الموضوع النموذجي 6 · العلوم الفيزيائية

على نمط امتحان ختم التعليم الأساسي التقني: الحصّة ساعة، الضارب 1، ثلاثة تمارين على 20. المحاور: البروبان والذرّات · المنوّبة (التيّار المتناوب).

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

التمرين 1: أسئلة متعدّدة الاختيارات

6 نقاط

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

  1. يشتغل فرن كهربائي قدرته 2000 W مدّة ساعة ونصف. الطاقة الكهربائية التي يستهلكها هي:
    أ) 3000 kWhب) 1,33 kWhج) 3 kWhد) 30 kWh
  2. يقف طفل على بعد 40 cm أمام مرآة مسطّحة. المسافة بين الطفل وصورته هي:
    أ) 20 cmب) 40 cmج) 60 cmد) 80 cm
  3. نعيد تجربة ناقلية محلول ملح الطعام بنفس الدارة، بعد مضاعفة كمّية الملح المذابة في نفس حجم الماء. نلاحظ أنّ:
    أ) المصباح يضيء أكثر.ب) المصباح يضيء أقلّ.ج) المصباح ينطفئ.د) توهّج المصباح لا يتغيّر.
  4. تبقى سيّارة سوداء وسيّارة بيضاء تحت أشعة الشمس مدّة ساعتين. ترتفع درجة الحرارة داخل السيّارة السوداء أكثر لأنّ اللون الأسود:
    أ) يعكس أغلب الإشعاع.ب) يمتصّ أغلب الإشعاع.ج) ناقل جيّد للتيّار الكهربائي.د) عازل حراري جيّد.
عناصر الإجابة
  • 1) ج: ⁦E = P × t = 2 kW × 1,5 h = 3 kWh⁩.
  • 2) د: الصورة متناظرة مع الطفل بالنسبة إلى المرآة، فهي على بعد 40 cm خلفها: ⁦40 + 40 = 80 cm⁩.
  • 3) أ: بزيادة التركيز يزداد عدد الأيونات فتزداد ناقلية المحلول وشدّة التيّار.
  • 4) ب: الجسم الأسود يمتصّ أغلب الإشعاع الشمسي ويحوّله إلى حرارة، أمّا الأبيض فيعكس أغلبه.

التمرين 2: قارورة غاز البروبان

7 نقاط

تستعمل بعض المطاعم قوارير غاز البروبان (C3H8). يعطي الجدول معطيات عن الذرّات المكوّنة للبروبان وللأكسجين (شحنة البروتون ⁦e = 1,6 × 10⁩⁦−19⁩ C).

الذرّةالكربونالهيدروجينالأكسجين
الرمز…H…
العدد الذرّي Z618
عدد الإلكترونات………
  1. أكمل الجدول.
  2. أ- احسب شحنة نواة ذرّة الكربون.
    ب- علّل كون الذرّة متعادلة كهربائيًّا.
  3. يتكوّن جزيء البروبان من نوعين من الذرّات. حدّدهما، واحسب العدد الجملي للذرّات في الجزيء.
  4. أ- أكمل معادلة الاحتراق التامّ للبروبان: C3H8 ⁦+ … O⁩2 → … CO2 ⁦+ … H⁩2O
    ب- علّل كون الاحتراق تفاعلًا كيميائيًّا.
  5. البروبان غاز عديم الرائحة، وتُضاف إليه مادّة ذات رائحة قويّة. أ- لماذا؟ ب- كيف نبحث عن تسرّب الغاز من الأنبوب دون خطر؟
  6. اذكر احتياطين لتخزين قارورة الغاز.
عناصر الإجابة
  • 1) الكربون: C، 6 إلكترونات · الهيدروجين: H، إلكترون واحد · الأكسجين: O، 8 إلكترونات (عدد الإلكترونات ⁦= Z)⁩.
  • 2) أ⁦- q = 6 × 1,6 × 10⁩⁦−19⁩ ⁦= +9,6 × 10⁩⁦−19⁩ C. ب- تحتوي الذرّة على 6 إلكترونات شحنتها الجملية ⁦−9,6 × 10⁩⁦−19⁩ C تعادل شحنة النواة.
  • 3) الكربون والهيدروجين؛ ⁦3 + 8 = 11⁩ ذرّة.
  • 4) أ- C3H8 ⁦+ 5 O⁩2 → 3 CO2 ⁦+ 4 H⁩2O (C: ⁦3 = 3⁩؛ H: ⁦8 = 8⁩؛ O: ⁦10 = 6 + 4)⁩. ب- تختفي الأجسام المتفاعلة (البروبان والأكسجين) وتتكوّن أجسام جديدة (ثنائي أكسيد الكربون والماء).
  • 5) أ- لنتمكّن من الإحساس بتسرّب الغاز بحاسّة الشمّ وتفادي الانفجار أو الحريق. ب- ندهن الأنبوب ومواضع الربط بماء صابوني: ظهور فقاقيع يدلّ على التسرّب؛ لا نستعمل أبدًا لهبًا.
  • 6) وضع القارورة عموديّة في مكان جيّد التهوئة، بعيدًا عن مصادر الحرارة وأشعّة الشمس، وغلق صمّامها بعد الاستعمال وتغيير الأنبوب عند انتهاء صلوحيّته.

التمرين 3: منوّبة الدرّاجة

7 نقاط

تحتوي منوّبة (دينامو) درّاجة على مغناطيس يدور أمام وشيعة عند دوران العجلة، فيضيء مصباح الدرّاجة. نصل طرفي الوشيعة براسم التذبذب فنشاهد المنحنى الممثّل بالرسم. الحساسية العموديّة ⁦2 V/div⁩ والحساسية الأفقيّة ⁦10 ms/div⁩.

  1. فسّر ظهور تيّار كهربائي في الوشيعة.
  2. حدّد نوع التوتّر المُشاهَد. علّل.
  3. احسب القيمة القصوى Umax لهذا التوتّر، ثمّ قيمته المنتجة Ueff.
  4. احسب الدور T ثمّ التواتر N.
  5. يُسرع الدرّاج فيدور المغناطيس بسرعة مضاعفة. أ- احسب التواتر والدور الجديدين. ب- ماذا يحدث لتوهّج المصباح؟ علّل.
عناصر الإجابة
  • 1) دوران المغناطيس أمام الوشيعة يجعل المغناطيس يقترب منها ويبتعد عنها وتتعاقب قطباه أمامها، فيظهر في الوشيعة تيّار كهربائي متغيّر (تيّار متحرّض). يتوقّف التيّار إذا توقّف المغناطيس.
  • 2) توتّر متناوب جيبي: يتغيّر دوريًّا ويأخذ قيمًا موجبة ثمّ سالبة وشكله جيبي.
  • 3) القمّة على 2,5 div: Umax ⁦= 2,5 × 2 = 5 V⁩؛ Ueff ⁦= 5 / √2 ≈ 3,5 V⁩.
  • 4) الدور يمتدّ على 5 div: ⁦T = 5 × 10 = 50 ms = 0,05 s⁩؛ ⁦N = 1 / 0,05 = 20 Hz⁩.
  • 5) أ- يتضاعف التواتر: ⁦N' = 40 Hz⁩، و⁦T' = 1 / 40 = 0,025 s = 25 ms⁩. ب- يزداد توهّج المصباح: بزيادة سرعة الدوران تزداد القيمة القصوى للتوتّر المتحرّض.

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.