الطاقة
إذا كانت الطاقة لا تفنى، فلماذا نقول إننا «نستهلكها»؟
شاحن دافئ
يمرر المعلم على الطلاب شاحن هاتف كان متصلًا بالكهرباء ثم فُصل، فيجدونه دافئًا. الشاحن صُمم ليشحن الهاتف لا ليسخن.
من أين جاءت هذه الحرارة؟ وأين تذهب الطاقة التي «نستهلكها»؟
ماذا تتذكر؟
- 1اذكر ثلاث صور للطاقة.
- 2ما صورة الطاقة المخزنة في البطارية؟
اكتب إجابتك على لوحك، وارفعه عند الإشارة.
الفكرة المركزية
الطاقة لا تفنى بل تتحول من صورة إلى أخرى، لكن جزءًا منها يتحول دائمًا إلى صورة لا نستفيد منها، غالبًا حرارة، فنقول إنه «ضاع».
في المصباح تتحول الطاقة الكهربائية إلى ضوء نريده وحرارة لا نريدها، ومجموعهما يساوي الطاقة الكهربائية الداخلة. والجهاز الأكفأ هو الذي يحول نسبة أكبر من الطاقة الداخلة إلى الصورة المفيدة، كمصابيح الليد التي تسخن أقل من المصابيح القديمة.
مفردات الدرس
- تحول الطاقة
- انتقال الطاقة من صورة إلى أخرى.
- قانون حفظ الطاقة
- الطاقة لا تفنى ولا تُستحدث من العدم، بل تتحول من صورة إلى أخرى.
- الطاقة المفيدة
- الصورة التي صُمم الجهاز لإنتاجها.
- الطاقة الضائعة
- الجزء الذي يتحول إلى صورة غير مرغوبة، غالبًا حرارة.
- الكفاءة
- نسبة الطاقة المفيدة إلى الطاقة الداخلة.
مثال محلول: سلسلة المروحة
تتبع تحولات الطاقة في مروحة كهربائية متصلة بالمقبس، وحدد الطاقة المفيدة والضائعة.
- 1الطاقة الداخلة كهربائية من المقبس.
- 2في المحرك تتحول إلى طاقة حركية تدير الشفرات، وهي المفيدة.
- 3جزء يتحول إلى حرارة في المحرك وصوت من الدوران، وهي الضائعة.
- 4نكتب: كهربائية ← حركية (مفيدة) + حرارية وصوتية (ضائعة).
الإجابةكهربائية ← حركية مفيدة، مع حرارة وصوت ضائعين.
اتفاقنا في الحوار
- 1أستمع لزميلي حتى يُنهي فكرته.
- 2أبدأ ردّي بـ: «أتفق مع… وأضيف…» أو «أرى رأيًا آخر لأن…».
- 3المجيب يُختار عشوائيًا؛ فكلنا مستعدون.
دورك: من الشمس إلى مصباح الفصل
تتبع مسار الطاقة من الشمس إلى مصباح في فصل يعمل بلوح شمسي وبطارية.
حلّ مع زميلك، ثم برّر خطوتك الأهم.
- 1الشمس ترسل طاقة ضوئية تصل إلى اللوح الشمسي.
- 2اللوح يحول الطاقة الضوئية إلى كهربائية، ويسخن جزء منه (ضياع).
- 3البطارية تخزن الطاقة في صورة كيميائية.
- 4عند التشغيل تتحول الكيميائية إلى كهربائية ثم إلى ضوئية في المصباح، مع حرارة ضائعة.
الإجابةضوئية ← كهربائية ← كيميائية ← كهربائية ← ضوئية، وفي كل حلقة جزء يضيع حرارةً.
كتب أحدهم:
الطاقة تُستهلك وتنتهي عندما تفرغ البطارية.
حدّد موضع الخطأ، وصحّحه، وبرّر.
لماذا يقع هذا الخطأ؟يخلط بين نفاد الصورة المفيدة وفناء الطاقة.
كتب أحدهم:
اللوح الشمسي يصنع الطاقة.
حدّد موضع الخطأ، وصحّحه، وبرّر.
لماذا يقع هذا الخطأ؟لا يميز بين إنتاج الطاقة من العدم وتحويلها.
مصباح دخله 100 وحدة من الطاقة الكهربائية، فخرج منه 20 وحدة ضوءًا. أين ذهبت بقية الطاقة؟
- أفنيت 80 وحدة داخل المصباح
- ببقيت 80 وحدة مخزنة في المصباح
- جعادت 80 وحدة إلى المقبس
- دتحولت 80 وحدة إلى حرارة في الغالب
ارفع حرف أ/ب/ج/د من مجموعتك معًا (من الصفحة الثانية في ملف بطاقة الخروج).
الإجابة الصحيحة: دالطاقة لا تفنى: 100 وحدة = 20 ضوءًا + 80 تحولت غالبًا إلى حرارة ضائعة.
قارن بين المروحة والغلاية: في أيهما تكون الحرارة طاقة مفيدة، وفي أيهما ضائعة؟
برّر إجابتك بجملتين.
بطاقة الخروج
- 1ارسم بالأسهم سلسلة تحولات الطاقة في مكواة كهربائية، وحدد المفيد منها.
- 2لماذا لا يمكن أن تكون كفاءة المروحة 100%؟
اكتب إجابتك على بطاقة الخروج المطبوعة، وسلّمها عند الباب (ليست بطاقات رفع أ/ب/ج/د).
قبل أن نغادر
أكمل: الطاقة لا تفنى، بل…
في الحصة القادمةمصادر الطاقة المتجددة وغير المتجددة ومقارنة كفاءتها.
مهمة البحث الرقمية
ابحث في موقع جهة رسمية للطاقة عن بطاقة كفاءة جهاز تكييف أو ثلاجة، واكتب ما تعنيه نجومها في سطرين مع اسم المصدر.
- جهة رسمية أو تعليمية معروفة
- معلومة تُطابق في مصدرين
- يُكتب اسم المصدر مع الإجابة
منصة مدرستيتجد المهمة وبطاقة الخروج الإلكترونية ومقطع الدرس على منصة مدرستي.
الكتابواجب الكتاب يصلك بحسب بطاقة خروجك اليوم.