие, что стаканом сока или чашкой кофе не вернуть бодрость и хорошее настроение. Поэтому все большую популярность, особенно среди молодежи, набирают так называемые «энергетические напитки».

            Самый первый энергетический напиток был выпущен в Японии ещё в 1960г. В магазинах Европы энергетики впервые появились в 1987г. и быстро стали очень популярными. Однако настоящий мировой бум энергетиков начался только в середине 2000г.

            Во Франции, Дании, Норвегии, Австрии и Новой Зеландии продажа энергетических напитков в магазинах запрещена, а в России энергетики очень популярны!

            Энергетический напиток – это безалкогольный или слабоалкогольный напиток, который, согласно рекламе, стимулирует центральную нервную систему человека и имеет антиседативный (бодрящий) эффект.

По вкусу все «энергетики» практически не отличаются от обыкновенной «газировки», зато разительно отличается их состав. В энергетические напитки добавляют витамины, кофеин и многие другие компоненты, и все это делается для того, чтобы измученный жизнью человек немедленно взбодрился, ощутил прилив сил. Такие компоненты энергетиков, как таурин, карнитин улучшают обмен веществ, способствуют повышению концентрации внимания и снятию усталости.

Группа риска

Кто чаще всего «подседает» на энергетики? В основном это студенты в период сессии, школьники, офисные работники, не успевающие выполнить свою работу в срок, некоторые спортсмены в фитнес клубах, уставшие водители, завсегдатаи ночных клубов – все те, кто устал, но должен ощущать себя полным сил и энергии. Целевая аудитория – учащиеся, студенты или работающие молодые люди 17-24 лет. Им часто приходиться допоздна засиживаться с книжками накануне экзамена, и для этого многие из них пользуются преимуществами энергетических напитков. Но эти напитки содержат большое количество кофеина и в дополнение к бессоннице могут приводить к возникновению других проблем. Особенно противопоказано пить беременным женщинам и детям. Поэтому любые вредные вещества принимаемые будущей мамой оставляют неизгладимый след на её здоровье.

Научные исследования показали, что те, кто употребляет большое количество энергетических напитков (52 раза и более в год), подвержены значительно большему риску развития алкогольной зависимости и попаданию в запойные состояния.

Побочные последствия

·         Витамины, которые содержатся в энергетических напитках, не могут заменить мультивитаминный комплекс.

·         Как любой другой стимулятор, кофеин, который содержится в энергетических напитках, приводит к истощению нервной системы. Его действие сохраняется в среднем 3-5 часов, после чего организму нужен отдых. Кроме того, кофеин вызывает привыкание.

·         Энергетический напиток, содержащий сочетание глюкозы и кофеина, очень вреден для молодого организма.

·         Многие энергетические напитки содержат большое количество витамина В вызывающего учащенное сердцебиение и дрожь в конечностях.

·         Фанаты фитнеса должны помнить о выдающихся мочегонных свойства: кофеина. Это значит, что после тренировки энергетический напиток пит нельзя, ведь в процессе тренировки мы и так теряем много жидкости.

·         В случае превышения допустимой дозы не исключены побочные эффекты: тахикардия, психомоторное возбуждение, повышенная нервозность, депрессия.

Энергетические напитки и алкоголь

Алкоголь и энергетические напитки приводят к усилению эффектов обоих компонентов, однако выдержать такой коктейль без потерь может не каждый организм. Главное беспокойство связано с тем, что смешивание энергетиков с алкоголем может приводить к более пролонгированному опьянению в состоянии бодрствования, при котором кофеин маскирует ощущение опьянения, однако не снижает вред от алкоголя. В результате человек ощущает себя менее пьяным, что может привести к употреблению ещё большего количества алкоголя или спровоцировать вождение в нетрезвом виде. Дело в том, что кофеин по своей природе – стимулятор, а алкоголь – депрессант. В итоге сердце в прямом смысле слова разрывается напополам и, как следствие, очень быстро изнашивается.  Расплачиваться приходиться разбалансированностью нейромедиаторных систем, а попросту – «расшатанными» нервами. Мешать алкоголь с энерготониками категорически противопоказано!

ЗАПОМНИТЕ!

Чем больше вы пьёте энергетических напитков, тем больше вреда для здоровья в долгосрочной перспективе: увеличение вероятности развития онкологии, заболеваний печени, желудочно-кишечного тракта и сердечно-сосудистой системы. Задумайтесь о своём здоровье. Они действительно бодрят, однако, это искусственная бодрость, бодрость взаймы!

Материал подготовлен

редакционно-издательским отделом

ГБУЗ АО «ЦМП»  — 2016г.

Влияние энергетических напитков на здоровье

Считается, что в небольших количествах энергетические напитки ускоряют реакцию, увеличивают аэробную и анаэробную выносливость, препятствуют сонливости за рулем, повышают интенсивность восприятия, улучшают настроение и самочувствие. Связанные с энергетическими напитками проблемы со здоровьем ассоциируют главным образом с избытком кофеина, особенно для людей, дневная доза кофеина у которых превышает 200 мг.

Несмотря на то, что за таурином и глюкоронолактоном не замечено, чтобы они были опасны при употреблении их по отдельности, данные относительно их синергетического действия при сочетании друг с другом или с кофеином и гуараной неполны. В качестве главных нарушений здоровья, связанных с употреблением энергетических напитков, отмечаются:

По утверждению американских ученых, энергетические напитки содержат достаточные количества стимулирующих веществ, чтобы вызвать тревожность, бессонницу, обезвоживание, раздражение органов пищеварения, раздражительность, нервозность, покраснение кожных покровов, повышенное мочеотделение, сердцебиение. Употребление энергетических напитков связывают также с приступами судорог, маниакальными припадками и кровоизлияниями. Содержание в популярных энергетических напитках гуараны, таурина и женьшеня слишком мало, чтобы оно могло иметь какой-то терапевтический эффект или наоборот – приводить к каким-либо негативным явлениям. А вот содержащиеся в энергетических напитках количества кофеина и сахара могут оказаться на организм вредное воздействие.

Влияние на центральную нервную систему

В число нежелательных проявлений, описанных в связи с употреблением энергетических напитков, входят головная боль, тревожность, раздражительность, напряженность, головокружение, тремор, спутанность сознания, психоз, судороги и измененные психические состояния. У пациентов с биполярным расстройством и иными психиатрическими диагнозами отмечались маниакальные эпизоды, то есть мании.

Замечено также, что чрезмерное употребление энергетических напитков может вызвать гипервигильность (чрезмерное внимание и фокусировку на всех внешних и внутренних раздражителях, что является, как правило, вторичным проявлением бредовых состояний или галлюцинаций) и психомоторное беспокойство, за которым следует ухудшение психического состояния, особенно у людей с плохо контролируемыми или не диагностированными психическими нарушениями.

Влияние на сердечно-сосудистую систему

Кардиоваскулярные состояния, которые могут проявляться при злоупотреблении энергетическими напитками, включают в себя сердцебиение, боли в груди, учащенный пульс, нарушения сердечного ритма и гипертензию. В энергетических напитках содержится много кофеина, который может изменять эластичность кровеносных сосудов и тем самым способствовать заболеваниям сердечно-сосудистой системы. Риск увеличивается, если энергетические напитки употребляются вместе с алкоголем.

Влияние на пищеварительную систему

Чрезмерное поступление кофеина с энергетическими напитками может привести к гиперстимуляции пищеварительного тракта, тошноте, рвоте, диарее и болям в животе. Кофеин может также стать причиной гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, изжоги и эзофагита. Кроме того, избыток сахара может нарушить нормальный баланс микрофлоры кишечника.

Здоровье зубов и лишний вес

Ухудшение здоровья зубов и их эрозия – обычные явления у любителей энергетических напитков, вызванные повышенным содержанием в них сахара. Эрозию зубов и их повышенную чувствительность усугубляет высокая кислотность энергетических напитков. Также вызывает тревогу связанное с употреблением энергетических напитков ожирение. Энергетические напитки высококалорийны – в одной бутылке или банке содержится до 200 или больше килокалорий. Если энергетические напитки употребляются в количествах, в результате которых превышается суточная потребность в энергии, это может привести к появлению лишней массы тела, причем уже в детстве.

Энергетические напитки и нарушения пищевого поведения

При нарушениях пищевого поведения (особенно анорексии) люди могут регулярно употреблять большие количества кофеина, чтобы справиться с угнетенным состоянием, вызванным нехваткой энергии, подавить аппетит, облегчить процесс испражнения и увеличить диурез. Учитывая, что у людей с нарушением пищевого поведения и так высокая склонность к сердечно-сосудистым заболеваниям, что в их организме нарушен электролитический баланс, большие дозы кофеиносодержащих энергетических напитков могут усугубить указанные риски.

Энергетические напитки и физическая активность

Нередко энергетические напитки употребляют перед тренировкой, во время тренировки и во время соревнований. Это может привести к очень быстрому обезвоживанию, сердечному приступу, тепловому удару или инфаркту. Комбинация повышающих диурез свойств кофеина, усиленного потоотделения и потери жидкости в совокупности могут стать причиной серьезного обезвоживания.

Часто путают энергетические и спортивные напитки, но они по сути своей очень разные. Спортивные напитки могут содержать углеводы, минералы, электролиты (например, натрий, калий, кальций, магний), вкусоароматические добавки, иногда витамины и другие питательные вещества, которые предназначены для восполнения потерянных при тренировках с потом количеств воды и электролитов. Энергетические напитки электролитов не содержат, зато в них есть кофеин и другие стимуляторы.

Физически активные люди часто не знают о том, что в связи с занятиями спортом им требуется больше жидкости и питательных веществ, они нередко думают, что для удовлетворения возросшей потребности в энергии годятся энергетические напитки. Употребление энергетических напитков вместо спортивных приводит к поступлению в организм большого количества кофеина, который имеет обратный эффект в плане удовлетворения потребности организма в жидкости. Поэтому очень важно выбрать правильный напиток, который можно было бы употреблять до или после физической нагрузки, а также в других случаях для восполнения потери жидкости, избегая при этом поступления высоких доз сахара и больших количеств энергии.

В некоторых случаях употребление спортивных напитков спортсменами может быть оправдано, но людям с обычной физической активностью нет необходимости пить спортивные напитки вместо воды.

Энергетические напитки и алкоголь

В отношении одновременного употребления алкоголя и энергетических напитков достаточного количества исследований не проводилось, однако те, которые проводились, выявили три главных возможных фактора риска.

1. Понижение чувствительности к признакам алкогольного отравления, что увеличивает вероятность как собственно отравления, так и неверной оценки ситуации, которая может привести к несчастным случаям (например, на дороге), неверным решениям (например, сесть пьяным за руль), рискованному поведению (например, сексуальному или связанному с насилием).

2. Обезвоживание, которое может вызвать:

• диарею, тошноту или рвоту,
• усталость и головную боль,
• увеличение частоты сердечных сокращений,
• мышечные судороги,
• серьезнейший похмельный синдром (который в свою очередь мешает работать и управлять автомобилем).

3. Vastuolulised signaalid närvisüsteemile, mis võivad kaasa tuua kardiovaskulaarseid probleeme (näiteks südamepekslemine või kõrgenenud vererõhk) ning häiritud une.

Противоречивые сигналы нервной системе, которые могу привести к сердечно-сосудистым проблемам (например, сердцебиению или повышенному кровяному давлению), а также к нарушениям сна. Смешивание энергетических напитков с алкоголем может быть опасным по причине того, что энергетические напитки имеют стимулирующий эффект, а алкоголь – подавляющий. Стимулирующий эффект энергетических напитков может мешать человеку определить степень своего опьянения, и ему становится непонятно, сколько он выпил. И алкоголь, и энергетические напитки обладают мочегонным эффектом, а вместе они мешают организму расщеплять этиловый спирт и могут усилить алкогольное отравление.

Что такое энергия? — Science Learning Hub

Добавить в коллекцию

Это одновременно простой и сложный вопрос. Энергия есть во всем — ее часто называют «способностью выполнять работу».

Почти вся энергия пищи исходит от солнечного света. Химические элементы, входящие в состав молекул живых существ, проходят через пищевые сети и соединяются и повторно соединяются. В каждом звене сохраняется некоторое количество энергии, но многое теряется по пути в виде тепла в окружающую среду.

Давайте рассмотрим несколько примеров использования энергии:

• Когда мы едим пищу, наше тело использует (химическую) энергию, заключенную в пище, для передвижения.
• Когда мы включаем телевизор, электричество (кинетическая энергия) используется для создания изображения на экране и звука.
• Большая часть электроэнергии, производимой в мире, получается из химической энергии, выделяемой при сжигании угля, нефти или газа.

Каждый раз, когда что-то нагревается, остывает, движется, растет, издает звук или каким-либо образом изменяется, оно использует энергию. А как насчет листа бумаги, лежащего на столе и не двигающегося? У бумаги все еще есть энергия — она просто не использует ее. Наука делит энергию на две категории – кинетическую (движущуюся) и потенциальную (запасенную) энергию.

Энергия может меняться между потенциальной и кинетической. Вода в верхней части водопада накопила потенциальную энергию, но когда вода начинает падать, ее энергия меняется с потенциальной на кинетическую. Именно этот процесс мы используем, когда вырабатываем энергию из гидроэнергии — мы используем кинетическую энергию воды для собственного использования.

Как измеряется энергия?

В Международной системе единиц (система СИ) единицей энергии является джоуль. Удельная теплоемкость (или просто удельная теплоемкость) материала определяется как количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма (г) материала на один градус Цельсия (ºC). Чтобы поднять температуру 1 г воды на 1°С (при температуре 25°С), требуется 4,18 Дж (Дж). Один килоджоуль (кДж) равен 1000 джоулей (Дж) и представляет собой количество тепла, необходимое для повышения температуры 239г воды на 1ºC. Например, кусок тоста с маслом содержит около 315 килоджоулей, что дает вам достаточно энергии, чтобы кататься на велосипеде в течение 10 минут или бегать в течение 6 минут.

Природа науки

Чтобы общаться в науке, мы должны использовать правильные термины, словарный запас и соглашения для исследования и описания вещей.

Опубликовано 10 июня 2008 года.0002

1. + Создать новую коллекцию

Скачать 0 шт.

Скачать все

Что такое энергия? — Урок

(7 оценок)

Нажмите здесь, чтобы оценить

Quick Look

Уровень: 4
(3-5)

Необходимое время: 15 минут

Зависимость от урока: Нет

предметных областей:
Физические науки, наука и технологии

Ожидаемые характеристики NGSS:

4-PS3-2

---

Доля:

TE Информационный бюллетень

Резюме


Знакомясь с идеями энергии, учащиеся обсуждают конкретные виды энергии и практические источники энергии. Связанные с этим практические занятия помогают им определить типы энергии в их окружении и улучшить их понимание концепции энергии.

Эта учебная программа по инженерному делу соответствует научным стандартам следующего поколения (NGSS).

Инженерное подключение


Почти каждый день мы используем энергию во всех ее формах. Инженеры изучают эти формы энергии, чтобы создавать вещи, облегчающие нашу жизнь. В настоящее время инженеры ищут лучшие способы производства электроэнергии, чтобы сделать ее доступной и менее разрушительной для окружающей среды. Они также изучают альтернативные источники топлива для использования в транспортных средствах, такие как биотопливо из водорослей и водород из воды.

Цели обучения


После этого урока учащиеся должны уметь:

• Дайте определение энергии и определите различные существующие типы.
• Дайте определение потенциальной и кинетической энергии.
• Свяжите определенные виды энергии с различными инженерными проектами.
• Опишите роль техники в поиске и испытании различных источников энергии для производства электроэнергии.

Образовательные стандарты


Каждый урок или занятие TeachEngineering соотносится с одной или несколькими науками K-12,
технологические, инженерные или математические (STEM) образовательные стандарты.

Все более 100 000 стандартов K-12 STEM, включенных в TeachEngineering , собираются, поддерживаются и упаковываются сетью стандартов достижений (ASN) ,
проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты структурированы иерархически: сначала по источнику; напр. , по штатам; внутри источника по типу; напр. , естественные науки или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классам, и т.д. .

NGSS: научные стандарты следующего поколения — наука

Ожидаемая производительность NGSS
4-ПС3-2. Проведите наблюдения, чтобы доказать, что энергия может передаваться с места на место с помощью звука, света, тепла и электрического тока. (4 класс) Согласны ли вы с таким раскладом? Спасибо за ваш отзыв!
Нажмите, чтобы просмотреть другую учебную программу, соответствующую этому ожидаемому результату
Этот урок посвящен следующим аспектам трехмерного обучения NGSS:
Научная и инженерная практика	Ключевые дисциплинарные идеи	Сквозные концепции
Проводите наблюдения для получения данных, которые служат основой для объяснения явления или проверки проектного решения. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия может перемещаться с места на место посредством перемещения объектов или посредством звука, света или электрического тока. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Энергия присутствует всегда, когда есть движущиеся объекты, звук, свет или тепло. Когда объекты сталкиваются, энергия может передаваться от одного объекта к другому, тем самым изменяя их движение. При таких столкновениях часть энергии обычно также передается окружающему воздуху; в результате воздух нагревается и возникает звук. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Свет также переносит энергию с места на место. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв! Энергия также может передаваться с места на место с помощью электрических токов, которые затем можно локально использовать для создания движения, звука, тепла или света. Токи могли быть созданы для начала путем преобразования энергии движения в электрическую энергию. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!	Энергия может передаваться различными способами и между объектами. Соглашение о согласовании: Спасибо за ваш отзыв!

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии – Технология

• Инструменты, машины, продукты и системы используют энергию для выполнения работы.
  (Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом?

  Спасибо за ваш отзыв!

• Энергия приходит в разных формах.
  (Оценки
  3 —
  5)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Согласны ли вы с таким раскладом?

  Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Подписывайся


Подпишитесь на нашу рассылку новостей, чтобы получать внутреннюю информацию обо всем, что связано с TeachEngineering, например, о новых функциях сайта, обновлениях учебных программ, выпусках видео и многом другом!

PS: Мы никому не передаем личную информацию и электронные письма.

Рабочие листы и вложения


Викторина по лексике энергетики (doc)

Викторина по лексике энергетики (pdf)

Ответы на викторину по лексике энергетики (doc)

Ответы на викторину по лексике энергетики (pdf)

Дополнительное задание: рабочий лист словаря по энергетике (doc)

Дополнительное задание: рабочий лист словаря по энергетике (pdf)

Дополнительное задание: Ответы на рабочий лист энергетического словаря (doc)

Дополнительное задание: ответы на рабочий лист словаря энергии (pdf)

Посетите [www.teachengineering.org/lessons/view/cub_energy2_lesson01], чтобы распечатать или загрузить.

Больше учебных программ, подобных этому


Урок средней школы

Вне сети

Студенты изучают и обсуждают преимущества и недостатки возобновляемых и невозобновляемых источников энергии. Они также узнают об электросетях нашей страны и о том, что означает для жилого дома быть «отключенным от сети».

Вне сетки

Высший элементарный урок

Возобновляемая энергия

На этом уроке учащиеся знакомятся с пятью типами возобновляемых источников энергии, участвуя в различных мероприятиях, которые помогают им понять преобразование энергии (солнечной, водной и ветровой) в электричество. Студенты изучают различные роли инженеров, которые работают в области возобновляемых источников энергии …

Возобновляемая энергия

Высший элементарный урок

Электроснабжение США

На этом уроке учащиеся знакомятся с электроэнергетической отраслью США. Студенты также узнают о воздействии на окружающую среду, связанном с различными источниками энергии.

Питание США

Высший элементарный урок

Пусть светит солнце!

Студенты узнают, как солнце можно использовать для получения энергии. Они узнают о пассивном солнечном отоплении, освещении и приготовлении пищи, а также о технологиях активной солнечной инженерии (таких как фотоэлектрические батареи и концентрирующие зеркала), которые генерируют электричество.

Пусть солнце сияет!

Введение/Мотивация


Не всегда можно увидеть энергию, потрогать ее или подержать в руке, но энергия есть везде.

Энергия — это способность выполнять работу, добиваться результатов и вызывать изменения. Энергия не может быть создана или уничтожена; его можно только преобразовать в другие формы. Можете ли вы назвать форму энергии? (Примеры: Свет, тепло, электричество, звук.) Как вы думаете, откуда мы получаем электричество? (Возможные ответы: электростанция, розетка в стене, еда.) Можете ли вы привести пример, в котором энергия переходит из одной формы в другую? Как насчет лампочки? Включаем его, воткнув в стену. Что произойдет, если вы оставите лампочку включенной на некоторое время? Становится жарко! Что ж, это пример преобразования электрической энергии в тепловую в результате вибрации нити накала, а также производства света!

Теперь давайте подумаем о газовой электростанции. Электростанция производит электричество, превращая химическую энергию в топливе в электрическую энергию . Во-первых, газ сжигается внутри установки, преобразуя его химическую энергию в тепло. Далее тепло превращает воду в пар, который приводит в движение турбинный двигатель или генератор. Наконец, генератор производит электричество.

Эта паровая технология была впервые обнаружена в начале 1700-х годов, когда инженеры начали придумывать способы использования энергии пара, выделяемого кипящей водой. Они разработали двигатели, которые преобразовывали энергию пара в механическая энергия для использования в сельскохозяйственных и заводских машинах, а позже в поездах и автомобилях. Историки часто называют появление паровой машины началом периода современной истории, называемого промышленной революцией.

Мы классифицируем энергию двумя способами. Во-первых, это потенциальная энергия , то есть количество энергии, которое что-то хранит внутри себя. Все может иметь потенциальную энергию. Батарея имеет потенциальную энергию, запасенную разницей в концентрации ионов; даже у вас есть потенциальная энергия, когда вы сидите в своем кресле. Сколько потенциальной энергии у вас есть, зависит от нескольких вещей, в том числе от того, насколько вы высоки и насколько вы велики. Далее идет кинетическая энергия. Кинетическая энергия — это энергия объекта в движении. Все, что движется, имеет кинетическую энергию. Механические объекты, такие как часы или человек на скейтборде, обладают кинетической энергией, как и свет, звук, ветер и вода. Вы видите примеры энергии в классе? Что ж, сегодня мы собираемся найти некоторые из этих примеров и узнать о том, как инженеры работают с различными видами энергии.

Напишите на доске следующие фразы и обсудите их с классом.

Что такое энергия?

• Способность выполнять работу или вызывать изменения.
• Работа — это приложение силы на расстоянии. (Попросите учащихся привести примеры, например, перемещение коробки по комнате, подметание и т. д.)

Сила может привести материю в движение или остановить ее, если она уже движется.

Движение — это изменение положения объекта во времени.

• Для выполнения работы необходима энергия.

Откуда берется энергия?

• Природные источники энергии: пища, вода, растения, деревья, гравитация, солнце, ископаемое топливо, уран, плутоний
• Способы использования или преобразования человеком природных источников энергии: плотины гидроэлектростанций, угольные/нефтяные электростанции, атомные электростанции, ветряные турбины, солнечные батареи и т. д.

Какие бывают виды энергии? (см. раздел «Словарь/Определения»)

• Кинетическая энергия: электрическая, световая, тепловая, солнечная, звуковая, ветровая, гидро
• Потенциальная энергия: химическая, механическая, ядерная, гравитационная

Как мы используем энергию?

• Для расщепления и переваривания пищи (в нашем организме)
• Для обогрева домов и других зданий
• Для подсветки фар
• Для питания телевизоров, телефонов, игр, автомобилей
• Для запуска компьютеров и бытовой техники

Предыстория урока и концепции для учителей


Энергия принимает разные формы. Тепловая энергия (или тепло) кипятит воду, согревает нас и приводит в действие двигатели. Химическая энергия питает автомобили и самолеты. Электрическая энергия приводит в движение множество небольших машин и поддерживает свет. Почти каждая форма энергии может быть преобразована в другие формы. Но в какой бы форме она ни находилась, энергия — это, по сути, способность что-то делать или, как говорят инженеры и ученые, «делать работу».

Рисунок 1. Энергетический цикл от солнца до наших домов.

авторское право

Авторское право © 2005 Натали Мах, аспирант программы ITL, Инженерный колледж Университета Колорадо в Боулдере, с использованием картинок © Корпорация Microsoft, 2004, One Microsoft Way, Redmond, WA 98052-6399 USA. Все права защищены.

Почти вся наша энергия поступает к нам от солнца (см. рис. 1). Мы получаем некоторую энергию напрямую через пассивное солнечное освещение и отопление или солнечные батареи. Однако большая часть энергии поступает косвенно за счет сжигания ископаемого топлива (уголь, нефть и газ), которые получают энергию от окаменелых растений и других организмов. Растения и организмы первоначально получали энергию непосредственно от солнца в процессе, называемом фотосинтезом. Некоторые из этих источников энергии возобновляемые и другие невозобновляемые или ограниченное количество.

Связанные виды деятельности


Закрытие урока


Сегодня мы начали изучать энергетику и инженерное дело. Можете ли вы определить и описать слово «энергия»? Какие типы энергии вы можете видеть, чувствовать или слышать? (Возможные ответы: Тепло, свет, звук, движение.) Зачем инженеру заботиться об энергии? (Ответ: инженеры разрабатывают продукты, использующие энергию. Инженеры помогают разрабатывать способы хранения энергии для нашего использования.)

Поручите учащимся пройти Викторину по словарному запасу энергии, чтобы оценить их мастерство в понимании способов использования энергии в их окружении и основных типов энергии.

Словарь/Определения


энергия биомассы: Энергетический ресурс, полученный из органического вещества. Многие люди используют энергию биомассы для обогрева своих домов; они топят дрова. Многие сельскохозяйственные культуры также являются биомассой. Например, кукурузу можно ферментировать для получения этанола, который сжигается как жидкое топливо. Древесина является возобновляемым источником энергии, если срубленные деревья заменяются немедленно.

Химическая энергия: Энергия, запасенная в химических связях молекул, которая высвобождается во время химической реакции. Химическая энергия удерживает молекулы вместе и не дает им разойтись. Например, автомобильный двигатель использует химическую энергию, запасенную в бензине, а движущиеся люди используют химическую энергию пищи.

электрическая энергия: электрическая энергия существует, когда заряженные частицы притягиваются или отталкиваются друг от друга. Телевизоры, компьютеры и холодильники используют электрическую энергию.

Энергия: способность выполнять работу.

кинетическая энергия: энергия движения. Например, волчок, падающий объект и катящийся мяч обладают кинетической энергией. Движение, если ему противодействует сила, действительно работает. Ветер и вода обладают кинетической энергией.

световая энергия: видимая световая энергия, например, от лампочки, светлячков или звезд, является лишь одной из форм электромагнитной энергии. Другие формы включают инфракрасный и ультрафиолетовый свет.

механическая энергия: механическая энергия — это энергия, которую можно использовать для совершения работы. Это сумма кинетической и потенциальной энергии объекта.

невозобновляемая энергия: Энергия из источников, которые используются быстрее, чем они могут быть созданы. Источники включают нефть (нефть), природный газ, уголь и уран (ядерный).

ядерная энергия: ядерная энергия — это энергия, содержащаяся внутри ядер атомов, которая может быть высвобождена только при расщеплении атомов. Некоторые энергетические компании, снабжающие дома, школы и здания электроэнергией, используют ядерную энергию для выработки электроэнергии.

потенциальная энергия: Потенциальная энергия — это энергия, накопленная объектом в результате его положения. Американские горки на вершине холма обладают потенциальной энергией.

возобновляемая энергия: Энергия, полученная из источников, которые можно регенерировать. Источники включают солнечную энергию, ветер, геотермальную энергию, биомассу, океан и воду.

звуковая энергия: Звуковая энергия, которая высвобождается, когда вы говорите, играете на музыкальных инструментах или хлопаете дверью.

тепловая энергия: Тепловая энергия, вырабатываемая при вибрации молекул вещества. Чем больше теплоты у вещества, тем быстрее вибрируют его молекулы. Тепловая энергия течет из мест с более высокой температурой в места с более низкой температурой.

Оценка


Оценка перед уроком

Обсуждение: Задайте учащимся следующие вопросы:

• Что такое энергия? (Возможные ответы: Способность выполнять работу или вызывать изменения и способность к активной деятельности. Работа — это приложение силы на расстоянии [попросите привести примеры]. Сила может привести материю в движение или остановить ее, если она уже движется. Движение — это изменение положения объекта во времени, для совершения работы необходима энергия.)
• Откуда берется энергия? (Ответы: электростанции, люди, еда, свет, ветряные мельницы, турбины, пожары и т. д.)
• Какие бывают виды энергии? (Ответы: химические, тепловые, механические, потенциальные, кинетические, солнечные, звуковые, ядерные и т. д. [см. раздел «Словарь/Определения».)
• Как мы используем энергию? (Возможные ответы: Наше тело использует энергию для расщепления и переваривания пищи. Мы используем энергию для обогрева домов и зданий, для включения света, питания телевизоров, радиоприемников, автомобилей, компьютеров, бытовой техники и т. д. Звуковая энергия используется в общении и найти рыбу в океане!)

Оценка после внедрения

Определения на вынос: Попросите учащихся спросить у нескольких членов их семей определения определенной формы энергии, а затем найти определение в словаре. Попросите их записать сравнения этих определений и причину, по которой каждое из них может отличаться. Поделитесь этими объяснениями с классом.

Оценка итогов урока

Идентификатор энергии: Принесите в класс примеры или изображения следующих объектов. Попросите учащихся определить тип энергии, связанный с каждым предметом, и передачу энергии, которая происходит. Вы можете установить станции по комнате или превратить это в игру, в которой учащиеся зарабатывают очки за каждый правильно определенный тип энергии.

• Вентилятор (Ответ: Использует электрическую энергию, производит кинетическую энергию.)
• Батарея (Ответ: Хранит химическую энергию.)
• Банан (Ответ: Источник химической энергии.)
• Фонарик (Ответ: использует химическую энергию, производит световую энергию.)
• Радио (Ответ: Использует электрическую энергию; производит звуковую энергию.)
• Гитара (Ответ: использует химическую энергию человека [энергию пищи, которую он ест]; производит звуковую энергию. )
• Свеча (Ответ: Использует химическую энергию, производит световую и тепловую энергию.)
• Водопад (Ответ: вода имеет потенциальную энергию в верхней части водопада и кинетическую энергию в нижней части водопада.)

Обзор словарного запаса: Проведите викторину по лексике энергии, чтобы оценить понимание учащимися способов использования энергии в их окружении и основных типов энергии.

Расширение урока


Предложите учащимся исследовать источник электроэнергии вашей местной коммунальной компании. Это уголь, природный газ, гидроэнергетика, ядерная энергия, ветер или какая-то их комбинация? Многие местные коммунальные компании предоставляют подробные веб-сайты и обширные информационно-пропагандистские программы K-12 для школ. Представитель может даже прийти к вам в класс или провести экскурсию.

Для учащихся с хорошим пониманием прочитанного используйте Рабочий лист энергетического словаря, чтобы закрепить их понимание материала.

использованная литература


Consumer Energy Center, Калифорнийская энергетическая комиссия. По состоянию на 14 сентября 2005 г. (информация об энергоэффективности, транспортных средствах на альтернативном топливе, возобновляемых источниках энергии) http://www.consumerenergycenter.org/index.html

Детская страничка Energy. Управление энергетической информации, Министерство энергетики США. По состоянию на 14 сентября 2005 г. (факты об энергии, развлечения и игры, история энергии, занятия в классе) http://www.eia.doe.gov/kids/

Energy Quest: Детская страница. Обновлено в 2004 г. Энергетическая комиссия Калифорнии. По состоянию на 14 сентября 2005 г. (Интерактивный веб-сайт для детей и учителей) http://www.energyquest.ca.gov/index.html

Грэм, И., Тейлор, Б., Фарндон, Дж. и Окслейд, К. Научная энциклопедия , 1999, стр. 78-90.

Научные проекты . Обновлено 14 марта 2005 г. Energy Quest: Kid’s Page, Калифорнийская энергетическая комиссия. По состоянию на 14 сентября 2005 г. (научные проекты и энергетические мероприятия для школьников K-12) http://www.energyquest.ca.gov/projects/index.html

Авторские права


© 2005 Регенты Колорадского университета

Авторы


Шарон Д. Перес-Суарес; Натали Мах; Малинда Шефер Зарске; Дениз В. Карлсон

Программа поддержки


Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж Колорадского университета в Боулдере

Благодарности


Содержание этой учебной программы цифровой библиотеки было разработано в рамках грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), Министерства образования США и Национального научного фонда GK-12 (грант № DGE 0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вы не должны исходить из того, что оно одобрено федеральным правительством.

Что такое энергетик: Энергетические напитки: страхи и факты