دليل المعلم الفيزياء للصف 11 عام الفصل الثاني

دليل المعلم الفيزياء للصف 11 عام الفصل الثاني

القسم 1 

نشاط مشروع الفيزياء 

كتلة السيارة وتوفير الوقود يجب أن يعمل عدة طلاب معا للحصول على بيانات الكتلة وتوفير الوقود لخمس سيارات على الأقل ذات أحجام مختلفة. يجب تحويل توقير الوقود إلى كيلومترات لكل لتر من الوقود. يجب على جميع المشاركين أن يسجلوا بعناية المسافة المقطوعة ومقدار الوقود الذي تمت تعبئته خلال ثلاث أو أربع زيارات لمحطة الوقود. يجب على المشاركين بعد مرور أسابيع قليلة جمع بيانات المتوسط وإنشاء مخطط بياني لتوفير الوقود في مقابل كتلة السيارة. يجب أن يقدموا تقريرا يفيد ما إذا كانت الكتلة قد أثرت في توفير الوقود وتوضيح السبب سواء بالسلب أم الإجاب. 

ستختلف النتائج. إذا تساوت جميع العوامل الأخرى ذات الصلة. فكلما زادت كتلة المركبة استلزم الأمر مزيدا من الطاقة االتي يوفرها بالنزين في خزان الوقود) لزيادة طاقة المركبة يمكن أن تكون هذه الزيادة في شكل طاقة 
حركية (عند زيادة سرعة المركبة) أو في طاقة الوضع الجذبية لنظام المركبة والأرض مثلا عندما نصعد المركبة أحد التلال). هذه الدراسة لا تراعي أو نظم العوامل الأخرى بخلاف كتلة السيارة والتي يمكنها التأثير في توفير  الوقود. ومن ثم. سيتطلب الأمر إجراء دراسة اضافية قبل التوصل إلى استنتاج مؤكد بشأن العلاقة بين كتلة المركبة وتوفير الوقود. 

نشاط تحفيزي 

ألعاب تعمل بالزنبرك حاول الحصول على عدة ألعاب صغيرة تعمل بالزنبرك أو بالبطارية. اعرضها على منضدة العرض التوضيحي. يمكنك تشغيل كل واحدة ومطالبة الطلاب بوصف كيفية استفادة كل لعبة من مصدر طاقتها. وضح كيفية دفع آلية الزنبرك أو المحرك الذي يعمل ببطارية للأجزاء المتحركة باللعبة إن  أمكن ذلك. ستعتمد الإجابات على أنواع الألعاب المعروضة. بوجه عام. يجب ان يتمتع الطلاب بالقدرة على ملاحظة وجود ارتباط ميكانيكي بين مصدر الطاقة والأذرع أو السيقان أو الاجزاء المتحركة الاخرى باللعبة تسمح هذه الارتباطات بتحرك الأجزاء. 

الربط بالمعرفة السابقة 

القوة والمسافة والشغل تقوم هذه الوحدة على استيعاب العلاقة بين هذه الكميات الثلاث المحددة في القسم 1. 

في الحالة المثالية، يكون الشغل المبذول مساويا للشغل الناتج. يجب أن يعرف الطلاب الآن أن الشغل يساوي مقدار القوة مضروبا في المسافة. تعمل الآلات البسيطة على مبادلة عوامل مقدار القوة والمسافة هذه لصالحها عند تنفيذ مهمة ميكانيكية. نفيد أيضا المفاهيم التي تمت تغطيتها أثناء دراسة الطلاب لحركة الدوران المحوري في  وصف الجوانب الفيزيائية في العديد من الآلات البسيطة 

2 التدريس 

فوائد الآلات 

تطوير المفاهيم 

الفكرة الرئيسة قسم الطلاب إلى مجموعات مكونة من أربعة طلاب واطلب منهم القيام ببحث على الإنترنت وإعداد رسومات للآلات التالية. الرافعات والتروس والأسطح المسنة والتروس الدودية والمفتاح الإنجليزي والعجلات المسننة والسلاسل والأحزمة والجريدة المسننة والترس والبكرة والسقاطة والكامة والوتد والعجلة 

التدريس المتمايز 

المعاقون بصريا يمكن إجراء قياسات مسافات الجهد والمقاومة باللمس معظم الوقت. يجب أن يكون لدى الطالب المعاق بصريا مسطرة برابل أو مسطرة بلاستيكية مزودة بعلامات بارزة. يوجد بالخطوط الموجودة في معظم عصوات القياس قطع مسننة كافية للاستخدام بحاسة اللمس. يمكن تكييف الموازين الزئبركية على نحو مماثل لقياسات القوة. اطلب من الطلاب تصميم أنظمة بكرات  باللمس وتنفيذها كنشاط لهم. قد يستلزم الأمر بعض التوجيه حتى يبدأ الطلاب. يمكن أن تتضمن البيانات والتحليل قياسات المسافة والقوة تحت كتل أحمال مختلفة عديدة. يجب أن يكون لدى الطلاب القدرة على الإحساس بعدد الحبال التي تثبت الحمولة وعد الفائدة الميكانيكية المثالية. 

استخدام التجربة المصغرة 

في العجلة والمحور، يرفع الطلاب جسدا وزنه g 500 متصل بحبل ملفوف حول العجلة المكونة من عجلة ومحور) عن طريق شد حبل أخر ملفوف حول المحور. يقابل الطلاب بين مقدار قوة الشد ومقدار وزن الجسم. بعد ذلك يقابل الطلاب بين مسافة حركة اليد خلال الشد ومسافة رفع الجسم. 

استخدم النماذج 

نشاط باستخدام آليات ورقية اطلب من الطلاب إعداد نماذج بسيطة لآليات من اختيارهم باستخدام أشرطة ورقية صلبة ودوائر ورقية وأدوات تثبيت معدنية. ينبغي أن يطلق لهم  العنان ليقدموا نماذج من نسج خيالهم ولكن يجب مطالبتهم بتقديم إثبات واضح على ان نماذجهم تمثل أجهزة حقيقية مفيدة. يجب أيضا أن يحللوا جميع الألات البسيطة أثناء عملها في النماذج بأخذ القياسات وحساب المائدة الميكانيكية المثالية وشرح الفوائد النوعية للأليات. 

3 التقويم 

تقويم الفكرة الرئيسة 

استكشاف الآلات اليومية قسم الطلاب إلى مجموعات مكونة من أربعة طلاب وأعط كل مجموعة آلة “لشرحها. اجلب ألات مثل خفاقة البيض ومكبس النوم وملقاط وبكرة وعربة يد ومفك براغي ومثقاب وكسارة علب مدمجة ومطرقة ووتد وقلامة أظافر ومقص ولعبة تعمل بالزنبرك وساعة قديمة تعمل بالزنبرك ودراجة. اطلب من كل مجموعة استخدام / ملاحظة الآلة من زوايا متعددة وتحديد عناصر الآلات كما تم البحث عنها سابقا. يجب أن يناقش الطلاب في مجموعات حول مدى ارتباط وتأثير الأجزاء في بعضها البعض ثم رسم تفصيلي للآلة. اطلب من الطلاب إضافة أسهم وملاحظات لتوضيح اتجاهات الحركة. اطلب من المجموعات تحديد ما إذا كانت الآلة تقوم بتغبير قوة و /أو اتجاه القوة المبذولة. 

التأكد من الفهم 

الشغل المبذول والناتج اسأل الطلاب عن الخطأ في هذه العبارة، استخدام آلة بسيطة يزيد من كمية الشغل التي يمكن تطبيقها على مهمة ما. الشعل الناتج عن آلة بسيطة لا يمكن أن يتجاوز الشغل المبذول مطلقا. تعمل الآلة البسيطة على إعادة ترتيب القوة أو المسافة أو كليهما ببساطة حتى يمكن إتمام المهمة بطريقة أكثر سهولة. 

إعادة التدريس 

نظام البكرة العائدة الميكانكية المثالية يمكنك استخدام نظام البكرة مع فائدة ميكانيكية مثالية تبلغ 3 لرفع جسم كتلته kg I.O. يمكنك مطالبة الطلاب بملاحظة أنه يجب شد الحبل لأسفل بمقدار cm 60 لرفع الجسم بمقدار cm 20 فقط. كما يمكنك بعد ذلك أن تسأل الطلاب عما إذا كانت الفائدة الميكانيكة المثالية للنظام يمكن تحديدها دون قياس  المسافات. نعم الفائدة الميكانيكية المثالية مساوية لعدد الحبال الداعمة. 

نشاط مشروع الفيزياء 

أحزمة الأمان والوسائد الهوائية كتوسيع لما يعلمه الطلاب عن الدفع والرخم. يمكنهم أن يستكشفوا كيف تعمل الوسائد الهوائية على تقليل القوى المؤثرة في تصادمات السيارات. اطلب منهم البحث عن مقاطع فيديو تبين كيف أن انتفاخ الوسادة الهوائية يخفف من حدة التصادم على دمى اختبارات التصادم. وتنزيل هذه المقاطع. ويمكن للطلاب تطوير عروض توضيحية باستخدام عربة المختبر وراكب من الصلصال مع وضع استراتيجيات مختلفة لحماية الراكب عندما تصطدم العربة بحاجز. ويمكنهم تغطية الحافة الحادة للعربة بالمطاط لنمذجة لوحة عدادات مبطنة. ويمكن أن تمثل الأشرطة نماذج لأحزمة الأمان  والبالونات نماذج للوسائد الهوائية. ويمكن لبعض الطلاب اختبار تزوبد عرباتهم بمصدات مصنوعة من البوليسترين

نشاط مشروع الفيزياء 

من معلم إلى معلم 

فيزياء سقوط البيض اطلب من الطلاب أن يصمموا أوعية تحمي البيض الذي سيسقط من ارتفاع كبير من الكسر. من قمة مطلع الدرج في المدرسة مثلا. نظم كتلة كل وعاء حنى يكون الاغير في زحم التصادم أو دفعه هو نفسه لكي وعاء. إن الهدف هو تقليل قوة  التصادم على البيضة لحمايها من الكسر. ويمكن للطلاب أن يفعلوا ذلك بزيادة زمن التصادم للبيضة داخل الوعاء