بطاقة الدرس:
- عنوان الدرس: المغناطيسية
- ترتيبه: الثاني من الفصل الثاني عشر «الكهرباء والمغناطيس»، في الوحدة السادسة «القوى والطاقة».
- مادة: العلوم.
- الصف: السادس الابتدائي – السعودية.
- الفصل الدراسي: الثالث.
- الهدف: تلخيص وإجابة الأسئلة.
- الدرس السابق: الكهرباء
إجابات الأسئلة
س: أفترض أنَّني وضعتُ قضيبين مغناطيسيين على مستوى واحد، وفي خطّ مستقيم بحيثُ يلامس القطب الشمالي لمغناطيس القطب الجنوبي للآخر. تُرى أين تتركز أكبر قوة لهذا المغناطيس المزدوج؟
ج: أصمم تجربةً لاختبار توقعي، وأكتب تقريرًا عن مدى دقتِهِ. إذا وضع قضيبان مغناطيسيان معا بهذه الطريقة فسيعملان كمغناطيس واحد، وستكون أكبر قوى عند الأقطاب المتقابلة.
أختبر نفسي.. س: أقارن فيمَ تُشبه الكرة الأرضية القضيب المغناطيسي، وفيم تختلفُ عنه؟
ج: للأرض قطبان مغناطيسيان شمالي وجنوبي وكذلك للقضيب المغناطيسي، والأرض مغناطيس دائم مثل معظم المغناطيسات. للأرض قطبان جغرافيان شمالي وجنوبي، ولا يوجد للقضيب المغناطيسي قطبان جغرافيان.
التفكير الناقد.. س: كيف يمكنك تحويل قطعة حديد إلى مغناطيس دائم؟
ج: وضع قطعة الحديد التي ذراتها تكون في اتجاه عشوائي بالقرب من مغناطيس قوي تصطف ذراته في الاتجاه نفسه، وبالتالي يحدث اصطفاف لذرات الحديد في الاتجاه نفسه ويتكون مغناطيس ضعيف
أقارن.. س: ما أوجه الشبه وأوجه الاختلاف بين المغناطيس الكهربائي والمغناطيس الدائم؟
ج: كل منهما يمكنه سحب أو دفع بعض الفلزات والمغانط الأخرى، ولهما قطبان شمالي وجنوبي. لكن يمكن فتح وإغلاق المغناطيس الكهربائي، ويمكن تغيير قوته بناء على التيار الكهربائي ، وعدد وحجم اللفات.
التفكير الناقد.. س: كيف يمكن أن تصنع جرسَ بَابِ مِنْ قضيب حديدي وملف أسلاك؟
ج: إذا سحب قضيب حديدي بلطف إلى الخارج، فالقوة المغناطيسية للمغناطيس الكهربائي ستسحبه إلى الداخل، فيصطدم القضيب الحديدي بالجرس في أثناء عودته، فتسمع جرس الباب. يمكن ربط القضيب الحديدي بنابض (زنبرك) ليسحبه إلى الخارج.
س: أقارن ما أوجه الشبه وأوجه الاختلاف بين المولدات الكهربائية والمحركات الكهربائية؟
ج: لكل منهما ملفات مثبتة بمحور داخل مجال مغناطيسات دائمة. يدور المحور في المولد الكهربائي، مما يؤدي إلى سريان الكهرباء التي في المحركات الكهربائية داخل الملفات، مكونة مجالا مغناطيسيا يؤدي إلى دوران المحور.
التفكير الناقد.. س: ماذا يمكن أن يحدث لمولد كهربائي إذا دار المغناطيس الدائم بدلاً من الملف؟
ج: سيستمر توليد الكهرباء ، وسيعمل كالمعتاد. المغناطيسات الدائمة ثقيلة، لذلك فإن تحريك الملفات أسهل من تحريك المغناطيسات في المولد الكهربائي.
أقارن.. س: ما أوجه الشبه وأوجه الاختلاف بين الرفع المغناطيسي والطَّفُو؟
ج: الرفع المغناطيسي هي قوة رفع مثل الطفو، يعمل الرفع المغناطيسي عادة ضد الجاذبية. والطفو عملية طبيعية أما الرفع المغناطيسي فهو عملية اصطناعية.
التفكير الناقد.. س: كيف يمكن لأقطاب مغناطيس كهربائي أن تترتب لترفع قضيبا مغناطيسيا؟
ج: لرفع قضيب مغناطيسي، ستحتاج إلى قطبين متشابهين في كل جهة من القضيب المغناطيسي لدفعه أو رفعه) مثال: قطب جنوبي جهة القطب الجنوبي للقضيب المغناطيسي وقطب شمالي جهة القطب الشمالي للقضيب المغناطيسي)، وتحتاج أيضا إلى مغناطيسات كهربائية أخرى؛ كي لا ينقلب القضيب المغناطيسي. ولرفعه من أعلى ستحتاج إلى قطبين متضادين في كل جهة، قطب جنوبي مقابل القطب الشمالي وقطب شمالي مقابل القطب الجنوبي.
مراجعة الدرس
أفكر وأتحدثُ وأكتبُ
المفردات.. رفع الأجسام اعتمادا على قوى التنافر المغناطيسي تُسمَّى الرفع المغناطيسي.
أقارن.. س: ما أوجه الشبه وأوجه الاختلاف بين جرس الباب والسماعة الصوتية؟
| الاختلافُ | التشابه |
|
يولد مجال مغناطيسي عند مرور تيار كهربائي |
التفكير الناقد.. س: كيف يمكن أن يؤثر تسخين قضيب مغناطيسي في مغناطيسيته؟
ج: سيفقد المغناطيس بعض مغناطيسيته في حالة طرقه أو تسخينه، لأن الذرات تتوزع بشكل عشوائي، وليمتلك المغناطيس خصائص المغناطيسية مصطفة في الاتجاه نفسه.
س: أختار الإجابة الصحيحة:
1. أي مما يأتي لا يعمل على زيادة قوة المغناطيس الكهربائي؟
- زيادة عدد الحلقات.
- وضع قضيب حديد في المركز.
- زيادة المقاومة.
- زيادة التيار الكهربائي.
2. يحدث تحول في الطاقة في المحرك الكهربائي من:
- إشعاعية إلى كهربائية.
- حرارية إلى ميكانيكية.
- نووية إلى كهربائية.
- كهربائية إلى حركيه.
السؤال الأساسي.. س: كيف تعمل المغناطيسات؟
ج: للمغناطيس قطبان قطب شمالي وآخر جنوبي والأقطاب المتشابهة للمغناطيسات تتنافر، بينما الأقطاب المختلفة تتجاذب ويمكن تشبيه ذلك بما يحدث مع الشحنات الكهربائية.
العلوم والرياضيات
القوى المغناطيسية:
س: يستطيع ملفّ كهربائي مغناطيسي أن يلتقط 114 كجم من الحديد، ويستطيع قضيب مغناطيسي قوي أن يلتقط 33 كجم من الحديد. ما النسبةُ بينَ قُوَّتِيهِما؟
ج: النسبة 114 : 33 أي 38 : 11
الْعُلُومُ والمجتمع
تحديد الأماكن:
س: يمارس العديد من الناسِ رياضة تحديد المواقع بأسرع وقت ممكن. أبحث عن هذه الرياضة، وأكتب تقريرًا موضحًا فِيهِ كَيفَ تُستخدم المغناطيسية في هذه الرياضة؟
ج: تستخدم المغناطيسية عندما يستعمل الناس البوصلات ليحددوا طريقهم حول الأرض، يجب أن تستعمل حسابات خاصة لتصحيح الفرق بين القطب الشمال المغناطيسي والقطب الجغرافي.
⇐ مُقترح للمراجعة: حل أسئلة الفصل 11: استعمال القوى