§ 43. Откуда берётся энергия

Естествознание, 6 класс. Учебник: Верховцева Л. А. и др. (Алматыкітап баспасы, 2023). Раздел 5: Энергия и движение. Страницы 66–71.

Чему научишься

• Называть виды энергии: механическую, тепловую, электрическую.
• Объяснять, что такое источник энергии.
• Отличать невозобновляемые (традиционные) источники от возобновляемых (альтернативных).
• Приводить примеры электростанций Казахстана и предлагать альтернативные источники энергии.

Разминка

• Что такое энергия? Способность тела совершать работу. Это ты узнал в 5 классе.
• Почему после футбола хочется есть? Ты потратил энергию, и организм просит её пополнить.
• Откуда растения берут энергию для фотосинтеза? От Солнца.
• Что будет с машинкой на пульте, если не заряжать аккумулятор? Она остановится: энергия закончится.

Разбираемся

Три вида энергии

• Механическая — энергия движения тел: бегущий спортсмен, крутящееся колесо, летящий мяч.
• Тепловая — энергия беспорядочного движения мельчайших частиц вещества. Чем горячее тело, тем быстрее движутся его частицы.
• Электрическая — энергия движущихся электронов, то есть электрического тока.

На рисунке 33 в параграфе четыре фото: электровоз «Қазақстан темір жолы», машина у бензоколонки, бегуньи на марафоне и машинка на радиоуправлении с аккумулятором и зарядкой. Все они движутся и совершают работу. И у всех энергия превращается из одного вида в другой.

Зачем нужен источник энергии

Любому из этих «бегунов» рано или поздно нужна подзарядка. Электровоз берёт ток из проводов, машина — бензин на заправке, человек — пищу, машинка — заряд от розетки. Чтобы работать долго, энергию надо пополнять.

📌 Источники энергии — вещества или природные процессы, из которых человек получает нужную ему энергию.

Всё начинается с Солнца

Главный источник энергии на Земле — Солнце. Почти все остальные источники появились благодаря ему.

С едой то же самое. Хлеб, рис, яблоки выросли благодаря фотосинтезу. Корова, сайгак, баран едят траву. Значит, всё живое на Земле питается энергией Солнца.

💡 Какая энергия играет главную роль в жизни человека? Энергия Солнца: она даёт тепло, свет, пищу и почти всё топливо. А из того, чем мы пользуемся каждый день, на первом месте электричество.

Возобновляемые и невозобновляемые

Электричество получают разными способами: сжигают топливо, используют падающую воду на гидроэлектростанции (ГЭС) или ядерную реакцию на атомной станции.

📌 Невозобновляемые (традиционные) источники человек не может создать снова: уголь, нефть, природный газ, мазут, урановая руда. Когда закончатся, их больше не будет.

Возобновляемые (альтернативные) источники пополняются сами: энергия Солнца, ветра, движущейся воды, тепла земных недр (геотермальная), биомассы (древесный уголь, спирт из зерна, биодизель из растительного масла).

⚠️ Частая ошибка. «Уголь — это растения, значит, он возобновляемый». Уголь образуется миллионы лет, а сжигаем мы его за минуты. Для человека он не возобновляется. А вот дрова и древесный уголь из выращенного леса — уже биомасса, её можно вырастить снова.

Энергия Казахстана

Больше всего электричества в нашей стране дают невозобновляемые источники: каменный уголь, природный газ, нефть и мазут. Крупнейшие угольные электростанции стоят в Экибастузе.

Но возобновляемая энергетика растёт. В 2015 году заработали 14 таких проектов общей мощностью около 120 МВт. Среди них солнечная электростанция «Бурное Солар-1» в Жамбылской области мощностью 50 МВт — тогда крупнейшая в Средней Азии. На фото 36 видны бесконечные ряды панелей посреди степи, их там около 200 тысяч.

Решение: $50,000,000 : 200,000 = 500 : 2 = 250$ Вт. Это примерно как пять мощных лампочек по 50 Вт.

В послании народу Казахстана 2015 года говорилось о строительстве атомных станций у города Курчатова (Восточный Казахстан, на рисунке 35 он отмечен на карте у восточной границы) и у посёлка Улькен Алматинской области на берегу Балхаша.

🌟 Летом 2017 года в Астане прошла всемирная выставка ЭКСПО-2017 «Энергия будущего». Её главный павильон — огромный стеклянный шар «Нур Әлем», внутри музей энергии будущего. На выставке говорили, что Казахстан стремится к 2050 году получать половину энергии из альтернативных и возобновляемых источников.

Проверь, как понял

Проверь себя

• Какие виды энергии ты знаешь? Механическую, тепловую, электрическую.
• Что такое источник энергии? Вещество или природный процесс, из которого человек получает энергию.
• Почему Солнце называют главным источником энергии? Благодаря ему выросли растения, из которых образовались уголь и нефть, им питается всё живое, оно двигает ветер и круговорот воды.
• Чем возобновляемые источники отличаются от невозобновляемых? Первые пополняются природой, вторые нельзя создать заново.
• Почему возобновляемые источники называют альтернативными? Это «другой вариант», замена привычному топливу.

Решаем упражнения

№ 1

(задание без номера в учебнике: работа с рис. 33) Какие виды энергии используются на фотографиях: электровоз, автомобиль на заправке, бегуньи, машинка на радиоуправлении?

Как думать. Найди, что движется (механическая энергия), что нагревается (тепловая), где есть ток (электрическая).

Решение.

Ответ: везде есть механическая энергия движения; у электровоза и машинки — электрическая; у автомобиля и бегуний — тепловая.

№ 2

(задание без номера в учебнике: «Подумай…») Какое превращение энергии происходит на каждой картинке рис. 33?

Как думать. Начни с того, что объект получает, и закончи тем, что он делает. Образец есть в параграфе: электровоз превращает электрическую энергию в механическую.

Решение.

1. Электровоз: электрическая → механическая.
2. Автомобиль: энергия бензина → тепловая (при сгорании в двигателе) → механическая.
3. Бегуньи: энергия пищи → механическая (бег) и тепловая (тело нагревается, выступает пот).
4. Машинка: энергия, запасённая в аккумуляторе → электрическая → механическая.

Ответ: во всех случаях энергия в итоге превращается в механическую энергию движения.

№ 3

(задание без номера в учебнике: «Что пополняет энергию?») Что пополняет энергию объектов на каждой фотографии рис. 33?

Решение. Электровоз — электрический ток из контактной сети. Автомобиль — бензин (или газ) на заправке. Бегуньи — пища и вода. Машинка — заряд аккумулятора от розетки через зарядное устройство.

Ответ: ток, бензин, пища, зарядка аккумулятора.

№ 4

(задание без номера в учебнике: работа в паре, загадки) Отгадай загадки и ответь: какой вид энергии человек использует чаще всего?

Как думать. Каждая отгадка — бытовой прибор. На чём он работает?

Решение.

1. «Гладит всё, чего касается, а дотронешься — кусается» — утюг.
2. «Поверчу волшебный круг — и меня услышит друг» — телефон (старый, с диском для набора номера).
3. «С хоботом резиновым, с желудком парусиновым… глотает пыль и сор» — пылесос.
4. «Стоит красивый сундучок… руку повертеть — будет говорить и петь» — радиоприёмник (его включают поворотом ручки).

Все четыре прибора работают от розетки или проводов.

Ответ: утюг, телефон, пылесос, радио; чаще всего человек использует электрическую энергию.

№ 5

(задание без номера в учебнике: работа с рис. 34) Раздели изображения на группы. К какому виду источников они относятся? Что служит источником для их работы?

На рисунке 34 пять фото: ветряки в поле, плотина ГЭС, автозаправка, солнечные панели и тепловая электростанция с трубами и градирнями.

Решение.

Ответ: возобновляемые — ветряки, ГЭС, солнечная станция; невозобновляемые — автозаправка и тепловая электростанция.

№ 6

(задание без номера в учебнике: исследовательский проект) Подготовь презентацию «Источники энергии в Казахстане» (6 слайдов, выступление не дольше 3 минут).

Как думать. Учебник даёт готовый план слайдов. На каждом слайде — заголовок, 2–3 коротких факта и фото. Не переписывай длинные тексты: их всё равно не успеешь прочитать за 3 минуты.

План.

1. Слайд 1. Эпиграф, название, твоё имя. Эпиграф можно взять такой: «Солнце — общий отец всех энергий» или придумать свой.
2. Слайд 2. Традиционные источники. Экибастузские угольные электростанции; нефть и газ Атырауской и Мангистауской областей; уран — Казахстан один из мировых лидеров по его добыче.
3. Слайд 3. Альтернативные источники. «Бурное Солар-1» (Жамбылская область, 50 МВт); ветряки у Ерейментау (Акмолинская область); ГЭС на Иртыше и Иле (Бухтарминская, Шульбинская, Капшагайская).
4. Слайд 4. Источник своими руками. Например, вертушка-ветряк из бутылки или солнечная печка из коробки и фольги (фото или схема).
5. Слайд 5. ЭКСПО-2017 «Энергия будущего». Шар «Нур Әлем», павильоны стран, идеи чистой энергии.
6. Слайд 6. Источники информации: учебник, атлас, сайты, которыми пользовался.

Образец текста к слайду 3. В Казахстане много солнца и ветра. На юге солнечных дней в году почти триста. Поэтому у нас строят солнечные и ветряные станции. Одна из первых крупных — «Бурное Солар-1» в Жамбылской области: около 200 тысяч панелей мощностью 50 МВт. Ветер крутит лопасти ветряков у Ерейментау. Реки Иртыш и Иле вращают турбины ГЭС. Всё это возобновляемые источники: они не закончатся и почти не загрязняют воздух.

Где искать: учебник, атлас Казахстана, сайты Министерства энергетики РК и KEGOC, материалы об ЭКСПО-2017, энциклопедии.

👨‍👩‍👧 Родителю. Помогите отрепетировать выступление с секундомером: 6 слайдов за 3 минуты — это по 30 секунд на слайд.

Ответ: презентация по плану из 6 слайдов.

№ 7

(задание без номера в учебнике: творческое) Составь синквейн «Источники энергии».

Как думать. Синквейн — стихотворение из пяти строк без рифмы:

1. одно существительное (тема); 2) два прилагательных; 3) три глагола; 4) фраза из четырёх слов; 5) одно слово — вывод или синоним.

Пример ответа.

Источники энергии. Возобновляемые, невозобновляемые. Греют, двигают, освещают. Без них жизнь остановится. Сила.

Ещё вариант: Солнце. / Яркое, неисчерпаемое. / Греет, кормит, питает. / Даёт энергию всему живому. / Жизнь.

Ответ: у каждого свой синквейн по схеме 1–2–3–4–1.

Шпаргалка

• Главный источник энергии на Земле — Солнце.
• Энергия переходит из одного вида в другой, но не исчезает.
• Человек чаще всего пользуется электричеством.
• В Казахстане больше всего энергии дают уголь, газ и нефть, но солнечных и ветряных станций становится больше.

Мини-тест