تجربة استهلالية - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: تجربة استهلالية

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 11 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 تجربة استهلالية: تحليل طاقة كرة السلة المرتدة

المفاهيم الأساسية

طاقة الحركة الدورانية: (مصطلح مذكور فقط، لا يوجد تعريف في الصفحة)

طاقة الوضع الجاذبية: (مصطلح مذكور فقط، لا يوجد تعريف في الصفحة)

مستوى الإسناد: (مصطلح مذكور فقط، لا يوجد تعريف في الصفحة)

طاقة الوضع المرونية: (مصطلح مذكور فقط، لا يوجد تعريف في الصفحة)

خريطة المفاهيم

```markmap

الفصل 5: الطاقة وحفظها

ما سنتعلمه

تعريف الطاقة

  • خاصية تغير موقع الجسم أو سرعته أو بنيته

تحول الطاقة وحفظها

  • الطاقة تتحول من شكل إلى آخر
  • الطاقة الكلية في نظام مغلق ثابتة (قانون حفظ الطاقة)

الأهمية

  • تدير الطاقة عجلة الحياة (أجهزة، سيارات، مصانع)
  • مثال: التزلج

- ارتفاع المنحدر يحدد طاقة المتزلج

- المسافة المقطوعة تعتمد على:

- مقاومة الهواء

- التوازن

- الطاقة

فكر (سؤال)

  • كيف يؤثر ارتفاع منحدر التزلج في المسافة التي يقطعها المتزلج في قفزته؟

1-5 الأشكال المتعددة للطاقة

استخدامات كلمة "طاقة"

  • في الحياة اليومية (أغذية، رياضة، شركات)
  • في العلم (بصورة أكثر تحديداً)

العلاقة بين الشغل والطاقة

  • الشغل يسبب تغيراً في الطاقة
  • الشغل ينقل الطاقة بين النظام والمحيط الخارجي

ما ستتعلمه في هذا الفصل

  • كيف يمكن للجسم امتلاك طاقة بطرائق مختلفة
  • كيف تتحول الطاقة من شكل إلى آخر
  • كيف تتبع هذه التغيرات

الأهداف

  • تستخدم نموذجاً لتربط بين الشغل والطاقة
  • تحسب الطاقة الحركية
  • تحدد طاقة الوضع الجاذبية لنظام ما
  • تبين كيفية تخزين طاقة الوضع المرونية

تجربة استهلالية: كرة السلة المرتدة

#### سؤال التجربة

  • ما العلاقة بين الارتفاع الذي تسقط منه كرة السلة والارتفاع الذي تصل إليه عندما ترتد؟

#### الخطوات

  • تسجيل الارتفاع الابتدائي والارتفاع المرتد في جدول
  • تكرار التجربة من ثلاثة ارتفاعات مختلفة
  • رسم بياني للعلاقة بين الارتفاع المرتد (y) والارتفاع الابتدائي (x)

#### التحليل

  • استخدام الرسم البياني لإيجاد الارتفاع المرتد إذا سقطت الكرة من ارتفاع 10.0 m
  • التفكير في العوامل المؤثرة في الطاقة عندما ترتفع الكرة وتنتهي

#### التفكير الناقد

  • لماذا لا ترتد الكرة إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه؟

```

نقاط مهمة

  • العلاقة بين ارتفاع سقوط الكرة وارتفاع ارتدادها علاقة خطية (مستقيمة) كما يظهر في الرسم البياني.
  • من الرسم البياني: إذا سقطت الكرة من ارتفاع 10 أمتار، فإنها سترتد إلى ارتفاع 7.5 أمتار تقريباً.
  • الطاقة تستخدم في سياقات مختلفة في الحياة اليومية، لكن العلماء يستخدمونها بصورة أكثر تحديداً.
  • الشغل يسبب تغيراً في الطاقة وينقلها بين النظام والمحيط.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

تجربة استهلالية

نوع: محتوى تعليمي

تجربة استهلالية

كيف تحلل طاقة كرة السلة المرتدة؟

نوع: محتوى تعليمي

كيف تحلل طاقة كرة السلة المرتدة؟

نوع: محتوى تعليمي

سؤال التجربة ما العلاقة بين الارتفاع الذي تسقط منه كرة السلة والارتفاع الذي تصل إليه عندما ترتد إلى أعلى؟

الخطوات

نوع: محتوى تعليمي

الخطوات

1

نوع: QUESTION_ACTIVITY

1. ثبت مسطرة مترية بجانب الحائط، ثم اختر ارتفاعاً ابتدائياً لتسقط منه كرة سلة، وسجل الارتفاع في جدول البيانات.

2

نوع: QUESTION_ACTIVITY

2. أسقط الكرة، ثم سجل الارتفاع الذي ترتد إليه.

3

نوع: QUESTION_ACTIVITY

3. كرر الخطوتين 1 و 2 بإسقاط الكرة من ثلاثة ارتفاعات مختلفة.

4

نوع: QUESTION_ACTIVITY

4. ارسم رسماً بيانياً واستخدم مثل بيانيا العلاقة بين الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة (y) والارتفاع الذي سقطت منه (x)، ثم ارسم أفضل خط يوائم البيانات.

التحليل

نوع: محتوى تعليمي

التحليل

نوع: محتوى تعليمي

استخدم الرسم البياني لإيجاد الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة إذا أسقطت من ارتفاع 10.0 m

نوع: محتوى تعليمي

عندما ترتفع الكرة وتنتهي للتوصل إلى الطاقة، فما العوامل المؤثرة في هذه الطاقة؟

التفكير الناقد

نوع: محتوى تعليمي

التفكير الناقد

نوع: محتوى تعليمي

لماذا لا ترتد الكرة إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه؟

رابط الدرس الرقمي

نوع: NON_EDUCATIONAL

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

The Many Forms of Energy

نوع: محتوى تعليمي

1-5 الأشكال المتعددة للطاقة

نوع: محتوى تعليمي

تُستخدم كلمة طاقة في سياقات مختلفة في حديثنا اليومي؛ فمثلاً تُعرض بعض الإعلانات التجارية أنواعاً من الأغذية باعتبارها مصادر للطاقة، ويستخدم الرياضيون كلمة الطاقة في حديثهم عن التمارين الرياضية، كما تُسمى الشركات التي تزود منزلك بالكهرباء والغاز الطبيعي أو وقود التدفئة بشركات الطاقة.

نوع: محتوى تعليمي

غير أن العلماء والمهندسين يستخدمون كلمة الطاقة بصورة أكثر تحديداً؛ فكما تعلمت سابقاً بسبب الشغل تغيراً في الطاقة؛ أي أن الشغل ينقل الطاقة بين النظام والمحيط الخارجي.

نوع: محتوى تعليمي

وستتعرف في هذا الفصل كيف يمكنك الجسم امتلاك طاقة بطرائق مختلفة، وكيف تتحول الطاقة من شكل إلى آخر، وكيف تتبع هذه التغيرات.

الأهداف

نوع: محتوى تعليمي

الأهداف

نوع: محتوى تعليمي

تستخدم نموذجاً لتربط بين الشغل والطاقة.

نوع: محتوى تعليمي

تحسب الطاقة الحركية.

نوع: محتوى تعليمي

تحدد طاقة الوضع الجاذبية لنظام ما.

نوع: محتوى تعليمي

تبين كيفية تخزين طاقة الوضع المرونية.

المفردات

نوع: محتوى تعليمي

المفردات

نوع: محتوى تعليمي

طاقة الحركة الدورانية

نوع: محتوى تعليمي

طاقة الوضع الجاذبية

نوع: محتوى تعليمي

مستوى الإسناد

نوع: محتوى تعليمي

طاقة الوضع المرونية

نوع: METADATA

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

🔍 عناصر مرئية

A graph illustrating the relationship between the height from which a ball is dropped and the height it rebounds to. The graph shows a curve that starts from the origin and moves upwards and to the right, indicating that as the drop height increases, the rebound height also increases, but not linearly.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: تجربة استهلالية --- تجربة استهلالية --- SECTION: كيف تحلل طاقة كرة السلة المرتدة؟ --- كيف تحلل طاقة كرة السلة المرتدة؟ سؤال التجربة ما العلاقة بين الارتفاع الذي تسقط منه كرة السلة والارتفاع الذي تصل إليه عندما ترتد إلى أعلى؟ --- SECTION: الخطوات --- الخطوات --- SECTION: 1 --- 1. ثبت مسطرة مترية بجانب الحائط، ثم اختر ارتفاعاً ابتدائياً لتسقط منه كرة سلة، وسجل الارتفاع في جدول البيانات. --- SECTION: 2 --- 2. أسقط الكرة، ثم سجل الارتفاع الذي ترتد إليه. --- SECTION: 3 --- 3. كرر الخطوتين 1 و 2 بإسقاط الكرة من ثلاثة ارتفاعات مختلفة. --- SECTION: 4 --- 4. ارسم رسماً بيانياً واستخدم مثل بيانيا العلاقة بين الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة (y) والارتفاع الذي سقطت منه (x)، ثم ارسم أفضل خط يوائم البيانات. --- SECTION: التحليل --- التحليل استخدم الرسم البياني لإيجاد الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة إذا أسقطت من ارتفاع 10.0 m عندما ترتفع الكرة وتنتهي للتوصل إلى الطاقة، فما العوامل المؤثرة في هذه الطاقة؟ --- SECTION: التفكير الناقد --- التفكير الناقد لماذا لا ترتد الكرة إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه؟ --- SECTION: رابط الدرس الرقمي --- رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa --- SECTION: The Many Forms of Energy --- 1-5 الأشكال المتعددة للطاقة تُستخدم كلمة طاقة في سياقات مختلفة في حديثنا اليومي؛ فمثلاً تُعرض بعض الإعلانات التجارية أنواعاً من الأغذية باعتبارها مصادر للطاقة، ويستخدم الرياضيون كلمة الطاقة في حديثهم عن التمارين الرياضية، كما تُسمى الشركات التي تزود منزلك بالكهرباء والغاز الطبيعي أو وقود التدفئة بشركات الطاقة. غير أن العلماء والمهندسين يستخدمون كلمة الطاقة بصورة أكثر تحديداً؛ فكما تعلمت سابقاً بسبب الشغل تغيراً في الطاقة؛ أي أن الشغل ينقل الطاقة بين النظام والمحيط الخارجي. وستتعرف في هذا الفصل كيف يمكنك الجسم امتلاك طاقة بطرائق مختلفة، وكيف تتحول الطاقة من شكل إلى آخر، وكيف تتبع هذه التغيرات. --- SECTION: الأهداف --- الأهداف تستخدم نموذجاً لتربط بين الشغل والطاقة. تحسب الطاقة الحركية. تحدد طاقة الوضع الجاذبية لنظام ما. تبين كيفية تخزين طاقة الوضع المرونية. --- SECTION: المفردات --- المفردات طاقة الحركة الدورانية طاقة الوضع الجاذبية مستوى الإسناد طاقة الوضع المرونية وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **GRAPH**: Untitled Description: A graph illustrating the relationship between the height from which a ball is dropped and the height it rebounds to. The graph shows a curve that starts from the origin and moves upwards and to the right, indicating that as the drop height increases, the rebound height also increases, but not linearly. X-axis: الارتفاع الذي سقطت منه الكرة (x) Y-axis: الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة (y) Context: This graph is used to visually represent the relationship between the initial drop height and the subsequent rebound height of a ball, illustrating energy loss during the bounce.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 3

سؤال مربع-1: استخدم الرسم البياني لإيجاد الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة إذا أسقطت من ارتفاع 10.0m

الإجابة: الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة حوالي ٧.٥m عندما تسقط من ارتفاع ١٠.٠m

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المعطيات):** المطلوب هو تحديد الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة عند إسقاطها من ارتفاع محدد وهو $10.0\,m$ باستخدام الرسم البياني المتاح.
  2. **الخطوة 2 (القانون):** نقوم بتحديد القيمة $10.0\,m$ على المحور الأفقي (الذي يمثل عادةً ارتفاع السقوط)، ثم نتحرك رأسياً من هذه النقطة حتى نتقاطع مع الخط الممثل للعلاقة في الرسم البياني.
  3. **الخطوة 3 (الحل):** من نقطة التقاطع على الخط، نتحرك أفقياً باتجاه المحور الرأسي (الذي يمثل ارتفاع الارتداد) لنقرأ القيمة المقابلة لها.
  4. **الخطوة 4 (النتيجة):** بناءً على القراءة الدقيقة من الرسم البياني، نجد أن الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة هو **حوالي $7.5\,m$**.

سؤال مربع-2: عندما ترتفع الكرة وتنتهي للتوصل إلى أقصى ارتفاع، فما العوامل المؤثرة في هذه الطاقة؟

الإجابة: تتغير طاقة وضع الكرة إلى طاقة حركية، ثم إلى طاقة حرارية وصوتية نتيجة مقاومة الهواء.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** تخضع حركة الكرة لمبدأ تحولات الطاقة، حيث لا تفنى الطاقة ولكنها تتحول من صورة إلى أخرى أثناء الحركة.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** عندما تسقط الكرة من أقصى ارتفاع، تكون طاقتها الكامنة (طاقة الوضع) في أعلاها، ثم تتحول تدريجياً إلى طاقة حركية أثناء السقوط. وعند الارتداد، تدخل عوامل خارجية تؤدي لضياع جزء من هذه الطاقة.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، نجد أن طاقة وضع الكرة تتغير إلى **طاقة حركية، ثم إلى طاقة حرارية وصوتية نتيجة مقاومة الهواء والاصطدام**.

سؤال مربع-3: لماذا لا ترتد الكرة إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه؟

الإجابة: بسبب تحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى أشكال أخرى (حرارة، صوت)، ووجود مقاومة الهواء.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** في الفيزياء، لكي تعود الكرة لنفس الارتفاع يجب أن يكون النظام معزولاً ومثالياً، بحيث تُحفظ الطاقة الميكانيكية بالكامل.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** في الواقع، هناك قوى معيقة تعمل على الكرة مثل مقاومة الهواء، كما أن عملية التصادم مع الأرض تولد اهتزازات (صوت) وحرارة ناتجة عن الاحتكاك.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لهذا السبب لا تصل الكرة لنفس الارتفاع؛ بسبب **تحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى أشكال أخرى (حرارة، صوت)، ووجود مقاومة الهواء**.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 3 بطاقة لهذه الصفحة

ما الهدف الرئيسي من تجربة 'كيف تحلل طاقة كرة السلة المرتدة؟'

  • أ) تعلم كيفية صنع كرة سلة جديدة.
  • ب) قياس سرعة الكرة بدقة عند لحظة الاصطدام.
  • ج) تحليل العلاقة بين ارتفاع سقوط الكرة وارتفاع ارتدادها، وفهم تحولات وفقدان الطاقة أثناء الحركة.
  • د) إثبات أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تحليل العلاقة بين ارتفاع سقوط الكرة وارتفاع ارتدادها، وفهم تحولات وفقدان الطاقة أثناء الحركة.

الشرح: 1. الخطوة 1 (سؤال التجربة): يبحث عن العلاقة بين ارتفاع السقوط وارتفاع الارتداد. 2. الخطوة 2 (الخطوات): تتضمن قياس الارتفاعات ورسم العلاقة بيانياً. 3. الخطوة 3 (التحليل): يتضمن التفكير في العوامل المؤثرة على الطاقة ولماذا لا تعود الكرة لنفس الارتفاع، مما يربط بين القياسات ومفهوم تحول وفقدان الطاقة.

تلميح: انظر إلى سؤال التجربة والخطوات المتبعة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

لماذا لا ترتد كرة السلة إلى نفس الارتفاع الذي سقطت منه في التجربة العملية؟

  • أ) لأن كتلة الكرة تتغير أثناء السقوط.
  • ب) بسبب تحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى أشكال أخرى من الطاقة (مثل الطاقة الحرارية والطاقة الصوتية) أثناء التصادم ومقاومة الهواء.
  • ج) لأن تسارع الجاذبية الأرضية يقل كلما ارتفعت الكرة.
  • د) لأن الكرة تكتسب طاقة إضافية من الهواء أثناء سقوطها.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: بسبب تحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى أشكال أخرى من الطاقة (مثل الطاقة الحرارية والطاقة الصوتية) أثناء التصادم ومقاومة الهواء.

الشرح: 1. الخطوة 1 (المبدأ): في النظام المثالي المعزول، تحفظ الطاقة الميكانيكية (طاقة الوضع + طاقة الحركة). 2. الخطوة 2 (الواقع): في التجربة العملية، النظام ليس معزولاً. 3. الخطوة 3 (النتيجة): يتحول جزء من الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية (بسبب الاحتكاك والتصادم) وطاقة صوتية (اهتزازات)، كما تفقد الكرة طاقة لمقاومة الهواء، مما يمنعها من العودة لنفس الارتفاع.

تلميح: تذكر مبدأ حفظ الطاقة وما يحدث للطاقة أثناء التصادم غير المرن.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: سهل

أي مما يلي يمثل خطوة صحيحة في منهجية تجربة تحليل طاقة الكرة المرتدة؟

  • أ) إسقاط الكرة من ارتفاع واحد فقط وتسجيل الوقت الذي تستغرقه للوصول للأرض.
  • ب) تسجيل الارتفاع الابتدائي الذي تسقط منه الكرة والارتفاع الذي ترتد إليه، وتكرار ذلك لارتفاعات ابتدائية مختلفة.
  • ج) قياس كتلة الكرة قبل وبعد كل ارتداد.
  • د) تسخين الكرة قبل إسقاطها لزيادة ارتفاع ارتدادها.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تسجيل الارتفاع الابتدائي الذي تسقط منه الكرة والارتفاع الذي ترتد إليه، وتكرار ذلك لارتفاعات ابتدائية مختلفة.

الشرح: 1. الخطوة 1 (التخطيط): اختيار ارتفاع ابتدائي وتسجيله. 2. الخطوة 2 (التنفيذ): إسقاط الكرة وتسجيل ارتفاع الارتداد. 3. الخطوة 3 (التكرار): تغيير المتغير (الارتفاع الابتدائي) وتكرار القياسات للحصول على مجموعة بيانات يمكن تحليلها وإيجاد علاقة منها.

تلميح: تتضمن المنهجية العلمية جمع بيانات من ظروف متغيرة.

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل