دخول التلميذدخولسجّل مجانًا

الموضوع النموذجي 2 · العلوم الفيزيائية

على نمط امتحان ختم التعليم الأساسي التقني: الحصّة ساعة، الضارب 1، ثلاثة تمارين على 20. المحاور: الكهرباء المنزلية · التيّار المتناوب.

الموضوع PDFالإصلاح PDF
أنجز الموضوع في ساعة على ورقة، ثمّ افتح عناصر الإجابة.

التمرين 1: أسئلة متعدّدة الاختيارات

6 نقاط
N'NSI55°هواءماء

يحتوي كلّ سؤال من الأسئلة التالية على أربعة اقتراحات من بينها اقتراح واحد صحيح. عيّن الاقتراح الصحيح بكتابة رقم السؤال والحرف الموافق له.

  1. ينتج الاحتراق التامّ للغاز الطبيعي (الميثان CH4):
    أ) الكربون وبخار الماء.ب) ثنائي أكسيد الكربون وبخار الماء.ج) أحادي أكسيد الكربون وثنائي الأكسجين.د) الكربون وأحادي أكسيد الكربون.
  2. زاوية الانكسار الحدّي بالنسبة إلى الماء λ ⁦≈ 49⁩°. يرد شعاع ضوئي (SI) من الماء على السطح الفاصل ماء-هواء بزاوية ورود قيسها 55° (الرسم). نلاحظ:
    أ) انكسار الضوء بزاوية انكسار تساوي 55°.ب) انكسار الضوء بزاوية انكسار أصغر من 55°.ج) انعكاسًا كلّيًّا للضوء.د) انكسار الضوء بزاوية انكسار أكبر من 55°.
  3. العدد الذرّي للمغنزيوم ⁦Z = 12⁩. يحتوي الكاتيون Mg⁦2+⁩ على:
    أ) 14 إلكترونًا.ب) 12 إلكترونًا.ج) 2 إلكترونين.د) 10 إلكترونات.
  4. ندلك قضيبًا من الزجاج بقطعة من الحرير فيكتسب شحنة موجبة. نفسّر ذلك بأنّ القضيب:
    أ) فقد إلكترونات.ب) اكتسب إلكترونات.ج) اكتسب بروتونات.د) فقد نوى ذرّاته.
المحروقات: أنواعها، مصادرها واستعمالاتهاالانكسار الحدّي والانعكاس الكلّيالأنيونات والكاتيوناتالتكهرب بالاحتكاك
عناصر الإجابة
  • 1) ب: الاحتراق التامّ لمحروق يتكوّن من الكربون والهيدروجين ينتج CO2 وH2O (CH4 ⁦+ 2 O⁩2 → CO2 ⁦+ 2 H⁩2O).
  • 2) ج: الضوء ينتقل من الماء نحو الهواء وزاوية الورود 55° > λ ⁦= 49⁩°: انعكاس كلّي.
  • 3) د: الذرّة المتعادلة تحتوي على 12 إلكترونًا، والكاتيون Mg⁦2+⁩ فقد إلكترونين: ⁦12 − 2 = 10⁩ إلكترونات.
  • 4) أ: بالدلك تنتقل الإلكترونات من الزجاج إلى الحرير؛ الزجاج يفقد إلكترونات فيصبح موجب الشحنة (البروتونات لا تنتقل لأنّها داخل النواة).

التمرين 2: تجهيزات منزل

7 نقاط
طمقاطعمصباحTVتلفازFثلاجةHفرن

يمثّل الرسم جزءًا من التركيب الكهربائي لمنزل يغذّيه القطاع بتوتّر متناوب منتج ⁦U = 220 V⁩ وتواتره 50 Hz (ط: الطور، م: المحايد). تحمل الأجهزة الدلالات التالية:

الجهازمصباحتلفازثلاجةفرن كهربائي
القدرة الاسمية100 W150 W250 W1700 W
  1. أ- كيف رُكّبت هذه الأجهزة؟
    ب- اذكر ميزتين لهذا التركيب.
  2. تشتغل الأجهزة الأربعة معًا بصفة عادية. احسب القدرة الكهربائية الجملية P المستهلكة.
  3. أ- اكتب العلاقة بين القدرة P والتوتّر U وشدّة التيّار I.
    ب- احسب شدّة التيّار I الذي يمرّ في القاطع، ثمّ شدّة التيّار I1 الذي يمرّ في المصباح.
  4. القاطع معاير على 15 A. نشغّل إضافة إلى الأجهزة الأربعة مدفأة كهربائية قدرتها 2000 W. بيّن بالحساب ما يحدث، ثمّ اقترح حلًّا.
  5. يشتغل الفرن مدّة ساعة ونصف. احسب الطاقة الكهربائية التي يستهلكها بالكيلواط ساعة ثمّ بالجول.
الكهرباء المنزليّةخاصيّات التيّار المتناوب الجيبي
عناصر الإجابة
  • 1) أ- رُكّبت على التوازي (كلّ جهاز موصول مباشرة بين الطور والمحايد). ب- كلّ جهاز يخضع لنفس التوتّر 220 V فيشتغل بصفة عادية، ويمكن تشغيل كلّ جهاز أو إيقافه بصفة مستقلّة عن الأجهزة الأخرى.
  • 2) في التركيب على التوازي تُجمع القدرات: ⁦P = 100 + 150 + 250 + 1700 = 2200 W⁩.
  • 3) أ⁦- P = U × I⁩. ب⁦- I = P / U = 2200 / 220 = 10 A⁩؛ I1 ⁦= 100 / 220 ≈ 0,45 A⁩.
  • 4) ⁦P' = 2200 + 2000 = 4200 W⁩، ⁦I' = 4200 / 220 ≈ 19,1 A > 15 A⁩: يقطع القاطع التيّار (حماية من فرط الشدّة). الحلّ: عدم تشغيل المدفأة والفرن في نفس الوقت (أو تركيب خطّ مستقلّ للأجهزة ذات القدرة المرتفعة).
  • 5) ⁦E = P × t = 1,7 kW × 1,5 h = 2,55 kWh = 2,55 × 3 600 000 J = 9 180 000 J ≈ 9,18 × 10⁩6 J.

التمرين 3: مشاهدة توتّر متناوب

7 نقاط

نصل قطبي مولّد للتوتّر المتناوب الجيبي بمدخل راسم التذبذب. ضُبط الجهاز على الحساسيّتين التاليتين: الحساسية العموديّة ⁦2 V/div⁩ والحساسية الأفقيّة ⁦5 ms/div⁩، فشاهدنا المنحنى الممثّل بالرسم.

  1. علّل تسمية هذا التوتّر «متناوبًا».
  2. احسب القيمة القصوى Umax للتوتّر.
  3. أ- احسب الدور T ثمّ التواتر N.
    ب- كم مرّة يتغيّر اتّجاه التيّار خلال ثانية؟
  4. نصل نفس المولّد بفولطمتر موضوع على وضع التيّار المتناوب. احسب القيمة التي يشير إليها الفولطمتر.
  5. نغيّر الحساسية العموديّة إلى ⁦1 V/div⁩ دون تغيير المولّد. هل يمكن مشاهدة المنحنى كاملًا على الشاشة؟ علّل.
التيّار المتناوبخاصيّات التيّار المتناوب الجيبي
عناصر الإجابة
  • 1) لأنّ التوتّر يتغيّر قيمة وإشارة بصفة دورية: يأخذ على التوالي قيمًا موجبة ثمّ قيمًا سالبة.
  • 2) القمّة توافق 3 div: Umax ⁦= 3 × 2 = 6 V⁩.
  • 3) أ- الدور يمتدّ على 4 div: ⁦T = 4 × 5 = 20 ms = 0,02 s⁩؛ ⁦N = 1 / T = 1 / 0,02 = 50 Hz⁩. ب- يتغيّر الاتّجاه مرّتين في كلّ دور: ⁦2 × 50 = 100⁩ مرّة في الثانية.
  • 4) الفولطمتر يشير إلى التوتّر المنتج: Ueff ⁦= U⁩max ⁦/ √2 = 6 / 1,414 ≈ 4,2 V⁩.
  • 5) لا: تصبح القمّة على ارتفاع ⁦6 / 1 = 6 div⁩ بينما لا تتجاوز الشاشة 4 div فوق المحور الأفقي (و4 div تحته)، فيخرج جزء من المنحنى عن الشاشة.

موضوع وعناصر إجابة من إعداد سكولار، ليس موضوعًا رسميًا.

راجع الدروس المعنيّة

لكلّ درس وثائق محلّلة وتمارين مصحّحة.

دروس العلوم الفيزيائيةالمواضيع الرسمية
للأولياء

كيف ترافقون طفلكم في موضوع العلوم الفيزيائية

  • اطلبوا منه كتابة العلاقة (القانون) قبل التعويض بالأعداد، مع ذكر الوحدات.
  • ذكّروه بتحويل الوحدات إلى الوحدات المناسبة قبل الحساب.
  • في أسئلة التجارب: شجّعوه على وصف التجربة بالترتيب، ثمّ الملاحظة، ثمّ الاستنتاج.
  • اربطوا الدروس بالبيت: الدارة الكهربائية، الضغط، الكتلة الحجمية، دون تجارب خطرة.
  • شجّعوه على التحقّق من معقولية النتيجة ومن وحدتها.

بعد أن ينجز طفلكم الموضوع، اسألوه:

  • «ما العلاقة التي استعملتها؟ وما وحدة كلّ مقدار فيها؟»
  • «ماذا لاحظت في هذه التجربة، وماذا تستنتج؟»

مقالات أخرى في نصائح للأولياء.