تجربة استهلالية - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

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

الدرس: تجربة استهلالية

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 2

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

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

تجربة استهلالية

نوع: محتوى تعليمي

تجربة استهلالية

كيف يوصل الدايود الكهرباء؟

نوع: محتوى تعليمي

كيف يوصل الدايود الكهرباء؟

سؤال التجربة ما طريقة توصل الدايود مشع لضوء ثنائي اللون؟

نوع: محتوى تعليمي

سؤال التجربة ما طريقة توصل الدايود مشع لضوء ثنائي اللون؟

اللون؟

نوع: محتوى تعليمي

اللون؟

الخطوات

نوع: محتوى تعليمي

الخطوات

1

نوع: QUESTION_ACTIVITY

احصل على دايود مشع للضوء ذي لونين (أحمر- أخضر) ومصدر جهد كهربائي متناوب 9-12 V أو محول كهربائي.

2

نوع: QUESTION_ACTIVITY

صل مقاومة 100 Ω والمدايود على التوالي مع مصدر الجهد.

3

نوع: QUESTION_ACTIVITY

احذر عند توصيل مصدر الجهد لكيلا تتعرض لصدمة كهربائية، ولا تلمس المقاوم لأنه قد يكون ساخنًا. صل مصدر الجهد بمقياس التيار ووصله قاطع التفريغ الأرضي.

4

نوع: QUESTION_ACTIVITY

دوّن ملاحظاتك عن الدايود المشع للضوء.

5

نوع: QUESTION_ACTIVITY

ضع قرص ستروبوسكوب أمام الدايود ودوره، ثم دوّن ملاحظاتك عن الدايود المشع للضوء عندما تشاهده من خلال قرص.

تحليل

نوع: محتوى تعليمي

تحليل

نوع: محتوى تعليمي

كيف أصبح لون الدايود المشع للضوء بعد أن وصلته بمصدر الجهد؟ ما اللون الذي شاهدته للدايود عندما نظرت إليه من خلال قرص الستروبوسكوب؟

التفكير الناقد

نوع: محتوى تعليمي

التفكير الناقد

نوع: محتوى تعليمي

اقترح تفسيراً محتملاً لملاحظاتك.

Conduction in Solids

نوع: محتوى تعليمي

Conduction in Solids

1-8 التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة

نوع: محتوى تعليمي

1-8 التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة

الأهداف

نوع: محتوى تعليمي

الأهداف

نوع: محتوى تعليمي

تعتمد الأدوات الإلكترونية على الموصلات والعوازل الطبيعية فقط، ولكنها تعتمد أيضاً على مواد أخرى صممت وأنتجت بجهد وعمل مشترك من العلماء والمهندسين. سوف يبدأ هذا الفصل بدراسة كيفية توصيل المواد للكهرباء.

نوع: محتوى تعليمي

يعود الفضل في عمل جميع الأدوات الإلكترونية إلى أنابيب التفريغ التي استخدمت في بدايات القرن العشرين؛ حيث تتدفق الإلكترونات خلال الفراغ في أنابيب التفريغ لتكبر إشاراتها الضعيفة وضبطها. وكانت أنابيب الغازات المفرغة المستخدمة كبيرة، مما يتطلب قدرة كهربائية كبيرة، ويسبب احتوائها على غازات فتنتج كمية كبيرة من الحرارة، مما يتطلب استبدالها خلال سنة إلى خمس سنوات.

نوع: محتوى تعليمي

في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي اخترعت أدوات الحالة الصلبة، والتي يمكن أن تقوم بوظيفة أنابيب التفريغ نفسها. وصنعت هذه الأدوات من مواد تعرف بأشباه الموصلات، ومنها: السيليكون والجرمانيوم.

المفردات

نوع: محتوى تعليمي

المفردات

نوع: محتوى تعليمي

أشباه الموصلات نظرية الحزمة أشباه الموصلات النقية الشـوائب أشباه الموصلات غير النقية

نوع: NON_EDUCATIONAL

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

نوع: METADATA

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

🔍 عناصر مرئية

Experimental setup for testing a light-emitting diode

A photograph showing an experimental setup. It includes a white box labeled 'Power Supply' with a dial and two terminals, a black component with a dial and two terminals labeled 'Resistor', a clear plastic disc with radiating lines and a central pivot, and a red and black wire connecting these components. A light-emitting diode (LED) with two wires is also visible, connected to the circuit. The setup appears to be for demonstrating electrical conductivity or the behavior of a diode.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: تجربة استهلالية --- تجربة استهلالية --- SECTION: كيف يوصل الدايود الكهرباء؟ --- كيف يوصل الدايود الكهرباء؟ --- SECTION: سؤال التجربة ما طريقة توصل الدايود مشع لضوء ثنائي اللون؟ --- سؤال التجربة ما طريقة توصل الدايود مشع لضوء ثنائي اللون؟ --- SECTION: اللون؟ --- اللون؟ --- SECTION: الخطوات --- الخطوات --- SECTION: 1 --- احصل على دايود مشع للضوء ذي لونين (أحمر- أخضر) ومصدر جهد كهربائي متناوب 9-12 V أو محول كهربائي. --- SECTION: 2 --- صل مقاومة 100 Ω والمدايود على التوالي مع مصدر الجهد. --- SECTION: 3 --- احذر عند توصيل مصدر الجهد لكيلا تتعرض لصدمة كهربائية، ولا تلمس المقاوم لأنه قد يكون ساخنًا. صل مصدر الجهد بمقياس التيار ووصله قاطع التفريغ الأرضي. --- SECTION: 4 --- دوّن ملاحظاتك عن الدايود المشع للضوء. --- SECTION: 5 --- ضع قرص ستروبوسكوب أمام الدايود ودوره، ثم دوّن ملاحظاتك عن الدايود المشع للضوء عندما تشاهده من خلال قرص. --- SECTION: تحليل --- تحليل كيف أصبح لون الدايود المشع للضوء بعد أن وصلته بمصدر الجهد؟ ما اللون الذي شاهدته للدايود عندما نظرت إليه من خلال قرص الستروبوسكوب؟ --- SECTION: التفكير الناقد --- التفكير الناقد اقترح تفسيراً محتملاً لملاحظاتك. --- SECTION: Conduction in Solids --- Conduction in Solids --- SECTION: 1-8 التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة --- 1-8 التوصيل الكهربائي في المواد الصلبة --- SECTION: الأهداف --- الأهداف تعتمد الأدوات الإلكترونية على الموصلات والعوازل الطبيعية فقط، ولكنها تعتمد أيضاً على مواد أخرى صممت وأنتجت بجهد وعمل مشترك من العلماء والمهندسين. سوف يبدأ هذا الفصل بدراسة كيفية توصيل المواد للكهرباء. يعود الفضل في عمل جميع الأدوات الإلكترونية إلى أنابيب التفريغ التي استخدمت في بدايات القرن العشرين؛ حيث تتدفق الإلكترونات خلال الفراغ في أنابيب التفريغ لتكبر إشاراتها الضعيفة وضبطها. وكانت أنابيب الغازات المفرغة المستخدمة كبيرة، مما يتطلب قدرة كهربائية كبيرة، ويسبب احتوائها على غازات فتنتج كمية كبيرة من الحرارة، مما يتطلب استبدالها خلال سنة إلى خمس سنوات. في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي اخترعت أدوات الحالة الصلبة، والتي يمكن أن تقوم بوظيفة أنابيب التفريغ نفسها. وصنعت هذه الأدوات من مواد تعرف بأشباه الموصلات، ومنها: السيليكون والجرمانيوم. --- SECTION: المفردات --- المفردات أشباه الموصلات نظرية الحزمة أشباه الموصلات النقية الشـوائب أشباه الموصلات غير النقية رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: Experimental setup for testing a light-emitting diode Description: A photograph showing an experimental setup. It includes a white box labeled 'Power Supply' with a dial and two terminals, a black component with a dial and two terminals labeled 'Resistor', a clear plastic disc with radiating lines and a central pivot, and a red and black wire connecting these components. A light-emitting diode (LED) with two wires is also visible, connected to the circuit. The setup appears to be for demonstrating electrical conductivity or the behavior of a diode. Context: Illustrates the experimental setup described in the 'Steps' section for testing a light-emitting diode.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 4

سؤال س: سؤال التجربة: سؤال التجربة ما طريقة توصيل دايود مشع لضوء ثنائي اللون؟

الإجابة: س: سؤال التجربة يُوصّل على التوالي مع مقاومة ومصدر متناوب فيضيء كل لون في نصف دورة.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الدايود المشع للضوء ثنائي اللون (Bi-color LED) يحتوي على بلورتين باعثتين للضوء، كل منهما مصممة لتضيء بلون مختلف عند مرور التيار الكهربائي في اتجاه معين.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** لكي يضيء كلا اللونين بالتناوب، نحتاج إلى مصدر جهد يغير اتجاه التيار بشكل دوري. المصدر المتناوب (AC) يقوم بذلك. كما يجب توصيل مقاومة على التوالي مع الدايود لحمايته من التيار الزائد الذي قد يتلفه.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، يتم توصيل الدايود على التوالي مع مقاومة ومصدر متناوب، مما يسمح لكل لون بالإضاءة في نصف دورة من دورات التيار المتناوب.

سؤال س: كيف أصبح لون الدايود؟: التحليل: كيف أصبح لون الدايود المشع للضوء بعد أن وصلته بمصدر الجهد؟

الإجابة: س: كيف أصبح لون الدايود؟ أصفر مضيئاً بلون ناتج من امتزاج اللونين (أصفر/ برتقالي).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الدايود ثنائي اللون يضيء بلونين مختلفين (مثل الأحمر والأخضر) بالتناوب السريع جدًا عند توصيله بمصدر جهد متناوب، حيث يضيء كل لون في نصف دورة مختلفة من دورات التيار.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** نظرًا لسرعة تبديل الألوان (التي تكون عادةً بتردد 50 أو 60 هرتز) واستمرارية الرؤية لدى العين البشرية (التي لا تستطيع تمييز التغيرات السريعة جدًا)، فإن العين لا تستطيع فصل الألوان الفردية.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** بدلاً من ذلك، تدمج العين اللونين معًا، مما ينتج عنه لون مركب يظهر كـ **أصفر مضيء (أو أصفر/برتقالي)**، وهو ناتج عن امتزاج اللونين الأصليين (الأحمر والأخضر).

سؤال س: ما اللون الذي شاهدته؟: التحليل: ما اللون الذي شاهدته للدايود عندما نظرت إليه من خلال قرص الستروبوسكوب؟

الإجابة: س: ما اللون الذي شاهدته؟ ظهر الضوء متقطعاً وتبين تبادل اللون بين الأحمر والأخضر

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** قرص الستروبوسكوب هو أداة تستخدم لجعل الأجسام المتحركة بسرعة تبدو ثابتة أو بطيئة الحركة عن طريق تقطيع الرؤية أو الإضاءة إلى ومضات قصيرة جدًا.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** عندما ننظر إلى الدايود المشع للضوء ثنائي اللون (الذي يغير لونه بسرعة كبيرة) من خلال قرص الستروبوسكوب، فإن الستروبوسكوب يقوم بتجزئة الرؤية إلى لحظات زمنية قصيرة جدًا تتزامن مع ومضات الألوان الفردية أو تجعلها تبدو أبطأ.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** هذا يسمح للعين برؤية كل ومضة لونية على حدة قبل أن تمتزج مع الومضة التالية، وبالتالي يظهر الضوء متقطعاً ويتبين **تبادل اللون بين الأحمر والأخضر** (أو أي لونين آخرين يضيئهما الدايود).

سؤال س: التفكير الناقد: التفكير الناقد: اقترح تفسيراً محتملاً لملاحظاتك.

الإجابة: س: التفكير الناقد لأن الجهد متناوب فيضيء كل لون في نصف دورة، وبسبب سرعة التعاقب يمتزجان، بينما الستروبوسكوب يظهر الومضات.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (تفسير الامتزاج):** عند توصيل الدايود بمصدر جهد متناوب، يضيء كل لون في نصف دورة مختلفة من التيار. نظرًا لسرعة تردد التيار المتناوب، فإن تبديل الألوان يكون سريعًا جدًا. هذا التبديل السريع، بالإضافة إلى خاصية استمرارية الرؤية في العين البشرية، يجعل العين لا تستطيع تمييز الألوان الفردية وتدمجها معًا، فيظهر لون مركب (مثل الأصفر).
  2. **الخطوة 2 (تفسير الستروبوسكوب):** عند استخدام قرص الستروبوسكوب، فإنه يعمل على تقطيع الرؤية أو الإضاءة إلى ومضات قصيرة جدًا. هذا يسمح للعين بالتقاط كل ومضة لونية على حدة في اللحظة التي تضيء فيها، قبل أن يضيء اللون الآخر أو قبل أن تمتزج الألوان.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، التفسير المحتمل هو أن مصدر الجهد المتناوب يجعل الدايود يضيء بلونين بالتناوب السريع، مما يؤدي إلى امتزاج الألوان في الرؤية العادية. بينما الستروبوسكوب، بتقطيعه للرؤية، يسمح لنا برؤية الومضات اللونية الفردية بشكل منفصل.