ورقاتشرح درس الخصائص الفيزيائية للمادة سادس ابتدائي الفصل الثاني
المادة كل ما له كتلة ويشغل حيزًا، وتوصف بخصائص فيزيائية يمكن قياسها دون تغيير نوعها، منها الكتلة والحجم والكثافة، والكثافة تساوي الكتلة مقسومة على الحجم.
أهداف الدرس
- يفرّق بين الكتلة والوزن ويذكر وحدة قياس كل منهما.
- يقيس حجم الأجسام المنتظمة وغير المنتظمة بالإزاحة.
- يحسب الكثافة ويتوقع طفو الجسم أو غوصه.
- يعدد خصائص فيزيائية أخرى للمادة ويميز التغير الفيزيائي.
المفهوم الأساسي
المادة كل ما له كتلة ويشغل حيزًا، وتوصف بخصائص فيزيائية يمكن قياسها دون تغيير نوعها، منها الكتلة والحجم والكثافة، والكثافة تساوي الكتلة مقسومة على الحجم.
شرح الدرس
وضع هشام قطعة خشب وقطعة حديد صغيرة في حوض ماء، فطفت الأولى وغاصت الثانية. فتساءل: لماذا تتصرف المواد بشكل مختلف رغم أن الحديد أصغر حجمًا؟ الجواب في الخصائص الفيزيائية للمادة.
الكتلة والوزن
الكتلة مقدار ما في الجسم من مادة، وتقاس بالميزان ذي الكفتين، ووحدتها الجرام والكيلوجرام، ولا تتغير بتغير المكان. أما الوزن فهو قوة جذب الأرض للجسم، ويقاس بالنيوتن، ويتغير بتغير الجاذبية، فوزنك على القمر أقل من وزنك على الأرض لأن جاذبية القمر أضعف، بينما تبقى كتلتك كما هي.
«الكتلة مقدار المادة وتقاس بالجرام، والوزن قوة الجاذبية ويقاس بالنيوتن.»
الحجم
الحجم مقدار الحيز الذي يشغله الجسم. نقيس حجم السائل بالمخبار المدرج بوحدة المللتر، ونقيس حجم الصندوق بضرب طوله في عرضه في ارتفاعه بوحدة السنتمتر المكعب، والسنتمتر المكعب يساوي المللتر. أما الجسم غير المنتظم كالحجر فنغمره في مخبار فيه ماء، ونطرح قراءة الماء قبل الغمر من قراءته بعده، وتسمى هذه الطريقة الإزاحة.
لو ارتفع الماء في مخبار من ٥٠ مل إلى ٦٠ مل بعد غمر حجر فحجمه ١٠ سم³ تقريبًا.
الكثافة والطفو
الكثافة هي كتلة وحدة الحجم من المادة، وتحسب بقسمة الكتلة على الحجم، ووحدتها جرام لكل سنتمتر مكعب. كثافة الماء ١ جم/سم³ تقريبًا. إذا كانت كثافة الجسم أقل من كثافة السائل طفا، وإذا كانت أكبر غاص.
مثال محلول: كتلة قطعة معدن ٧٢ جم وحجمها ٩ سم³ فكثافتها ٧٢ ÷ ٩ = ٨ جم/سم³ وهي أكبر من كثافة الماء فتغوص فيه.
لا تحدد الكتلة وحدها الطفو، فالسفينة الحديدية الكبيرة تطفو لأن حجمها كبير فتقل كثافتها الكلية.
خصائص فيزيائية أخرى
- حالات المادة: صلبة وسائلة وغازية، وتتغير بالحرارة، وتسمى درجة تحول الصلب إلى سائل الانصهار ودرجة تحول السائل إلى غاز الغليان.
- التوصيل: بعض المواد توصل الحرارة والكهرباء مثل الفلزات، وبعضها عازل مثل الخشب والبلاستيك.
- المغناطيسية: بعض المواد ينجذب إلى المغناطيس مثل الحديد.
- الذائبية: قدرة المادة على الذوبان في سائل.
- اللون والملمس: تعطي فكرة عن المادة دون تغيير نوعها.
والتغير الفيزيائي تغير في شكل المادة أو حالتها أو حجمها دون أن تتكون مادة جديدة، مثل قص الورق وانصهار الجليد.
نشاط تعليمي
النشاط الأول
بإشراف معلمك، ضع في مخبار مدرج ٥٠ مل ماء، ثم أنزل فيه حجرًا صغيرًا بخيط بلطف واقرأ المستوى الجديد. استعمل أدوات بلاستيكية.
الفرق بين القراءتين هو حجم الحجر.
أن يقيس الطالب الحجم بالإزاحة.
التطبيق الثاني
كتلة مكعب خشبي ٢٤ جم وحجمه ٣٠ سم³ فقط. احسب كثافته وقرر هل يطفو على الماء.
٢٤ ÷ ٣٠ = ٠٫٨ جم/سم³ وهي أقل من كثافة الماء فيطفو.
أن يحسب الطالب الكثافة ويتوقع الطفو.
المسألة الثالثة
رائد فضاء كتلته ٧٠ كجم. هل تتغير كتلته على القمر؟ وهل يتغير وزنه؟
كتلته ثابتة ووزنه أقل لأن الجاذبية أضعف.
أن يميز الطالب بين الكتلة والوزن.
ملاحظات مهمة
- 1الكتلة بالجرام والوزن بالنيوتن.
- 2الحجم يقاس بالمخبار المدرج والإزاحة، والمللتر يساوي السنتمتر المكعب.
- 3الكثافة = الكتلة ÷ الحجم.
- 4التغير الفيزيائي لا ينتج مادة جديدة.
أخطاء شائعة
- ✗ خطأالاعتقاد أن الكتلة والوزن شيء واحد.✓ الصواب: الكتلة مقدار المادة ولا تتغير، والوزن قوة تتغير بتغير الجاذبية.
- ✗ خطأالاعتقاد أن الأجسام الثقيلة تغوص دائمًا.✓ الصواب: الذي يحدد الطفو هو الكثافة وليس الثقل وحده.
ملخص الدرس
- الكتلة مقدار المادة والوزن قوة جذب الجاذبية.
- يقاس الحجم بالمخبار أو بالإزاحة.
- الكثافة تساوي الكتلة مقسومة على الحجم وتحدد الطفو والغوص.
- التغير الفيزيائي لا يكوّن مادة جديدة.
هل أتقنت الدرس؟اختبر نفسك من خلال اختبار قصير من عدة أسئلة.
