ملتقى الفيزيائيين العرب - كيف تشرح فيزياء ثاني ثانوي المطور كامل المنهج؟ (المُرشد الدراسي، صور، فيديو، فلاشات)

اقتباس:

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة نـاصر (المشاركة 614572)

[justify]

2-1 الدفع والزخم Impulse and Momentum

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة الـ 12 :

نشاط 1 : يطلب المعلم من أحد طلابه تنفيذ التجربة الاستهلالية الموضحة في الكتاب ص 37 أمام زملائه :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1192

بحيث يدفع كرة مصمتة وأخرى مجوفة - في نفس الوقت - باتجاه بعضيهما ، ويطلب من الجميع تدوين المشاهدة ، سيلاحظ الطلاب عدة حالات بحسب سرعة كل من الجسمين ، فإذا كان حاصل ضرب كتلة أحدهما في سرعته ( الكرة المصمتة ) أكبر من حاصل ضرب كتلة الثاني في سرعته ( الكرة المجوفة ) فإن الكرة المصمتة تكمل طريقها ولكن بسرعة أقل بينما ترتد الكرة المجوفة ، ولو كان حاصل ضرب كتلة أحدهما في سرعته مساويا لحاصل ضرب كتلة الثاني في سرعته فإن كليهما سيرتدّان إلى الخلف .

والخلاصة سيتوصل الطلاب إلى أنّ العوامل المؤثرة هي الكتلة وسرعة الجسم .

نشاط 2 : يُعزز المعلم النشاط الأول بهذه المحاكاة :

[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1316643844.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

بحيث يُطبق على المحاكاة الحالات التالية :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1191

سيُلاحظ في الحالتين الأولى والثانية أنّ الجسم الأول يتغلب على الجسم الثاني الذي يرتدّ بدرجتين متفاوتتين بينما يستمر الجسم الأول في طريقه ، و في الحالتين الثالثة والرابعة يتغلب الجسم الثاني على الجسم الأول الذي يرتدّ بدرجتين متفاوتتين بينما يستمر الجسم الثاني في طريقه ، وفي الحالة الخامسة يرتد كلا الجسمين .

نشاط 3 : يتسائل المعلم عن تعليل النشاط 2 ، ويُوجه النقاش ليصل بهم إلى مفهوم الزخم حيث أنه كمية متجهة تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته المتجهة ، وقانونه : P = m v ووحدته (kg.m/s) ، ويتوسع في الحديث عن الزخم الخطي فيبيّن : أنّه من المفاهيم الأساسية في الفيزياء و في الحياة اليومية لأنه يعطي انطباع واضح و شامل عن حركة الأجسام، فعلى سبيل المثال تملك الشاحنة زخما اكبر بكثير من الزخم الذي تملكه سيارة لها نفس السرعة، وهذا يعطي انطباعا بان القوة اللازمة لإيقاف الشاحنة اكبر من تلك القوة اللازمة لإيقاف السيارة الصغيرة.

مزيد توضيح بمثال رائع :

http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1316887897.jpg

نشاط 4 : يعرض المعلم مقطع فيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=laGs4ekvugw

ويطلب من الطلاب وصف مُشاهدتهم ، سيلاحظ الطلاب - في المشهد المُبطئ - إنضغاط كرة الغولف عند ركلها بالمضرب مع استمرار تزايد القوة حتى تصل إلى أقصى قيمة لها ثم تستعيد شكلها وتتحرك الكرة مُبتعدة عن المضرب بسرعة كبيرة [ يستغرق هذا الحدث زمنا قصيرا جدا ( تقريبا : ملي ثانية ms ) ولكن المشهد مُبطئ بشكل يبيّن ما يحدث ]

نشاط 5 : يتسائل المعلم ماذا لو زادت مدة ارتطام كرة الغولف بالمضرب مع تأثير نفس متوسط القوة ؟
أي بمعنى : ما الفرق عندما تؤثر قوة متوسطها 10000 N على كرة الغولف ، مرة بمدة ارتطام تبلغ 0.1 ms ، ومرة أخرى بمدة ارتطام 0.8 ms ؟

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1188

يُوجه المعلم النقاش ليصل الطلاب إلى أنّ " دفع " كرة الغولف في الحالة الثانية سيكون أكبر .
أيّ أنّ الدفع هو حاصل ضرب متوسط القوة المؤثرة في جسم في زمن تأثير القوة ، وقانونه : I = F ∆t ووحدته (N.s)

ثم يُعزز هذا النشاط بالمحاكاة التالية :

[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1316643917.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

الحصة الـ 13 :

نشاط 6 : يشرح المعلم استنتاج الصيغة الرياضية لنظرية الزخم الدفع مُستندا على قانون نيوتن الثاني ؟ ثم يُبيّن نص النظرية .

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1187

نشاط 7 : يعرض المعلم مقطع الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=leSkqdvBB90

ثم يُبيّن أهمية نظرية الدفع الزخم في تصميم الوسائد الهوائية :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1190

فيتسائل أولا : ما مقدار الزخم الأبتدائي Pi والزخم النهائي Pf والدفع للسيّارة عند ارتطامها ، سيلاحظ الطلاب أنه بما أنّ السيارة تتوقف بعد ارتطامها أيّ أنّ سرعتها النهائية صفر ، وبالتالي زخمها النهائي Pf يساوي صفر ، أما الزخم الابتدائي فلا علاقة له بالارتطام ، وبالتالي فإن مقدار الدفع عند الارتطام سيساوي الزخم الإبتدائي استنادا على نظرية الدفع الزخم : F∆t = pf – pi و (pf = 0 ) ، ثم يتسائل المعلم إذا ماذا توفر الوسائد الهوائية ، ليصل بالنقاش معهم إلى أنّ الوسادة الهوائية توفر الدفع المضاد حتى لا يتضرر السائق ويكون ذلك بتقليل القوة عن طريق زيادة زمن ملامسة جسم الراكب بالوسادة الهوائية لأن الدفع الكبير يحدث من خلال قوة كبيرة خلال زمن قصير أو قوة صغيرة خلال زمن طويل .

تدريب على (استخدام نظرية الدفع – الزخم صفحة 39 ) أحسب كل من :
التغيّر في زخم كرة البيسبول - الزخم الابتدائي والنهائي لكرة البيسبول - السرعة المتجهة النهائية للكرة .
علما بأنّ كتلتها ... ومقدار الدفع المؤثر ... والسرعة المتجهة للكرة قبل اصطدامها بالمضرب تساوي ؟

يكمل ما تبقى من الحصة بحل بعض التدريبات ص 42 .

الحصة الـ 14 :

حل المسائل التدريبية ص 42 و 43 ، بحيث يُعطي لكل تدريب فترة زمنية ليحاول الطلاب الحل ، ثم يُصوب الحل على السبورة .

في الرابط التالي : مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس الرابع ، و المرشد الدراسي للدرس الرابع :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1193

المحتوى المخفي لايقتبس

[/justify]

الله يعطيك العافيه

مشكووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووووو وووووووووووووور وما قصرت QUOTE=نـاصر;614561][justify]

1-1 وصف الحركة الدورانية Describing Rotational Motion

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة الأولى :
يبدأ المعلم مُستعينا بالله ثم يُرحب بطلابه ويُهنئهم بالعيد والعام الدراسي الجديد ويحثهم على الاجتهاد والانضباط ، ثم يُقسم طلابه إلى مجموعات لتنفيذ التجربة الاستهلالية .

نشاط 1 : تنفيذ التجربة الاستهلالية :
التجربة سهلة وأدواتها متوفرة : لوح ، علبتي مرطبات إحداها فارغة والأخرى مُصمتة - فيها سائل أو رمل مثلا - ، كرة ، مسطرة .
وإن توفر لديك جسمين لهما نفس الكتلة والحجم مثل القرص والحلقة ( الموضحة في الصورة وفي تجربة الفيديو / المشهد الثاني ) ، فهذا أفضل ، لأن هذه التجربة تهدف إلى اكتشاف اختلاف تسارع الأجسام المتباينة في توزيع كتلها .

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1122

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1123

http://www.youtube.com/watch?v=RwBCP91Wv-w

من خلال الأدوات المتوفرة (علبتي مرطبات والكرة ) سيلاحظ الطالب وصول الكرة أولا ثم العلبة المصمتة ثم العلبة الفارغة .

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1124

وسيستنتج من خلال ما درسه في الصف الأول ثانوي أن السبب اختلاف تسارع الأجسام ، حيث أن تسارع الكرة أكبر ثم العلبة المصمتة ثم العلبة الفارغة ، وسبب اختلاف التسارع ليس اختلاف الكتل ( لأن تسارع الأجسام الساقطة لا يؤثر فيها الكتل ، ولذلك قلت أن الأفضل في التجربة إحضار جسمين لهما نفس الكتلة والحجم مثل القرص والحلقة ) ، ولكن سبب اختلاف التسارع – وهذا ما يحاول المعلم أن يوجه الطلاب لاستنتاجه – هو بُعد الكتلة عن محور الدوران ، فكلما أقتربت الكتلة من محور الدوران زاد تسارعها مثل العلبة المصمتة ( القرص ) وكلما ابتعدت الكتلة عن محور الدوران قلّ التسارع مثل العلبة الفارغة ( الحلقة ) .

توضيح :

محور الدوران : هو خط وهمي يعبر مركز الجسم ويدور الجسم حوله ، كما هو موضح في هذه الصور :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1129

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1126

المقصود بـ " كلما أقتربت الكتلة من محور الدوران " أي كلما كانت كتلتها أقرب إلى المركز أو في المركز نفسه ، والصورة التالية توضح المُراد :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1146

لاحظ أنّ الجسم الأول كتلته أبعد عن المركز ( محور الدوران ) بينما كتلة الجسم
الرابع تمر بالمركز .

إن لم تتوفر الأدوات فهذه محاكاة فلاشية للتجربة الاستهلالية ، يمكن ملاحظة تسارع الأجسام من خلال زمن تدحرجها

[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270101.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

نشاط 2 : يعرض المعلم الصور التالية – سواء على البروجكتر أو في أوراق عمل – ويطلب منهم وصفها .

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1128

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1129

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1130

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1125

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1126

سيلاحظ الطالب أن جميعها ذات حركة دورانية ، وبهذا النشاط يستحضر الطالب في ذهنه مجموعة الحركات الدورانية التي تساعده في وصفها .

ثم يطرح المعلم هذا التساؤل : كيف نفرق بين هذه الحركات الدورانيّة ؟ بمعنى أيّ الحركات أسرع ؟ وبشكل عام كيف نقيس الحركات الدورانية ؟

يستقبل إجابات الطلاب بدون تصويبها ثم يطلب منهم تنفيذ النشاط التالي :

نشاط 3 : يعرض المعلم الصور التالية في ورقة عمل ويطلب منهم أنّ يفرقوا بينها ثم يستنتجوا تعريفا لكل منها :

degree

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1132

grad
http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1133

Radian
http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1134

سيلاحظ الطالب أن الصورة الأولى مُقسمة إلى 360 قسم ، أي أنّ وحدة degree تعادل 1/360 من الدورة الكاملة ( وللتقريب والتبسيط يستشهد المعلم بعقارب الساعة حيث أن الساعة تعادل 1/12 والدقيقة تعادل 1/60 ) ، وأما الصورة الثانية فهي مقسمة إلى 400 قسم ، أي أنّ وحدة grad تعادل 1/400 من الدورة الكاملة ، أما الصورة الثالثة فهي تحتاج إلى مقطع الفيديو التالي حتى تتضح للطلاب بشكل أكبر :

http://www.youtube.com/watch?v=GEKy6ImaUkA

سيلاحظ أن وحدة Radian الراديان هي زاوية تقابل قوس طوله يساوي نصف القطر .

ومن الصورة التالية يتضح لهم أن الدورة الكاملة تعادل (2π Radian ) أي أن وحدة Radian الراديان كذلك تعادل 1/2π من الدورة الكاملة .

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1135

نشاط 4 : عرض فلاشي لتعزيز وحدات قياس الحركات الدائريّة .

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1136

[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270196.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]

ما تبقى من الحصة يطرح المعلم تمارين ذهنية على وحدة الراديان من خلال الحركات الدائرية التي شاهدوها .

الحصة الثانية :

تابع : الدرس الأول : وصف الحركة الدورانية .

نشاط 5 : يقوم المعلم بتقسيم الطلاب إلى مجموعات ، ويُعطي كل مجموعة قرص CD وقلم وورقة A4 ، ويطلب من كل مجموعة أن ترسم خطا على القرص وخطا على الورقة ثم يديروا القرص كما هو موضح في الصورة التالية :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1137

ويطلب منهم تقدير ما يلي مع استعانتهم بالكتاب ص 10 :
أولا – عدد الدورات التي قطعها القرص ( للتسهيل اطلب منهم أخذ العدد الصحيح من الدورات وطبعا ستختلف من مجموعة إلى أخرى بحسب القوة المؤثرة على القرص )
ثانيا – المسافة التي قطعها الخط المرسوم في القرص ( يُفترض أنّ يتوصل الطلاب إلى هذه المسافة بضرب محيط القرص في عدد اللفات ) .
ثالثا – الزاوية التي قطعها القرص بوحدات : Radian – degree – grad ( يُفترض أنّ يتوصل الطلاب إلى هذه الزوايا بضرب عدد أقسام الوحدة ب الدورة الواحدة في عدد اللفات ) .
رابعا – اقتراح تعبيرا للزاوية التي قطعها القرص ( الإزاحة الزاوية ) ، حيث أنها : هو التغيّر في الزاوية أثناء دوران الجسم .
خامسا – ما العلاقة بين المسافة الخطية والإزاحة الزاوية ؟ ( يكتب المعلم على السبورة المسافة الخطيّة والإزاحة الزاوية التي توصلت إليها إحدى المجموعات ، ونصف قطر CD ، ثم يطلب منهم أن يتوصلوا إلى العلاقة بينها وهي :d = r θ )
سادسا – ما سرعة دوران القرص ، مرة مستندا على المسافة التي قطعها الخط المرسوم في القرص و أخرى مستندا على الزاوية التي قطعها القرص ، وما الفرق بينهما . ( يُفترض أنّ يتوصل الطلاب إلى أنّ السرعة الأولى هي سرعة خطية والثانية هي سرعة زاوية ) ، حيث أن السرعة الزاوية هي التغيّر في الإزاحة الزاوية خلال وحدة الزمن ، ثم يطلب منهم أن يتوصلوا إلى العلاقة بين السرعة الخطيّة و السرعة الزاوية ، وهي v = r ω ) .

يمكن الاستعانة بهذا الفلاش للنشاط 5

[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270204.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270212.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]

نشاط 6 : يعرض المعلم على الطلاب المحاكاة الفلاشية التالية في حالتين ، الأولى : يضع التسارع الزاوي angular acceleration صفر وفي الحالة الثانية يضع قيمة التسارع الزاوي angular acceleration ولتكن 1 rad/s .

[flash=http://www.eoman.almdares.net/up/15824/1315270322.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

ويطلب منهم وصف الحالتين والتفرقة بينهما ، ليصل بهم أنّ الحالة الأولى تمثل حركة بسرعة زاوية منتظمة ، والحالة الثانية تمثل حركة بتسارع زاوي .

ثم يُراجع معهم فيما تبقى من الحصة مفاهيم الدرس الأول :
الإزاحة الزاوية – السرعة الزاوية المتجهة – التسارع الزاوي – الراديان ، حيث أن :

الإزاحة الزاوية θ : هو التغيّر في الزاوية أثناء دوران الجسم ، وعلاقته بالإزاحة الخطيّة :

d = r θ

السرعة الزاوية ω: هو التغيّر في الإزاحة الزاوية خلال وحدة الزمن الذي يتطلبه حدوث الدوران ، ويُعطى بالعلاقة :

ω = ∆ θ / ∆t

وعلاقته بالسرعة الخطيّة :

v = r ω

التسارع الزاوي : هو التغيّر في السرعة الزاوية خلال وحدة الزمن ، ويُعطى بالعلاقة :

α = ∆ ω / ∆t

وعلاقته بالتسارع الخطيّ :

a = r α

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1138

[OVERLINE]تحذير : خطأ فادح إن قام المعلم بكتابة هذه التعريفات والقوانين مباشرة على السبورة ، لأن هذا ليس تعليم بل تلقين . [/OVERLINE]

الحصة الثالثة :

تابع : الدرس الأول : وصف الحركة الدورانية .

حل المسائل التدريبية ص 12 و 13 ، بحيث يُعطي لكل تدريب فترة زمنية ليحاول الطلاب الحل ، ثم يُصوب الحل على السبورة .

في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس الأول ، و المرشد الدراسي للدرس الأول :

http://www.phys4arab.net/vb/picture....pictureid=1139

المحتوى المخفي لايقتبس

[/justify][/QUOTE]