الاستغلال والقدرة الكهربائية

الاستغلال والقدرة الكهربائية

ب.1. ماذا يحدث عندمايغلي الماء في الابريق الكهربائي؟

عند مرور التيار الكهربائي الذي يُعتبر مقياسًا لحركة الشحنات، من خلال جسم التسخين في الإبريق الكهربائي، تحدث العمليات التالية: تُغيِّر الشحنات الكهربائية مكانها (هذه العملية توصف بواسطة التغيير في الطاقة الكهربائية) ويسخن جسم التسخين، الماء والهواء المحيطين به (نَصف هذه العملية بواسطة الطاقة الحرارية). تقل الطاقة في عملية واحدة(الكهربائية)، بينما في العملية الأخرى (الحرارية) تزداد الطاقة. جزء من الحرارة يسخِّن الماء والجزء الاخر يسخِّن الابريق ومن ثمَّ الهواء المحيط به (الأكثر برودة).

يخسر مستخدم الإبريق الكهربائي كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية،لأنه استُخدم قسم منهالتسخين الماء في الإبريق. استغلال الطاقة في الإبريق الكهربائي كجهاز لتسخين الماء،لا يمكنأن يكون %100.  في الظروف العادية يكون الاستغلال في الإبريق الكهربائيحوالي %60،أي أن %60 من الطاقة الكهربائية التي زُوِّدت للإبريق الكهربائيأثناء تشغيله (الطاقة الكهربائية التي استهلكها الابريق)استُغلت بنجاعة (في تسخين الماء)، أما التغيير المتبقي في الطاقة لم يُكتسب بواسطة الماء وبالنسبة لنا تُعد هذه الطاقة "خسارة". هذه الخسارة تتعلق بمستوى العزل في الإبريق الكهربائي، المادة التي يُصنع منها  الإبريق، وتزداد الخسارة كلما ارتفعت درجة حرارة الإبريقبالمقارنة مع درجة حرارة البيئة المحيطة. بشكلعام، يحتاج تشغيل النظام إلى إضافة طاقة من البيئة المحيطة ( الطاقة المبذولةأو  المستهلكة)، بينما عمل النظام يرفع من مستوى طاقة البيئة المحيطة (الطاقة الناتجة) على الرغم من أنه، فقط،  قسم من هذا التغيير يلزمنا.

مثالآخر، تشغيل مصباح التوهج الكهربائي. الهدف من استخدام المصباح هو الاضاءة، في هذه الحالة نحن بحاجة إلى طاقة أشعة، لكن كما هو معروف لنا،المصباح لا يضيءفقط، بل يسخِّن أيضًا. معنى ذلك أن الطاقة الكهربائية تتحول إلى طاقة أشعة وطاقة حرارية.  أي أنه قسم من الطاقة الكهربائية تحوَّل إلى الطاقة المطلوبة.

يمكن أنْ نبيِّن أنّ نسبة الطاقة المستغلة في المصباح هي %3 من الطاقة الكهربائية المستخدمة في الاضاءة، بينما غالبية الطاقة الكهربائية %97 تحوَّلت إلى طاقة حرارية، وهذا يعني إلى طاقة غير مرغوب بها. لوصف عمل  مصباح التوهج الكهربائي، نستطيع القول:إنّ الاستغلال في المصباح الكهربائي هو %5 -2 تقريبًا.

الاستغلال في نظام معين عبارة عن عدد يعبِّر عن العلاقة بين قسم من كمية الطاقة اللازمة  التي نحصل عليها من عمل المصباح وبين كمية الطاقة الإضافية اللازمة لتشغيل المصباح. وبعبارة أخرى: الاستغلال في جهاز أو ماكنة هو عبارة عن عدد يساوي النسبة بين الطاقة الناتجة المرغوبة (الطاقة الناجهة) وبين الطاقة المبذولة. يمكن عرض الاستغلال في القانون الحسابي الآتي:

نعبِّر عادةً عن الاستغلال بالنسبة المئوية، لذلكالاستغلال في الإبريق الكهربائي يساوي %60. بينما الاستغلال في مصباح التوهجالكهربائي حوالي %3. أما المصباح الفلوريسنت هو أكثر نجاعة، لأن نسبة الاستغلال فيه حوالي  %20-%25،أما مصباح ليد نسبة استغلاله أعلى، حيث تصل من %30-%50. انتبهوا أن مصباح الفلوريسنت ومصباح الليد لا ترتفع درجة حرارتيهما، لكن تتم فيهما عمليات أخرى لا تساهمفيإطلاق الضوء،من الأفضل الانتباه، وتنبيه الطلاب إلى الحقيقة أن عدم كون الاستغلال بنسبة %100 لا يتعارض مع قانون حفظ الطاقة. قانون حفظ الطاقة يأخذ بعين الاعتبار كل التغييرات في الطاقة التي تحصل وليس التي نستخدمها فقط.

ب.2. ما هي القدرة الكهربائية؟

من أجل الإجابة عن السؤال الذي يظهر في العنوان،يجب أن نوضحأولاً، ماهي القدرة بشكل عام؟ في عمليات كثيرة، نهتم فقط في قيمة التغيير الذي حصل في الطاقة أثناء العملية. لكن، أحيانًا يجب أن نعرف، ما هي الفترة الزمنية التي استغرقها هذا التغيير؟ على سبيل المثال، عندما نشغل مدفئة، منالمهم أن نعرف كمية الحرارة التي تطلقها المدفئة (معنى ذلك، ما هي كمية الطاقة الحرارية التي أُضيفت الى البيئةالمحيط للمدفئة). وبنفس المقدار، منالمهم أن نعرف كمية الطاقة التي أُضيفت إلى المدفئة نفسها والتي تتعلق بمصادر مختلفة أثناء تشغيلها ( مازوط، خشب، فحم حجري الخ). إذا كانت المدفئة تعمل بالكهرباء، من المهم أن نعرف كمية الطاقة التي أُضيفت إلى المدفئة والتي مصدرها العملية الكهربائية ( " الطاقة الكهربائية")أثناء تشغيل المدفئة. من هنا القدرة تصف وتيرة التغيير في الطاقة، وهي عبارة عن مقدار التغيير في الطاقة ( ارتفاع أو انخفاض) في وحدة زمن. وحدات القياس المقبولة للقدرة هي جول في الثانية، والجولالواحد في الثانية نسمِّيهوط.

ت. توجيهات الى خلفيات علمية تكنولوجية في مواضيع إضافية ⁶

الموضوع	مصادر
أزمة الطاقة	في الموقع طاقة بنظرة متعددة المجالات "الطاقة وحفظها "،المرشد للمعلم صفحات 227-244
وحدات الطاقة	في الموقع طاقة بنظرة متعددة المجالات
مصادر الطاقة (تشمل الأولية والثانوية)	"الطاقة وحفظها "،المرشد للمعلم صفحات 207-222 في الموقع طاقة بنظرة متعددة المجالات
طاقة الأشعة	الوحدة التعليمية: تدريس، تعلّم، تقييم  لمعلمي العلوم والتكنولوجيا في المجتمع للمرحلة الثانوية،  في موقع معلمي العلوم والتكنولوجيا في المجتمع.

______________

6انظروا أيضًابند المصادر.

الخلفية العلمية في موقع  אנרגיה בהיבט רב תחומי لم تمر حتى الآن مراجعة علمية.

خلفية في موضوع أنظمة تكنولوجية⁷

هذا البند هو مراجعة للمادة التي وردت في المنهج التعليمي للمدارس الابتدائية، وقدأُدرج هنالراحة المعلمين.

النظام التكنولوجي يتميز بمكونات من صنع الانسان، وهي  تعمل بتنسيق من أجل تحقيق الهدف، وتحدث فيهاعمليات إدخال،معالجة،إخراج، مراقبة ومردودية.

النظام التكنولوجي: دمج مكونات من صُنع الإنسان، وهي تعمل بتنسيق لتحقيق الهدف ولسد احتياجات الإنسان. يوجد تأثير متبادل بين مكونات النظام، وإذا نقص أحد المكونات، يحدث خلل في عمل النظام. تتم في النظام عمليات إدخال، معالجة، إخراج، مراقبة ومردودية.الناتج من النظام يُسمَّى اخراج.

إدخال: المعلومات، إضافة الطاقة، الإشارات والمواد التي نُدخلهاإلى النظام، لكي يعمل  النظام بشكل صحيح. جزء من الأشياء التي نُدخلها، يمكن أن تكون دليل مراقبةبمساعدتها يتم توجيه المُستعمل الى المنتوج المطلوب (مثلا درجة الحرارة).

• عملية: عملية أو عمليات تتم في عملية الإدخال بواسطة أجزاء من النظام، لكي نحص على الإخراج المطلوب، مثلاً: عمل الغسالة أو معالجة المعلومات في الحاسوب.
• الإخراج: الناتج (معلومات،إضافة طاقة،إشارات ومواد) الذي ينُتجه النظام نتيجةًلعملية تمَّت في عملية الإدخال. يمكن أن يكونللنظام نوعيْإخراج: إخراج مرغوب وإخراج غير مرغوب. مثال على إخراج غير مرغوب: الحرارة المنطلقة من مصباح التوهج أثناء عمله.

يمكن عرض الأنظمة بواسطة رسم توضيحي على شكل مستطيلات، بحيثعتمد على المبادئ التالية:

1.      المستطيل يمثِّل نظامًا أو نظامًا فرعيًا من ناحية فيزيائية (عملية).

2.      السهم يمثل ادخالاًأو إخراجًا.

الرسم التوضيحي الشامل بواسطة المستطيلات لنظام تكنولوجي يظهر كما يلي:

عملية

إخراج

إدخال

 

الأنظمة التكنولوجية تكون عادةً مكونة من دمج أنظمة فرعية تُعتبر أنظمة ثانوية في داخل النظام الكبيؤ. ولكل نظام فرعي وظيفة محددة.

_____________________________

⁷ كتَب هذا البند د. جدعون كابلن

في كثير من الحالات، يحتوي النظام على مجس أو مجسات بمساعدتها يُقاس متغير معين في النظام. وهو يُتيح للنظام مراقبة عمله، بحيث تتوافق مع الناتج المطلوب،أو مع إشارة المراقبة (مثلاً:الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة في فرن الخبز). عادةً نتحدث عن أنظمة مغلقة، حيث يقارن النظام حالته (التي تُقاس بواسطة المجسات) مع الحالة المطلوبة ويتصرف بحسبها (مثلاً: عملية التسخين أو عملية التبريد وفقًا لدرجة الحرارة التي تمَّ قياسها). أما في النظام المفتوح،يتم تشغيل النظام دون مقارنته مع الحالة المطلوبة، لكنهيعمل لمدة زمنية محددة.

مصادر:

كتب تعليمية للصف السادس

• محطة القوة والبيئة، تأليف اوسنت دجان ودوب كيفرمان، اصدار "مباط" الصفحات 70-71.
• في نظرة جديدة – علوم وتكنولوجيا للصف السادس، اصدار رموت.
• العلم في العصر التكنولوجي 6, اصدار ريخس.
• المقال " " رسم توضيحي بواسطة مستطيلات لعرض ووصف الأنظمة، شبكة اورط، رامي سرور وشاي فيشبيين.

اقتراحات تدريسية لتدريس الموضوع

أ. اعتبارات وتشديديات في العملية التدريسية

تمَّ التعامل مع موضوع الفيزياء في السنوات الأولى في المدارس الإعدادية بالاساس بصورة كيفية. في الصف السابع، تمَّتدريس موضوع الطاقة كإستمرار لتدريس الطاقة في الصفوف الابتدائية، وقد تعلَّم التلاميذ الموضوع في حينه عن طريق وصف كلامي للعمليات، من خلال استخدام مصطلحات متعلقة بالطاقة دون أن نتطرق إلى المعنى العلمي لها.  أما في الصف السابع، شددنا على معرفةالعمليات التي تتغير فيها الطاقة، انواع الطاقة التي لها علاقةبالعمليات وتحولات الطاقة. كما يتعلم التلاميذ في الصف السابع قانون حفظ الطاقة ومعناه. أي أنه في الصف  السابع، يتم تدريس موضوع الطاقة بالأساس بشكل كيفي وليس نظري. ويتعلم التلاميذ تشخيص المتغيرات والعوامل (كتلة، ارتفاع، سرعة وغير ذلك) وتأثيرها على التغيير في الطاقة. ( " كلما كان التغيير في الارتفاع  أكبر،فإن التغيير في طاقة الارتفاع يكبر). في الصف الثامن، تمَّ تدريس موضوع القوى والحركة والكهرباء، من الجوانب الكمية ( رسوم توضيحية للقوى، قياسات ووحدات القياس، في مجال قانون أوم في موضوع الكهرباء).

نعود في الصف التاسع لموضوع الطاقة، لكن في هذه المرة، يُدرس من الجانب الكمي الكامل: مقدار التغيير في الطاقة في العمليات المختلفة،, وكذلك قانون حفظ الطاقة بواسطة قوانين حسابية، ويتعلم التلاميذ كيف يجرون حسابات ويعرفون بواسطتها نتائج هذه  العمليات.  يمكنعرض المبنى اللولبي لطريقة تدريس موضوع الطاقة على مدار السنين، ابتداءً من الطريقة النظرية فقط في المدرسة الابتدائية، من خلال الطريقة الكيفبة والكمية الجزئية في الصفوف الأولى في المرحلة الإعدادية، وحتى الطريقة الكمية في الصف التاسع كما يلي:

الطريقة النظرية   الطريقة الكيفية     الطريقة الكمية

مبادئ تدريس الفيزياء في الصف التاسع:

الفكرة الأساسية الموصى بها لتدريس موضوع الطاقة في الصف التاسع هي الطريقة التي تدمج بين الجانب العلمي، التكنولوجي، الاجتماع/البيئي والشخصي.  كما هو الأمر في الصفين السابع والثامن، ففي الصف التاسع أيضًا، يتم تدريس المضامين من خلال تطبيق مهارات التعلُّم، البحث وحل المشاكل.

أ.1. الجانب العلمي

1.عمليات تغيير وأنواع الطاقة: نوصى باستخدام تجربة افتتاحية واحدة من مجموعة التجارب الموصى بها  لكل من العمليات والسماح للطلاب بإجرائها. وذلك لكي نُتيح لهم الفرصة في التوصل إلى القانون الرياضي الذي يربط بين العوامل المتغيرة وبين التغيير المناسب  في الطاقة  وأنواع الطاقة المناسبة( يمكن اختيار تجربة افتتاحية مناسبة في كل فعالية موجودة في الكتاب التعليمي الذي يستخدمه الطلاب).

2. من وصف كيفي إلى وصف كمي: التطرق الى الظواهر/التجارب المعروضة وفقًا لثلاثة اعتبارات: تمكين الطلاب من وصف ما يحدث في النظام بصورة كيفية ( بما في ذلك استخدام الوصف بالمستطيلات لتحولات الطاقة والنظام). تشخيص العوامل المؤثرة، ومن ثمَّ الانتقال إلى الحساب الكمي. من المهم الربط بين استخدام القوانين الحسابية وبين العمليات المناسبةالتي تصفها. يمكن الاستعانة بتعبير رياضي لفهم القانون.

3.مفهوم  مصطلح الطاقة:من المهم أن يفهم الطلاب معنى مصطلح الطاقة، لكي يتمكنوا من التمييز بين القوة والطاقة وبين استخدام مصطلح الطاقة في الحياة اليومية وبين مفهومها العلمي.

4. وحدات القياس: نتناقش مع التلاميذ حول وحدات القياس المستخدمة، وبحسب الحاجة ننتقل من وحدة إلى أخرى

( مثلاً: الجول والكيلواط/ساعة)

5. قانون حفظ الطاقة: يحتاج التطرق إلى قانون  حفظ الطاقة من الجانب الكمي إلى توضيح معنى القانون، وكيف تمَّ تحديده،وما هو النظام المعزول (المغلق)، وما هو النظام المفتوح، وكيف نطبق في قانون حفظ الطاقة الوصف الكمي للعمليات المختلفة بمساعدة القوانين الحسابية التي تصف قيمة التغيير في الطاقة ( أنواع الطاقة)؟

ملاحظة عامة: خلال عملية التدريس، من الأفضل عرض جميع أنواع الطاقة مع الطاقة التي تتحول إليها، ويجب أن نُشير إلى أن قانون حفظ الطاقة يُتيح القيام بذلك، مثلاً: عند تحويل طاقة الارتفاع إلى طاقة حركة، يجب علينا أن نتطرق إلى نوعين من الطاقة: التغيير في طاقة ارتفاع النظام من الحالة الأولى إلى الحالة الثانية يساوي التغيير في طاقة الحركة.

6. الربط بين أنواع الطاقة بمساعدة قانون حفظ الطاقة: مثلاُ: بعد أن تعلَّم الطلاب عن طاقة الارتفاع،يمكنهم استخدام المعرفة الكمية أثناء تعلمهم عن تحولات الطاقة إلى أنواع طاقة إضافية.

7. أزمة الطاقة ومعناها:إذا كانت الطاقة تحفظ، لماذا نتحدث عن " أزمة الطاقة"؟نوصي باجراء نقاش عن الخلفية العلمية المطلوبة من أجل فهم القضية المركزية في موضوع مصادر الطاقة.

أ.2 الجانب التكنولوجي/الاجتماعي/الشخصي

يعتمد دمج التكنولوجية في تدريس موضوع الطاقة والأنظمة التكنولوجية في الصف التاسع على الخلفية في موضوع التكنولوجيا التي تعلَّموها في المدرسة الابتدائية وفي الصفين السابع والثامن،بالإضافةإلى المعرفة التي حصل عليها الطلاب في موضوع عملية التصميم والأنظمة. يعرض المنهج التعليمي تطورات وجوانب تكنولوجية ذات طابع علمي خاص.وفقًا لذلك، يتم دمج  المواضيع التكنولوجية بشكل مستمر في كل مايتعلق بتعليم المضامين العلمية.

تظهر المواضيع التكنولوجية بصورتين:

أ. لكل نوع من أنواع الطاقة، نوصي بمواضيع تكنولوجية مناسبة. نستطيع تصنيف هذه المواضيع إلى عدة عائلات:

·         موارد الطاقة،إنتاج واستخدام ( مثلاً: محطة توليد الطاقة الهيدروكهربائية).

·         أجهزة تكنولوجية في خدمة الانسان ( مثلاً: الثلاجة).

·         تطبيق المبادئ العلمية في حياتنا اليومية ( مثلاً: في الالعاب).

أ‌.         مشروع بحث/تصميم، بحيث نستطيع تنفيذه في مجال موضوع الطاقة،نُخصص لهذا المشروع 15 ساعة.يستطيع المعلم أن يختار موضوع فيزياء/تكنولوجي كمركز المشروع، حيث يقوم طلاب الصف التاسع بإجرائه، وحسب ذلك تُضاف 15 ساعة تدريسية ( أكثر من اﻟ 60 ساعة التي خُصصت لتدريس موضوع الطاقة).

يمكن أن نجد التطرق إلى هاتين الحالتين في بندالاقتراحات التدريسية كما يلي:

أ.في إطار التسلسل التدريسي الذي يعتمد على التعلُّم المتواصل لموضوع التكنولوجية مع دمج تدريس المضامين العلمية كما يظهر في الجدول الذييقترح فعاليات صفية تدمج الجوانب العلمية والتكنولوجية.

ب. في بند اقتراحات مشاريع صغيرة، هناك أمثلة لمشاريع بحث وتصميم، حيثيمكن تنفيذها ضمن 15 ساعة خصصت لهذا الموضوع.

طريقة بديلة لدمج العلم والتكنولوجيا في تدريس موضوع الطاقة، هي طريقة حل المشكلات. وفقًا لهذه الطريقة، تُطرح مشكلة شخصية، اجتماعية أوعالمية، ونحاول حلها من خلال استخدام المعرفة والمهارات في مجال العلم والتكنولوجيا. في الملحق ح، تستطيعون التطرق إلى هذه الطريقة.

أ.3 جانب المهارات

نشدد في الصف التاسع على استمرار تطوير مهارات البحث. من المهم أن ندمج في عملية التدريس مهارات البحث بصورة واضحة. التدريس بصورة واضحة، يعني إكساب منتظم للمهارات، بحيث تُدمج بعملية تدريس المضامين، بما في ذلك فعاليات لتطوير المهارات وتطبيقها في مضامين شبيهة ومختلفة، وليس استخدام المهارات فقط. يُتيح تدريس موضوع الطاقة التطرق إلى مهارات عزل متغيرات، طرح فرضيات، صياغة أسئلة، جمع معطيات، استنتاج وغير ذلك.يُتيح التدريس في الصف التاسع من دمج لولبيإضافي لباقي المهارات التي تعلَّموها في الصفين السابع والثامن. من خلال المشروع،يمكن توسيع وتأسيس المهارات المختلفة التي تعلّمها الطلاب في المرحلة الإعدادية.

ب. جدول تخطيط تدريس، تعلُّم، تقييم.

فيما يليتوصيةلتسلسل يُتيح تدريس المحور العلمي في موضوع الطاقة في الصف التاسع،  وتوجيه إلى نشاطات ذات صلة. في البداية، نَصف باختصار التوصية في الجدول، ومن ثَّم نفصل طرق التدريس والتجارب الأساسية. بعد الجدول،نعرض اقتراحات لدمج الجوانب التكنولوجية /الاجتماعية /الشخصية. هناك إمكانية أخرى،وهي تغيير ترتيب تدريس أنواع الطاقة المختلفة واستخدام المعلومات التي في الجدول بشكل وحدات تعليمية منفصلة.

ملاحظة: على الرغم من كون التوصية التي تظهر في الجدول تتطرق إلى كل نوع من أنواع الطاقة على حدة في التدريس، إلاّ أنه يجب دمج كل التغييرات في نفس الوقت للعمليات التي تدخل فيهاأنواع طاقة مختلفة وفقًا لقانون حفظ الطاقة، كما ذكرنا في الخلفية التدريسية.

1.جدول تدريس، تعلُّم، تقييم

الموضوع[1]	الأهداف, مصطلحات، افكار	مهارات	تجارب أساسية[2] فعاليات مختارة	توجيه لمواد تعليمية (للمعلم)	توجيه لمهام تقييم
مقدمة (ساعة واحدة)	فحص المعرفة السابقة مراجعتها وربطها مع ما تعلمه الطلاب في الصفين السابع والثامن		استطلاع تشخيصي التمييز بين المصطلح قوة والمصطلح طاقة		استطلاع تشخيصي ص 79
طاقة الارتفاع (6ساعات)	العلاقة بين طاقة الارتفاع ووزن الجسم وارتفاعه	إجراء تجربة، بما ذلك تحليل المعطيات  والاستنتاج	إسقاط عيارات وزنية(أثقال) على معجونة / رمل أو تدحرج كرة على مسار، بندول متحرك	تجربة فيزيائية ص 157-155 عالم من الطاقة ص 60,61, 104.	ص 97 ، أسئلة 1-6, 8-10, 12-13
	حساب طاقة الارتفاع	حساب	مهام تقييم	الطاقة وحفظ الطاقة، عالم من الطاقة	ص 100 أسئلة 4, 6, 11, 13
	تحولات إلى طاقة حركة (طاقاتأخرى) وقانون حفظ الطاقة	عرض المعرفة	انظروا بند تجارب أساسية	الطاقة وحفظ الطاقة, عالم من الطاقة	ص' 100 أسئلة 5-7
	استخدامات لاحتياجات الإنسان	حل مشاكل	انظروا جدول الدمج التكنولوجي ص 47	طاقة بنظرة متعددة المجالات	مهمة التنور العلمي مشروع السلام
	دمج التكنولوجيا في موضوع طاقة الارتفاع ص 48.
طاقة الحركة (10 ساعات)	العلاقة بين طاقة الحركة للأجسام وبين سرعتها وكتلتها		كرة متدحرجة، سيارة متحركة على مسارات منحدرة ذات سطوح مختلفة، ورق زجاج، مسطح عشبأخضراصطناعي، رمل،صوف، ماء، زيت.	عالم من الطاقة 126, 128, 135	ص 105 أسئلة  14-17
	قانون حساب طاقة الحركة معنى طاقة الحركة		تجربة أساسية 5	الطاقة وحفظ الطاقة 63-64	ص 106 أسئلة 17-23
	طاقة الحركة وسائل النقل (حركة السيارات، قارب شراعي)				أسئلة 24-25
	طاقة الحركة على الشوارع  (مسافة التوقف، مسافة رد الفعل، مسافة الفرملة)			الطاقة وحفظ الطاقة 74-79	مهمةالتنور العلمي علمية -  تقريبًا حادث
	دمج التكنولوجيا في موضوع طاقة الحركة ص 48
طاقة في الأنظمة الكهربائية قدرة الطاقة الكهربائية	مقادير في الدائرة الكهربائية(شدة التيار الكهربائي، قياس التيار الكهربائي، الجهد الكهربائي، المقاومة، قانون اوم)		قانون أوم: قياس شدة التيار الكهربائي الكلي في الدائرة التي تشمل مقاوم كهلربائي وعلاقته بالجهد الكهربائي/ وبمقاومة المقاوم الكهربائي، أو قياس الجهد الكهربائي في الدائرة وعلاقته بالتيار الكهربائي أو بالمقاومة الكهربائية	عالم من الطاقة 275, 277 الطاقة وحفظ الطاقة 169-192	ص 113 أسئلة 37-39 53
	حسابات الطاقة في الدائرة الكهربائية		الكالوريمتر: العلاقة بين كمية الشحنات الكهربائية وبين التغيير في الطاقة الحرارية	عالم من الطاقة ص 294 (الكالوريمتر) الطاقة وحفظ الطاقة 199-206	ص 117 أسئلة 51-52
	توصيل مقاومات على التوالي وعلى التوازي			الطاقة وحفظ الطاقة 193-198	ص114 أسئلة 40-44
	القدرة كوتيرة لتحويل الطاقة		قياس الزمن المطلوب لنفس كمية الماء حتى تصل الى نفس درجة الحرارة في أباريق كهربائية ذات قدرات مختلفة	عالم من الطاقة ص 315 الطاقة وحفظ الطاقة 198-203	ص 116 سؤال 45
	استغلال			الطاقة  و حفظ الطاقة 237-242	ص 117 اسئلة 46-52 مهمةالتنورالعلمي ص170 استهلاك الكهرباء في الأجهزة البيتية
	فاتورة الكهرباء				مهمة التنور العلميفاتورة الكهرباء البيتي
	دمج التكنولوجيا في موضوع طاقة الأنظمة الكهربائية ص 49
الطاقة الحرارية  وأنظمة التحويل (8 ساعات)	العلاقة بين  الطاقة الحرارية والكتلة، تغييرات درجة الحرارة ونوع المادة الساخنة		انظروا بند التجارب الأساسية ص 38	تجربة فيزيائية: طاقة: توضيح التمييز بين الحرارة ودرجة الحرارة ص 201. تمدد الاجسام بتأثير الحرارة  ص 202 ، الحرارة نوع من أنواع الطاقة (جول) ص 204, 208, تجارب وشرح نموذج جول 217, 218. الطاقة وحفظ الطاقة 127-136.	ص 109 أسئلة 26-27
	الحرارة  النوعية		تسخين كتل مائية  مختلفة إلى نفس درجة الحرارة في الإبريق الكهربائي.	الحرارة ودرجة الحرارةص115 الطاقة وحفظ الطاقة 137	ص 111 سؤال 33
	حرارة كامنة		تسخين كتل مختلفة من الجليد حتى نحصل على بخار وتحديد الزمن.	عالم من الطاقة ص 176 الحرارة ودرجة الحرارة ص 136 الطاقة وحفظ الطاقة 148-154	ص 112 أسئلة 35-36
	التوصيل الحراري		قياس التغيير في درجات الحرارة نتيجةًلتلامس أجسام مختلفة في درجة الحرارة		ص 109 أسئلة  28-29
	الطاقة الحرارية في الأنظمة التكنولوجية (الإبريق الكهربائي، التكييف، الثلاجة، محرك حرق خارجي، داخلي)				ص 111 سؤال 32
	دمج التكنولوجيا في موضوع الطاقة الحرارية ص 48
طاقة الأشعة واستخداماتها (8 ساعات)	بحث العوامل التي تؤثر على تحولات طاقة الأشعة الى حرارة			الطاقة وحفظ الطاقة 213-218	ص 214 ملحق د
	أنواعأشعاعة الكترومغناطيسية.
	صفات الأشعة، ظواهر طبيعية لها صلة بالاشعة		فرن شمسي: تسخين الماء وقياس درجة الحرارة بالنسبة للزمن.	الطاقة وحفظ الطاقة 220-223	مهمة التنور العلمي – الفرن الشمسي
	طاقة الاشعة في الأنظمة التكنولوجية		تجارب تعتمد على الخلايا الشمسية 1,2 ملحق ح ص 198	موقع الطاقة بنظرة متعددة المجالات	مهمة التنور العلمي – البرج الشمسي محطة الفضاء، الفرن الشمسي
الطاقة النووية (2 ساعة)	عمليات انطلاق طاقة نووية (دمج, انشطار،مقادير)				ص214 ملحق د
	أنظمة لتحويل الطاقة النووية				مهمة التنور العلمي – مفاعلاتانشطار نووي
الطاقة الكيميائية ( 2 ساعة)	عمليات كيميائية ماصة للطاقة وعمليات كيميائية مشعة للحرارة (احتراق، تنفس،التركيب الضوئي)		ص 38 تجربة  1-4	عالم من: الطاقة: تجربة شمعةالهيدروجين-فيلم قصير من متنزه  الطاقة – الفصل السادس بند أ	ص214 ملحق د
قانون حفظ الطاقة (2 ساعة)	في نظام معزول (أنظمة لا يوجد علاقة متبادلة بينها وبين البيئة المحيطة) لا تتغير كمية الطاقة الكلية.		مختبر البحث-عمليات تسخين وتبريد ص 50	الطاقة وحفظ الطاقة 225-227
تأثير الطاقة على الفرد، المجتمع والبيئة المحيطة (6 ساعات)	الصحة والأشعة الالكترومغناطيسية				مهمة التنور العلمي – الهاتفالخلوي
	الصحة وطاقة الأشعة الراديواكتيفية (النشاط الإشعاعي) (توسع)				مهمة التنور العلمي –استهلاك الطاقة في العالم

ب.2. طرق تدريس، تجارب أساسية وفعاليات مختارة

---

[1]أُعِدَّت المواضيع بحسب المنهج التعليمي الجديد المحتلن لسنة 2013.

[2]يظهر فيما بعد وصف مفصل للتجارب في بند "طرق تدريس، تجارب إفتتاحية، وفعاليات مختارة "