Week 17 · Theme 3, Unit 3 Energy and Fuels, Concept 3.1 Devices and Energy (B) · 3 lessons
3
الطاقة لا تفنى
Discovery Education Science P4: Term 2, Unit 3, pp. 11–25
الهدفأشرح حفظ الطاقة، وأبني نموذج سلسلة طاقة، وأكتب ادعاءً ودليلًا وتعليلًا عن هاتف يعمل بالطاقة الشمسية.
كلمات جديدة
حفظ الطاقة · الطاقة لا تُخلق ولا تفنى، إنها فقط تغيّر صورتها أو تنتقلمنقولة · انتقلت من مكان إلى آخر بالصورة نفسهاالخلية الشمسية · جزء يحول ضوء الشمس إلى طاقة كهربائية
الشرح
يمكن أن تتغير صورة الطاقة لكنها لا تُخلق ولا تفنى. وهذا هو قانون حفظ الطاقة. عندما تشغّل مصباحًا تتحول الطاقة الكهربائية إلى ضوء وحرارة. وعندما تركب دراجة تتحول الطاقة الكيميائية من الفطور إلى حركة وحرارة. قد يبدو أن بطارية الهاتف «تفقد» الطاقة عندما تفرغ. لكن الطاقة الكيميائية المخزنة تحولت إلى ضوء على الشاشة وصوت وحرارة. هي لم تختفِ. ولكي نستخدم الهاتف من جديد ندخل إليه طاقة من جديد. وفي نموذج سلسلة الطاقة نسمّي كل حلقة ونقول هل الطاقة منقولة (انتقلت بالصورة نفسها) أو محوَّلة (تغيرت إلى صورة مختلفة). ولكي نجيب كيف يشغّل ضوء الشمس هاتفًا نكتب ادعاءً ودليلًا وتعليلًا.
ضوء الشمس→الخلية الشمسية: كهربائية→البطارية: كيميائية→الهاتف: ضوء وصوت وحرارة
أمثلة محلولة
المكان
الوحدات
البطارية في البداية
١٠٠
الضوء والصوت
٤٠
الحرارة
٦٠
يفرغ هاتف. الطاقة الكيميائية في البطارية ١٠٠ وحدة صارت ٤٠ وحدة ضوءًا وصوتًا على الشاشة والسماعة و٦٠ وحدة حرارة: ٤٠ + ٦٠ = ١٠٠. ما زالت كل الطاقة موجودة.
السلك: منقولة→المحرك: محولة→الريش: هواء متحرك
نموذج سلسلة لمروحة: كهرباء من المقبس (منقولة عبر السلك) ثم المحرك (محولة إلى حركة) ثم الريش (هواء متحرك). كل حلقة عليها اسمها.
الادعاء
الدليل
التعليل
الضوء يصير كهرباء
يشحن في الشمس لا في الظلام
الطاقة تغيّر صورتها
الادعاء: يمكن لضوء الشمس أن يشغّل هاتفًا لأن الخلية الشمسية تحول الضوء إلى طاقة كهربائية. الدليل: يشحن شاحن شمسي الهاتف في الشمس ولا يشحنه في الظلام. التعليل: تتحول طاقة الضوء إلى طاقة كهربائية، وتُخزن طاقة كيميائية في البطارية، ثم تُستخدم.
نشاط الفصل
ابنِ سلسلة طاقة. اختر مع شخص كبير جهازًا وارسم سلسلته على شريط ورقي طويل أو صف من البطاقات، بالصور والأسهم. اكتب على كل حلقة صورة الطاقة وكلمة منقولة أو محولة. اعرضها على أسرتك ودعهم يجدون حلقة ناقصة.
تدرّب
1
هل يمكن خلق الطاقة أو إفناؤها؟
لا. إنها فقط تغيّر صورتها أو تنتقل.
2
كان في بطارية ٥٠ وحدة من الطاقة. أعطت ١٠ وحدات ضوءًا و٥ صوتًا والباقي حرارة. كم وحدة كانت حرارة؟
٥٠ − ١٠ − ٥ = ٣٥ وحدة.
3
في سلسلة الهاتف الشمسي، أي صورة للطاقة تصنعها الخلية الشمسية من الضوء؟
طاقة كهربائية.
4
يحمل السلك الكهرباء إلى المحرك دون أن تتغير صورتها. هل هذا انتقال أم تحول؟ قل الحرف.