الأهداف

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 | المادة: العلوم | المرحلة: الصف 9 | الفصل الدراسي: 2

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

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 نموذج للجهد والتيار الكهربائيين

المفاهيم الأساسية

نموذج التدفق: تشبيه تدفق الإلكترونات في دائرة كهربائية بجريان الماء في خرطوم متصل بخزان.

خريطة المفاهيم

```markmap

الطاقة الكهربائية وتكاليفها

القدرة واستهلاك الطاقة

تعريف القدرة

معدل استهلاك الطاقة
كمية الطاقة المستهلكة في الثانية

استهلاك الطاقة الكهربائية

يعتمد على قدرة الجهاز وزمن استخدامه
مثال: استخدام مجفف الشعر ١٠ دقائق يستهلك ضعف الطاقة المستهلكة في ٥ دقائق

قياس الاستهلاك والكلفة

#### وحدة القياس

كيلوواط.ساعة (kWh)
مقدار الطاقة الكهربائية لاستهلاك ١٠٠٠ واط لمدة ساعة
مثال: تكفي لإضاءة ١٠ مصابيح (١٠٠ واط لكل منها) لمدة ساعة

#### آلية القياس والفوترة

تقيس شركات الكهرباء الاستهلاك بوحدة كيلوواط.ساعة
يستخدم عداد الكهرباء لقياس الكمية المستهلكة
يتم إرسال فاتورة للمستهلك بناءً على ذلك

الكهرباء والسلامة

الصدمة الكهربائية

تحدث عندما يصبح الجسم جزءاً من دائرة كهربائية مغلقة
السوائل داخل الجسم موصلة جيدة للكهرباء
الجلد الجاف له مقاومة عالية، أما الرطب فيقلل المقاومة
يمكن أن تكون الصدمة قاتلة

إرشادات السلامة (تجنب الصدمة الكهربائية)

لا تستخدم الأجهزة ذات الوصلات المحطمة أو التالفة
افصل الجهاز عن المقبس أثناء الوصل أو الفصل
لا تلمس خطوط الضغط العالي بأي أداة (كالسلم أو خيط الطائرة)
التزم بإرشادات السلامة العامة وإشارات التحذير

الدوائر الكهربائية

دائرة التوالي

تحتوي على مسار واحد للتيار فقط

دائرة التوازي

تحتوي على عدة مسارات مختلفة للتيار

تأثيرات التيار الكهربائي على الإنسان

مستويات التأثير

٠.٠٠١ أمبير: مؤلم
٠.٠٠٥ أمبير: ارتعاش
٠.٠١ أمبير: عتبة الألم
٠.٠٢٥ أمبير: عدم القدرة على الإفلات
٠.٠٥ أمبير: صعوبة التنفس
٠.١ أمبير: هبوط القلب

الأمان من الصاعقة (البرق)

أغلب الإصابات تحدث خارج المنزل
إذا كنت خارجاً: ادخل إلى أقرب مبنى فوراً
إذا لم تستطع: تجنب الأماكن العالية، الحقول المفتوحة، الأشجار، الأعمدة، المسطحات المائية، والهياكل الفلزية

نموذج للجهد والتيار الكهربائيين

الهدف

تصميم نموذج لتدفق التيار الكهربائي في دائرة كهربائية بسيطة

سؤال من واقع الحياة

كيف يعتمد تدفق الماء في الأنبوب على قطر الأنبوب والارتفاع الذي يتدفق منه الماء؟

التجربة العملية

#### المواد والأدوات

قمع بلاستيكي، أنابيب بلاستيكية أو مطاطية، مسطرة مترية، حامل مع حلقة، ساعة إيقاف، كأسان زجاجيان

#### إجراءات السلامة

ارتداء النظارات الواقية
استخدام الأدوات بحذر

#### الخطوات

تصميم جدول بيانات
تثبيت القمع والأنبوب على الحامل
قياس القطر الداخلي للأنبوب
وضع الكأس أسفل الحامل وقياس المسافة
صب الماء في القمع وقياس زمن جريان ١٠٠ مل

#### جدول البيانات

لقياس معدل التدفق بناءً على: رقم المحاولة، الارتفاع (سم)، القطر (ملم)، الزمن (ثانية)

```

نقاط مهمة

الهدف من الصفحة هو تصميم نموذج عملي لمحاكاة تدفق التيار الكهربائي.
التجربة تستخدم تدفق الماء كنموذج لفهم العلاقة بين الجهد (الارتفاع) والمقاومة (قطر الأنبوب) والتيار (معدل التدفق).
يجب تسجيل البيانات في جدول لتحليل العلاقة بين المتغيرات (الارتفاع، القطر، الزمن) وحساب معدل التدفق.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

نوع: محتوى تعليمي

تصمم نموذجًا لتدفق التيار الكهربائي في دائرة كهربائية بسيطة.

المواد والأدوات

نوع: محتوى تعليمي

قمع بلاستيكي.
أنابيب بلاستيكية أو مطاطية، طول كل منها ١ متر، وذات أقطار مختلفة.
مسطرة مترية.
حامل مع حلقة.
ساعة إيقاف (أو ساعة عادية بعقرب ثوان).
كأسان زجاجيان سعة كل منهما ٥٠٠ مل.

إجراءات السلامة

نوع: محتوى تعليمي

ارتداء النظارات الواقية.
استخدام الأدوات بحذر.

نوع: محتوى تعليمي

سؤال من واقع الحياة
يشبه تدفق الإلكترونات في دائرة كهربائية إلى حد ما جريان الماء في خرطوم متصل بخزان ماء. ويمكنك التحكم في زيادة طاقة وضع الماء في الخزان أو تقليلها بزيادة ارتفاع الخزان أو خفضه. فكيف يعتمد تدفق الماء في الأنبوب على قطر الأنبوب، والارتفاع الذي يتدفق منه الماء؟

الخطوات

نوع: QUESTION_ACTIVITY

١. صمم جدول بيانات لكي تدون بياناتك فيه، على أن يكون مماثلاً للجدول أدناه.
٢. ثبت الأنبوب المطاطي في الجهة السفلى من القمع وثبت القمع داخل الحلقة المثبتة أفقياً على الحامل.
٣. قس القطر الداخلي للأنبوب المطاطي، ودون ذلك في جدولك.
٤. ضع الكأس الزجاجي (سعة ٥٠٠ مل) أسفل الحامل الحلقي، واخفض الحلقة، حتى تصبح النهاية السفلية للأنبوب داخل الكأس.
٥. استخدم المسطرة المترية لقياس المسافة بين قمة القمع، والنهاية السفلية للأنبوب.
٦. اسكب الماء في القمع بالتعاون مع أحد زملائك، بسرعة كافية للمحافظة على القمع مملوءاً بالماء دون أن يفيض. ثم قس الزمن اللازم لـجريان ١٠٠ مل من الماء.

جدول بيانات معدل الجريان

نوع: محتوى تعليمي

نوع: METADATA

Ministry of Education
2025 - 1447

نوع: METADATA

١٥٦

🔍 عناصر مرئية

A young male student wearing safety goggles and blue gloves is conducting a science experiment. He is holding a funnel with a rubber tube attached, positioned over a beaker. A measuring cylinder is set up next to the beaker, and a stopwatch is visible on the table. A retort stand with a clamp holds the funnel and tube assembly. The setup appears to be measuring the flow rate of water.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: الأهداف ---
تصمم نموذجًا لتدفق التيار الكهربائي في دائرة كهربائية بسيطة.

--- SECTION: المواد والأدوات ---
قمع بلاستيكي.
أنابيب بلاستيكية أو مطاطية، طول كل منها ١ متر، وذات أقطار مختلفة.
مسطرة مترية.
حامل مع حلقة.
ساعة إيقاف (أو ساعة عادية بعقرب ثوان).
كأسان زجاجيان سعة كل منهما ٥٠٠ مل.

--- SECTION: إجراءات السلامة ---
ارتداء النظارات الواقية.
استخدام الأدوات بحذر.

سؤال من واقع الحياة
يشبه تدفق الإلكترونات في دائرة كهربائية إلى حد ما جريان الماء في خرطوم متصل بخزان ماء. ويمكنك التحكم في زيادة طاقة وضع الماء في الخزان أو تقليلها بزيادة ارتفاع الخزان أو خفضه. فكيف يعتمد تدفق الماء في الأنبوب على قطر الأنبوب، والارتفاع الذي يتدفق منه الماء؟

--- SECTION: الخطوات ---
١. صمم جدول بيانات لكي تدون بياناتك فيه، على أن يكون مماثلاً للجدول أدناه.
٢. ثبت الأنبوب المطاطي في الجهة السفلى من القمع وثبت القمع داخل الحلقة المثبتة أفقياً على الحامل.
٣. قس القطر الداخلي للأنبوب المطاطي، ودون ذلك في جدولك.
٤. ضع الكأس الزجاجي (سعة ٥٠٠ مل) أسفل الحامل الحلقي، واخفض الحلقة، حتى تصبح النهاية السفلية للأنبوب داخل الكأس.
٥. استخدم المسطرة المترية لقياس المسافة بين قمة القمع، والنهاية السفلية للأنبوب.
٦. اسكب الماء في القمع بالتعاون مع أحد زملائك، بسرعة كافية للمحافظة على القمع مملوءاً بالماء دون أن يفيض. ثم قس الزمن اللازم لـجريان ١٠٠ مل من الماء.

--- SECTION: جدول بيانات معدل الجريان ---


Ministry of Education
2025 - 1447

١٥٦

--- VISUAL CONTEXT ---
**IMAGE**: Untitled
Description: A young male student wearing safety goggles and blue gloves is conducting a science experiment. He is holding a funnel with a rubber tube attached, positioned over a beaker. A measuring cylinder is set up next to the beaker, and a stopwatch is visible on the table. A retort stand with a clamp holds the funnel and tube assembly. The setup appears to be measuring the flow rate of water.
Context: This image illustrates the practical setup for the experiment described in the 'الخطوات' (Steps) section, demonstrating how to measure water flow rate using common laboratory equipment.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 2

سؤال سؤال من واقع الحياة: يشبه تدفق الإلكترونات في دائرة كهربائية إلى حد ما جريان الماء في خرطوم متصل بخزان ماء. ويمكنك التحكم في زيادة طاقة وضع الماء في الخزان أو تقليلها بزيادة ارتفاع الخزان أو خفضه. فكيف يعتمد تدفق الماء في الأنبوب على قطر الأنبوب، والارتفاع الذي يتدفق منه الماء؟

الإجابة: يزداد تدفق الماء بزيادة قطر الأنبوب، ويزداد أيضاً بزيادة الارتفاع (لأن الضغط يكون أكبر)، ويقل عند صغر القطر أو انخفاض الارتفاع.

خطوات الحل:

| العنصر | الشرح | |--------|--------| | **النظام المشبه** | تدفق الإلكترونات في دائرة كهربائية | | **النظام المشبه به** | جريان الماء في خرطوم متصل بخزان | | **العامل الأول المؤثر** | قطر الأنبوب (الخرطوم) | | **العامل الثاني المؤثر** | ارتفاع مستوى الماء في الخزان (الضغط) | | **المطلوب** | وصف كيف يعتمد تدفق الماء على قطر الأنبوب والارتفاع |
**المبدأ المستخدم:** مبادئ **تدفق الموائع**، حيث: - **معدل التدفق الحجمي** يتناسب طردياً مع **مساحة مقطع الأنبوب** (والتي تعتمد على مربع نصف القطر). - **ضغط السائل** يتناسب طردياً مع **ارتفاع عمود السائل** فوق نقطة الخروج (وفق مبدأ الأوعية المتصلة وقانون برنولي بشكل مبسط).
1. **تأثير قطر الأنبوب:** - كلما زاد **قطر الأنبوب**، زادت **مساحة مقطعه**. - المساحة الأكبر تسمح لكمية أكبر من الماء بالمرور في الثانية الواحدة. - **النتيجة:** يزداد **معدل تدفق الماء** (كمية الماء المتدفقة في الزمن) بزيادة قطر الأنبوب. 2. **تأثير ارتفاع مستوى الماء (الضغط):** - كلما زاد **ارتفاع الخزان**، زاد **الضغط** عند قاعدة الخزان ومدخل الأنبوب. - الضغط الأعلى يدفع الماء بقوة أكبر عبر الأنبوب. - **النتيجة:** يزداد **معدل تدفق الماء** بزيادة ارتفاع مستوى الماء في الخزان (وبالتالي زيادة الضغط). > **ملاحظة:** العلاقة بين الارتفاع والتدفق ليست خطية بسيطة في جميع الحالات، ولكن الاتجاه العام هو زيادة التدفق بزيادة الارتفاع.
بناءً على المبدأ الفيزيائي، فإن **تدفق الماء في الأنبوب يزداد بزيادة قطر الأنبوب، كما يزداد بزيادة الارتفاع الذي يتدفق منه الماء (مصدر الضغط)، والعكس صحيح**.

سؤال 1: صمّم جدول بيانات لكي تدوّن بياناتك فيه، على أن يكون مماثلاً للجدول أدناه.

الإجابة: معدل التدفق = 100 / الزمن. المحاولة 1: 30ث، 4ملم، 3.3. المحاولة 2: 20ث، 4ملم، 5.0. المحاولة 3: 14ث، 8ملم، 7.1. المحاولة 4: 8ث، 8ملم، 12.5.

خطوات الحل:

| المعطيات | الوحدة (المثال) | المطلوب | |-----------|------------------|----------| | **حجم الماء المتدفق** | 100 مل | تصميم جدول لتسويغ البيانات التجريبية وحساب **معدل التدفق**. | | **الزمن** | ثانية (ث) | | | **قطر الأنبوب** | مليمتر (ملم) | | | **معدل التدفق** | مل/ث | |
**القانون المستخدم:** $$\text{معدل التدفق} = \frac{\text{حجم الماء المتدفق}}{\text{الزمن المستغرق}}$$ حيث حجم الماء ثابت في التجربة = 100 مل.
**خطوات تصميم الجدول وحساب البيانات:** 1. تصميم جدول يتكون من الأعمدة التالية: - **رقم المحاولة** - **الزمن (بالثانية)** - **قطر الأنبوب (بالمليمتر)** - **معدل التدفق (مل/ث)** 2. تطبيق **القانون** على كل محاولة: - **المحاولة 1:** معدل التدفق = 100 مل / 30 ث ≈ **3.3 مل/ث** - **المحاولة 2:** معدل التدفق = 100 مل / 20 ث = **5.0 مل/ث** - **المحاولة 3:** معدل التدفق = 100 مل / 14 ث ≈ **7.1 مل/ث** - **المحاولة 4:** معدل التدفق = 100 مل / 8 ث = **12.5 مل/ث** 3. تعبئة الجدول بالبيانات المحسوبة.
**الجدول النهائي لبيانات التجربة:** | رقم المحاولة | الزمن (ث) | قطر الأنبوب (ملم) | معدل التدفق (مل/ث) | |:-------------:|:---------:|:-----------------:|:------------------:| | 1 | 30 | 4 | 3.3 | | 2 | 20 | 4 | 5.0 | | 3 | 14 | 8 | 7.1 | | 4 | 8 | 8 | 12.5 |

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 2 بطاقة لهذه الصفحة

كيف يعتمد معدل تدفق الماء في أنبوب على قطر الأنبوب وارتفاع منسوب الماء؟

أ) يزداد بزيادة القطر وينقص بزيادة الارتفاع.
ب) يقل بزيادة القطر ويزداد بزيادة الارتفاع.
ج) يزداد بزيادة قطر الأنبوب ويزداد أيضاً بزيادة ارتفاع منسوب الماء.
د) يقل بزيادة القطر ويقل بزيادة الارتفاع.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: يزداد بزيادة قطر الأنبوب ويزداد أيضاً بزيادة ارتفاع منسوب الماء.

الشرح: 1. زيادة قطر الأنبوب تزيد مساحة مقطعه، مما يسمح بمرور كمية أكبر من الماء في الثانية. 2. زيادة ارتفاع منسوب الماء في الخزان تزيد الضغط عند نقطة التدفق، مما يدفع الماء بقوة أكبر. 3. كلاهما يؤدي إلى زيادة معدل تدفق الماء.

تلميح: فكر في المساحة التي يمر عبرها الماء والقوة الدافعة للماء.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

في تجربة لقياس معدل تدفق الماء، إذا تدفقت 100 مل من الماء خلال 20 ثانية، فما هو معدل التدفق؟

أ) 20 مل/ث
ب) 100 مل/ث
ج) 5.0 مل/ث
د) 0.2 مل/ث

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 5.0 مل/ث

الشرح: 1. قانون معدل التدفق هو: معدل التدفق = حجم الماء المتدفق / الزمن المستغرق. 2. في هذه المسألة، حجم الماء المتدفق = 100 مل. 3. الزمن المستغرق = 20 ثانية. 4. معدل التدفق = 100 مل / 20 ثانية = 5.0 مل/ث.

تلميح: تذكر قانون حساب معدل التدفق الذي يربط الحجم والزمن.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل