الموضوع النموذجي 3 · العلوم الفيزيائية

على نمط امتحان ختم التعليم الأساسي التقني: الحصّة ساعة، الضارب 1، ثلاثة تمارين على 20. المحاور: المحاليل المائية وpH · الطاقة الشمسية وانتقال الحرارة.

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

التمرين 1: أسئلة متعدّدة الاختيارات

6 نقاط
G+KLAV

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

  1. في الدارة الممثّلة بالرسم، عند غلق القاطعة يشير الأمبيرمتر إلى 0,5 A والفولطمتر إلى 6 V. القدرة الكهربائية التي يستهلكها المصباح L هي:
    أ) 12 Wب) 6,5 Wج) 3 Wد) 0,08 W
  2. نتعرّف على الاحتراق غير التامّ لغاز البوتان من خلال:
    أ) لهب أزرق دون رواسب.ب) لهب أصفر وتكوّن رواسب سوداء.ج) تكوّن بخار الماء فقط.د) تعكّر ماء الجير فقط.
  3. نضيف قطرات من كاشف أزرق البروموتيمول (BBT) إلى محلول صابون قيمة pH له 10. يصبح لون المحلول:
    أ) أصفر.ب) أخضر.ج) أزرق.د) عديم اللون.
  4. في غرفة مدفّأة بمشعّاع، يصعد الهواء الساخن الملامس للمشعّاع نحو السقف وينزل الهواء البارد. تنتقل الحرارة في الهواء أساسًا عن طريق:
    أ) الحمل الحراري.ب) التوصيل الحراري.ج) الإشعاع الحراري.د) الانعكاس الحراري.
عناصر الإجابة
  • 1) ج: ⁦P = U × I = 6 × 0,5 = 3 W⁩.
  • 2) ب: نقص الأكسجين يجعل اللهب أصفر ويؤدّي إلى تكوّن الكربون (رواسب سوداء) وأحادي أكسيد الكربون.
  • 3) ج: ⁦pH = 10 > 7⁩: المحلول قلوي، وأزرق البروموتيمول يأخذ اللون الأزرق في الوسط القلوي (أصفر في الحامضي وأخضر في المتعادل).
  • 4) أ: الحرارة تنتقل في الموائع (الهواء، الماء) بتنقّل المادّة نفسها: حمل حراري.

التمرين 2: محاليل من المطبخ

7 نقاط
GLالمحلول المختبَرمسرىمسرى

قاس تلميذ pH ستّة محاليل مائية باستعمال جهاز pH-متر فتحصّل على الجدول التالي:

المحلولA: عصير ليمونB: خلّC: ماء مالحD: ماء مقطّرE: ماء صابونيF: ماء جافيل
pH2,42,9779,511,5

ثمّ أنجز الدارة الممثّلة بالرسم، ووضع في الإناء المحلول C ثمّ المحلول D.

  1. صنّف المحاليل إلى حامضية وقلوية ومتعادلة.
  2. سمّ الأيون المسؤول عن حموضة المحلول، والأيون المسؤول عن قلويّته، واكتب رمز كلّ منهما.
  3. أ- رتّب المحلولين A وB حسب حموضتهما تصاعديًّا. علّل.
    ب- نضيف كمّية كبيرة من الماء المقطّر إلى الخلّ B. كيف تتغيّر قيمة pH؟ هل يمكن أن تتجاوز 7؟
  4. أ- يضيء المصباح L مع المحلول C ولا يضيء مع المحلول D. فسّر ذلك.
    ب- سمّ الكاتيون والأنيون الموجودين في الماء المالح (ملح الطعام NaCl).
  5. نذيب كمّية إضافية من ملح الطعام في المحلول C. ماذا تلاحظ؟ علّل.
عناصر الإجابة
  • 1) حامضية ⁦(pH < 7)⁩: A وB. متعادلة ⁦(pH = 7)⁩: C وD. قلوية ⁦(pH > 7)⁩: E وF.
  • 2) الحموضة: أيون الهيدروجين H+. القلوية: أيون الهيدروكسيد OH−.
  • 3) أ- كلّما صغرت قيمة pH ازدادت الحموضة: B (2,9) أقلّ حموضة من A (2,4)، فالترتيب: B ثمّ A. ب- تتناقص الحموضة فترتفع قيمة pH وتقترب من 7 دون أن تتجاوزها (المحلول يبقى حامضيًّا).
  • 4) أ- المحلول C (ماء مالح) محلول شاردي يحتوي على أيونات تنقل التيّار فهو ناقل للكهرباء، أمّا الماء المقطّر فيكاد لا يحتوي على أيونات فهو عازل (ناقليّته ضعيفة جدًّا). ب- الكاتيون: أيون الصوديوم Na+؛ الأنيون: أيون الكلورور Cl−.
  • 5) يزداد توهّج المصباح: بارتفاع التركيز يزداد عدد الأيونات في المحلول فتزداد ناقليّته للكهرباء وتزداد شدّة التيّار.

التمرين 3: سخّان الماء الشمسي

7 نقاط
خزّان12345

يمثّل الرسم سخّانًا شمسيًّا للماء مركّزًا على سطح منزل. يتكوّن اللاقط من لوح زجاجي (1) يغطّي صفيحة مطليّة باللون الأسود (2) تُلحَم عليها أنابيب نحاسية (3) يجري فيها الماء. يصعد الماء الساخن نحو الخزّان (4) المحاط بطبقة من الصوف الزجاجي، ويعود الماء البارد نحو اللاقط عبر الأنبوب (5).

  1. سمّ الطريقة التي تنتقل بها الطاقة من الشمس إلى اللاقط.
  2. علّل: أ- طلاء الصفيحة (2) باللون الأسود. ب- صنع الأنابيب (3) من النحاس.
  3. سمّ طريقة انتقال الحرارة: أ- من الصفيحة إلى الماء عبر جدار الأنابيب. ب- داخل الماء من اللاقط نحو الخزّان.
  4. ما دور الصوف الزجاجي المحيط بالخزّان؟
  5. يحتوي سطح نفس المنزل على لوح شمسي (ضوئي-فولطي) يعطي توتّرًا ⁦U = 18 V⁩ وتيّارًا شدّته ⁦I = 3 A⁩.
    أ- سمّ تحويل الطاقة الذي يحقّقه هذا اللوح.
    ب- احسب قدرته الكهربائية، ثمّ الطاقة الكهربائية التي يوفّرها خلال 6 ساعات بالواط ساعة ثمّ بالجول.
عناصر الإجابة
  • 1) الإشعاع: الطاقة الضوئية للشمس تنتقل عبر الفراغ دون حامل مادّي.
  • 2) أ- اللون الأسود يمتصّ أكبر جزء من الإشعاع الضوئي ويحوّله إلى طاقة حرارية. ب- النحاس ناقل جيّد للحرارة فينقل الحرارة بسرعة من الصفيحة إلى الماء.
  • 3) أ- التوصيل الحراري. ب- الحمل الحراري: الماء الساخن أخفّ فيصعد نحو الخزّان، ويعوّضه الماء البارد.
  • 4) الصوف الزجاجي عازل حراري: يحدّ من ضياع حرارة الماء المخزّن نحو الخارج.
  • 5) أ- تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كهربائية. ب⁦- P = U × I = 18 × 3 = 54 W⁩؛ ⁦E = P × t = 54 × 6 = 324 Wh = 324 × 3600 = 1 166 400 J ≈ 1,17 × 10⁩6 J.

موضوع وعناصر إجابة من إعداد سكولار، ليس موضوعًا رسميًا.

راجع الدروس المعنيّة

لكلّ درس وثائق محلّلة وتمارين مصحّحة.

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.