Hybrid PBD KSSM 2021 Tg 5 - Fizik

Fizik Tingkatan 5 Bab 5


Diod / Diode

Litar Pincang Depan Litar Pincang Songsang
Forward Biased Circuit Reverse Biased Circuit



Lapisan susutan nipis
Thin depletion layer Lapisan susutan lebar
p n Elektron Wide depletion layer
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Electron p n



Mentol
V lampu Mentol
Lohong menyala V lampu tidak
Hole menyala
Bulb lights Bulb does not
Arus up light up
Current



Transistor / Transistor


Transistor npn Transistor pnp
npn Transistor pnp Transistor





Pengumpul,C Pengumpul,C Pengumpul,C Pengumpul,C
Collector Collector Collector Collector

N Tapak,B P
Tapak,B P Base Tapak,B N Tapak,B
Base Base Base
N P

Pengeluar,E Pengeluar,E Pengeluar,E Pengeluar,E
Emitter Emitter Emitter Emitter




Anak panah dalam simbol menunjukkan arah aliran Anak panah dalam simbol menunjukkan arah aliran
arus dari B ke E. arus dari E ke B.
The arrow in the symbol shows the direction of current from B to E. The arrow in the symbol shows the direction of current from E to B.















159 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 5.indd 159 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5

PBD 5.1 Elektron
PBD
PBD
Electron Buku Teks ms. 174 – 180
1. Rajah di bawah menunjukkan sebuah tiub pemesongan. Label rajah di bawah dengan betul. SP 5.1.1 TP1
Diagram below shows a deflection tube. Label the diagram below correctly.

Anod Grid berpendarfluor Vakum
Anode Fluorescent grid Vacuum


Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Katod Plat pemesongan Bekalan kuasa VLT
Cathode Deflection plate EHT power supply


Plat pemesongan
De ection plate
Tiub pemesongan Anod
Deflection tube
Katod Anode
INFO S 3
Cathode
Vakum
S Vacuum
1
Bekalan + + +
kuasa 6 V Bekalan kuasa V.L.T.
6 V power E.H.T. power supply
supply – – –
S
2
– +
Bekalan kuasa V.L.T.
E.H.T. power supply Grid berpendar uor
Fluorecent grid

2. Rajah di bawah menunjukkan sebuah tiub palang Maltese. Label rajah di bawah dengan betul. SP 5.1.1 TP1
Diagram below shows a Maltese cross tube. Label the diagram below correctly.

Skrin berpendarfuor Anod Katod
Fluorescent screen Anode Cathode


Vakum Sinar katod Bayang-bayang palang Maltese
Vacuum Catode ray Maltese cross shadow

Katod ( lamen) Anod Vakum
Bekalan Cathode ( lament) Anode Vacuum
kuasa 6 V
6 V power supply
S 1 Bayang-bayang palang Maltese
Maltese cross shadow
Nota Visual
Tiub Palang Sinar katod Skrin berpendar uor
Maltese Cathode ray Fluoresent screen
Maltese Cross S 2 V.L.T.
Tube



© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 160





Bab 5.indd 160 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5
3. Isi ruang kosong dengan jawapan yang betul. SP 5.1.1 TP1
Fill in the blanks with the correct answers.
(a) Pancaran termion ialah pemancaran elektron bebas daripada permukaan logam yang dipanaskan.
Thermionic emission is the emission of free electrons from heated metal surface .
(b) Sinar katod ialah alur elektron yang bergerak dalam kelajuan tinggi dalam tiub vakum .
Cathode rays are beams of electrons moving at high speed in a vacuum tube .
4. Tandakan (✓) pada kenyataan yang betul mengenai sinar katod. SP 5.1.2 TP1
Tick (✓) the correct statements with regard to cathode rays.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
(a) Sinar katod bercas negatif. ✓
Cathode ray is negatively charged.
(b) Sinar katod bergerak dalam garisan lurus. ✓
Cathode ray travels in a straight line.
(c) Sinar katod tidak boleh dipesongkan di dalam medan magnet.
Cathode ray cannot be deflected in a magnetic field.
(d) Sinar katod boleh dipesongkan di dalam medan elektrik. ✓
Cathod ray can be deflected in an electric field.
(e) Elektron terbebas daripada logam yang dipanaskan. ✓
Electrons are released from heated metal.
5. Lengkapkan laluan sinar katod di bawah. SP 5.1.2 TP2
Complete the path of the cathode ray below.
+






Sinar katod
Cathode ray


–
Medan elektrik
Electric field
Katod Anod
6. Rajah di sebelah menunjukkan laluan bagi elektron di dalam Cathode Anode
sebuah tiub sinar katod. SP 5.1.3 TP2 – +
Diagram beside shows a path of electrons in a cathode ray tube.
Beza keupayaan antara katod dan anod adalah 550 V. Cari
halaju maksimum bagi elektron di dalam tiub sinar katod Elektron Injap vakum
tersebut. (Cas satu elektron = 1.6 × 10 C, jisim elektron = Electrons Vacuum valve
–19
9.11 × 10 kg)
–31
The potential difference between anode and cathode is 550 V. Find the
maximum velocity of the electrons inside the cathode ray tube. (charge of – +
electron = 1.6 × 10 C, mass of electron = 9.11 × 10 kg) Bekalan kuasa voltan lampau tinggi
–31
–19
Extra high tension power supply
1
eV = mv 2
2
1
1.6 × 10 (550) = (9.11 × 10 ) (v )
–19
2
–31
2
v = 1.39 × 10 m s –1
7
161 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.




Bab 5.indd 161 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5

5.1 Kertas 1


Rajah 1 menunjukkan eksperimen bagi mengkaji kesan medan elektrik terhadap sinar katod.
Diagram 1 shows an experiment to study the effect of electric field on cathode rays.


S
3
S
1 + + +
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
– – –
S 2
– +

Rajah 1 / Diagram 1
Apakah yang boleh diperhatikan apabila suis S , S dan S ditutup?
1
What can be observed when switches S , S and S were closed? 2 3
2
1
3
A Sinar katod tidak akan terpesong.
Cathode rays will not be deflected.
B Sinar katod akan terpesong ke atas.
Cathode rays will be deflected upwards.
C Sinar katod akan terpesong ke bawah.
Cathode rays will be deflected downwards.
D Sinar katod akan dipantulkan kembali ke anod.
Cathode rays will be reflected back to anode.



Kriteria Kejayaan:

Saya berjaya
• Menerangkan pancaran termion dan sinar katod.
• Menerangkan kesan sinar katod di bawah pengaruh medan elektrik dan medan magnet.
• Menentukan halaju elektron dalam tiub sinar katod.



PBD 5.2 Diod Semikonduktor
PBD
PBD
Semiconductor Diode Buku Teks ms. 181 – 186
1. Padankan rajah di sebelah kiri kepada rajah yang betul di sebelah kanan. SP 5.2.1 TP2
Match the diagram on the left with the correct diagram on the right.
p n




Simulasi
Diod
p n Diode







© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 162





Bab 5.indd 162 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5
2. Rajah di bawah menunjukkan satu litar elektrik. SP 5.2.1 TP2
Diagram below shows an electric circuit.




X




Y

Tandakan (✓) pada pernyataan yang betul dan (✗) pada pernyataan yang salah.
Mark (✓) for the correct statement and (✗) for the wrong statement.
(a) Hanya mentol X menyala. (c) Kedua-dua mentol X dan Y menyala.
Only bulb X lights up. ✗ Both bulbs X and Y light up. ✗
(b) Hanya mentol Y menyala. (d) Kedua-dua mentol X dan Y tidak menyala.
Only bulb Y lights up. ✓ Both bulbs X and Y do not light up. ✗

3. Labelkan jenis graf beza upaya, V melawan masa, t pada rajah di bawah dengan litar yang sepadan.
Label the type of graph potential difference, V against time, t below with its corresponding circuit. SP 5.2.2 TP1

Litar 1 Litar 2 Litar 3 Litar 4 Litar 5
Circuit 3
Circuit 2
Circuit 1 Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved Circuit 5
Circuit 4









(a) (b) (c)
V V V




t t t


Litar 4 Litar 5 Litar 2
Circuit 4 Circuit 5 Circuit 2
(d) (e)
V V


Simulasi
Litar rektifier
Rectifier circuit t t


Litar 1 Litar 3
Circuit 3 Circuit 3



163 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 5.indd 163 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5
4. Lakarkan surihan yang terhasil di OSK pada setiap rajah di bawah. SP 5.2.2 TP2
Sketch the trace shown in the CRO for each of the diagrams below.

(a) (b) (c)








Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved















5. Rajah di bawah menunjukkan satu litar yang disambungkan ke bekalan kuasa arus ulang-alik. SP 5.2.2 TP2
Diagram below shows a circuit connected to an alternating current power supply.





Nota Visual O.S.K
Litar Rektifikasi C.R.O
Rectification Circuit





Apakah paparan yang ditunjukkan di atas skrin osiloskop sinar katod? Tandakan (✓) pada jawapan yang
betul.
What is the display observed on the screen of the cathode ray oscilloscope? Mark (✓) for the correct answer.

(a) (b)







✓

(c) (d)











© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 164





Bab 5.indd 164 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5

5.2 Kertas 1


Fungsi sebuah kapasitor dalam litar rektifikasi adalah
The function of a capacitor in a rectifier circuit is
A untuk meratakan voltan output
to smooth out the output voltage
B untuk mengelakkan a.u. daripada melalui perintang
to prevent the a.c. from passing through the resistor
C untuk membolehkan a.t. melalui kapasitor
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
to allow d.c. to pass through the capasitor
D menukarkan a.u. kepada a.t.
to convert a.c. to d.c




Kriteria Kejayaan:
Saya berjaya
• Menghuraikan fungsi diod semikonduktor.
• Berkomunikasi tentang kegunaan diod semikonduktor dan kapasitor dalam rektifikasi arus ulang-alik.



PBD 5.3 Transistor
PBD
PBD
Transistor Buku Teks ms. 149 – 161
1. Antara litar berikut, yang manakah boleh menghidupkan transistor? Tandakan (✓) pada jawapan yang betul.
Which of the following circuits can switch on the transistor? Mark (✓) for the correct answer. SP 5.3.1 TP1

(a) (c)













✓

(b) (d)













✓




165 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 5.indd 165 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5
2. Jadual di bawah menunjukkan hasil daripada sebuah eksperimen menggunakan transistor sebagai amplifier
arus.
Table below shows the results an experiment of using transistor as a current amplifier. SP 5.3.1 TP2
Arus tapak, I (x 10 A)
–6
Base current b 1 2 3 4 5
Arus pengumpul, I (x 10 A) 2 4 6 8 10
–3
c
Collector current
(a) Lukis graf I melawan I di ruang yang disediakan di bawah.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
b
c
Draw a graph of I against I in the space provided below.
c b
I ,×10 A
–6
c
10


8



6 Transistor
Transistor
VIDEO
4




2



I ,×10 A
–6
1 2 3 4 5 b
(b) Penggandaan amplifier, β boleh diperolehi daripada kecerunan graf I melawan I .
Amplification factor, β can be found from the gradient of the graph I against I . c b
c b
Kira penggandaan amplifier, β daripada graf di atas.
Calculate the amplification factor, β from the graph above.

Y – Y 1 (5 – 0) × 10 A
–3
2
β = kecerunan graf, m = = –6 = 5 × 10 4
gradient of graph X – X 1 (10 – 0) × 10 A
2
3. Namakan komponen-komponen di bawah. SP 5.3.2 TP1
Name the components below.
(a) (b)








Transistor / Transistor Perintang tetap / Fixed resistor

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 166





Bab 5.indd 166 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5

(c) (d)










Perintang peka cahaya / Light dependent resistor Diod pemancar cahaya / Light emitting diode (LED)
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
4. Anda diminta untuk mereka sebuah litar untuk menyalakan sebuah
diod pemancar cahaya apabila keadaan sekeliling adalah gelap.
Dengan menggunakan komponen-komponen pada soalan 2,
lengkapkan rajah di bawah supaya litar tersebut boleh menyalakan
diod pemancar cahaya pada keadaan gelap. KBAT Mengaplikasi
You are required to design a circuit that lights up an LED when the surrounding gets
dark. By using components in question 2, complete the diagram below so that the circuit
can switch on the light emitting diode when the surrounding is dark. SP 5.3.2 TP3








5.3 Kertas 1


Rajah 1 menunjukkan sebuah suis kawalan cahaya.
Diagram 1 shows a light-controlled switch. Penggera
Penggera itu akan dihidupkan ketika PPC Alarm
The alarm will be activated when LDR
A persekitaran adalah gelap
the surrounding is dark
B persekitaran adalah cerah
the surrounding is bright
C suhu persekitaran adalah tinggi Rajah 1 / Diagram 1
the temperature of the surrounding is high
D suhu persekitaran adalah rendah
the temperature of the surrounding is low





Kriteria Kejayaan:
Saya berjaya
• Menghuraikan fungsi dan kegunaan transistor sebagai amplifier arus.
• Menghuraikan litar yang mengandungi transistor sebagai suis automatik.











167 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 5.indd 167 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5







Pentaksiran Sumatif
SPM




Praktis PdPR Jawapan Praktis PdPR
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Bab 5 Bab 5
Kertas 1 Komponen manakah antara A, B, C dan D yang
menyebabkan elektron dipesongkan?
Which component among A, B, C and D that causes the
1. Rajah 1 menunjukkan proses pembebasan electrons to deflect?
elektron daripada logam yang dipanaskan. 3. Zarah manakah yang mewakili sinar katod?
Diagram 1 shows the process of electrons being released from Which particle represents cathode ray?
a heated metal.
A Proton
Proton
e B Elektron
Electron
Haba C Zarah alfa
Heat e Elektron Alpha particles
Electron
D Gamma ray
Sinar gamma
e
4. Rajah 3 menunjukkan eksperimen bagi mengkaji
pesongan sinar katod di dalam medan magnet.
Rajah 1 Diagram 3 shows an experiment to study the deflection of
Diagram 1 cathode ray in a magnetic field.
Namakan proses ini. S Magnet
Name the process. Tiub palang Maltese N Magnet
Maltese cross tube
A Rektifikasi
Rectification
B Modulasi
Modulation
C Radiasi terma – +
Thermal radiation S Magnet
D Pancaran termion N Magnet
Thermionic emission
Rajah 3
2. Rajah 2 menunjukkan struktur sebuah osiloskop Diagram 3
sinar katod.
Diagram 2 shows the structure of a cathode ray oscilloscope. Arah pesongan itu boleh ditentukan dengan
menggunakan
A B C The direction of the deflection can be determined by
A Hukum Lenz
Lenz’s law
B Hukum tangan kiri Fleming
D Fleming’s left hand rule
Rajah 2 C Hukum tangan kanan Fleming
Diagram 2 Fleming’s right hand rule
D Hukum genggaman tangan kanan
Right hand grip rule
© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 168





Bab 5.indd 168 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5

Kertas 2

Bahagian A

1. Rajah 1 menunjukkan isyarat input dan isyarat output apabila komponen A disambung kepada suatu litar.
Diagram 1 shows the input signal and the output signal when component A is connected to a circuit.

A
Isyarat input Isyarat output
Input signal Output signal
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Rajah 1
Diagram 1
(a) Namakan jenis arus pada
Name the type of current at
(i) isyarat input
input signal
Arus ulang-alik / Alternating current
[1 markah / 1 mark]
(ii) isyarat output
output signal

Arus terus / Direct current
[1 markah / 1 mark]

(b) Apakah fungsi komponen A?
What is the function of component A?

Menukarkan arus ulang-alik kepada arus terus / Convert alternating current to direct current
[1 markah / 1 mark]

(c) Apakah proses yang berlaku dalam litar tersebut yang dapat menghasilkan isyarat output seperti
Rajah 1?
What process occurs in the circuit that produces the output signal as shown in Diagram 1?
Rektifikasi / Rectification
[1 markah / 1 mark]
Bahagian B
2. (a) (i) Apakah yang dimaksudkan dengan pemancaran termion?
What is meant by thermionic emission?
[1 markah / 1 mark]
(ii) Senaraikan tiga komponen utama sesebuah O.S.K. dan lukis struktur utama O.S.K. Dalam rajah
anda, labelkan tiga komponen yang telah anda nyatakan.
List three main components of a C.R.O. and draw the main structure of the C.R.O. In your diagram, label the three components
that you have mentioned.
[4 markah / 4 marks]








169 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 5.indd 169 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5
(b) Rajah 2.1 menunjukkan bentuk gelombang yang terpapar pada skrin sebuah osiloskop.
Diagram 2.1 shows a wave form displayed on the screen of an oscilloscope.
(i) Jika gandaan-Y dilaraskan kepada 0.3 V / bahagian, apakah voltan puncak?
If the Y-gain is set at 0.3 V / div, what is the peak voltage?
[2 markah / 2 marks]
(ii) Hitung frekuensi isyarat input jika tapak-masa dilaraskan kepada 10 ms / bahagian. Rajah 2.1
Calculate the frequency of the input signal if the time-base is set at 10 ms / div. Diagram 2.1
[3 markah / 3 marks]
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
(c) Rajah 2.2 menunjukkan empat jenis litar A, B, C dan D mengandungi perintang peka cahaya, PPC,
termistor, sel kering, transistor, mentol, perintang R dan perintang R . Anda dikehendaki untuk
2
1
menentukan litar yang paling sesuai untuk menyalakan mentol secara automatik hanya apabila keadaan
persekitaran menjadi panas
Diagram 2.2 shows four types of circuit A, B, C and D containing light dependent resistor, LDR, thermistor, dry cells, transistor, bulb,
resistor R and resistor R . You are required to choose the most suitable circuit that lights up the bulb when the surrounding becomes
2
1
hot.
R PPC
1 LDR
R R
2 2
PPC
LDR R 1



Litar A / Circuit A Litar C / Circuit C

Termistor
R 1 Thermistor
R R
2 2

Termistor R
Thermistor 1


Litar B / Circuit B Litar D / Circuit D
Rajah 2.2
Diagram 2.2
Kaji ciri-ciri bagi semua empat litar berdasarkan aspek-aspek berikut dan buat pilihan litar yang paling sesuai.
Beri sebab untuk pilihan anda:
Study the specifications of all the four circuits based on the following aspects and make a choice of the most suitable circuit. Give reasons
for your choice:
(i) jenis pengesan (iii) kedudukan mentol
the type of detector the position of the bulb

(ii) kedudukan pengesan (iv) sambungan terminal sel kering
the position of detector the connection of the terminal of the dry cells
[10 markah / 10 marks]









© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 170





Bab 5.indd 170 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5
Bahagian C

3. Rajah 3.1 dan Rajah 3.2 masing-masing menunjukkan dua litar yang disambungkan ke sebuah semikonduktor
dan sebuah dawai besi. Sel dalam litar dalam Rajah 3.1 dan Rajah 3.2 mempunyai voltan tetap yang sama.
Ketika air dalam kedua-dua bikar dalam Rajah 3.1 dan Rajah 3.2 dipanaskan, bacaan ammeter dalam Rajah 3.1
meningkat manakala bacaan ammeter dalam Rajah 3.2 menurun.
Diagram 3.1 and Diagram 3.2 show two circuits connected to a semiconductor and an iron wire respectively. The cells in the circuits in
Diagram 3.1 and Diagram 3.2 have the same constant voltage. When the water in both beakers in Diagram 3.1 and Diagram 3.2 is heated,
the ammeter reading in Diagram 3.1 increases while that in Diagram 3.2 decreases.
A A
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Thermometer
Termometer
Beaker
Bikar
Semiconductor Iron wire
Semikonduktor Wayar
besi
Water
Air


Rajah 3.1 Rajah 3.2
Diagram 3.1 Diagram 3.2

(a) (i) Namakan satu contoh bahan semikonduktor.
Name one example of a semiconductor material.
[1 markah / 1 mark]

(ii) Dengan berpandukan Rajah 3.1 dan Rajah 3.2, bandingkan jenis konduktor, bacaan ammeter dan
suhu air yang dipanaskan.
Hubung kait bacaan ammeter dengan jenis konduktor untuk merumuskan hubungan antara
perintang setiap konduktor dengan suhunya.
With reference to Diagram 3.1 and Diagram 3.2, compare the type of conductors, the ammeter readings and the temperatures of
the water heated.
Relate the ammeter reading with the type of conductor to deduce the relationship between the resistance of each conductor and
its temperature.
[5 markah / 5 marks]
(b) Terangkan bagaimana semikonduktor jenis n dan jenis p dihasilkan dan nyatakan pembawa cas majoriti
dalam setiap semikonduktor.
Explain how the n-type and the p-type semiconductors are produced and state the majority carrier in each semiconductor.
[4 markah / 4 marks]
(c) Rajah 3 menunjukkan satu litar yang tidak lengkap dan
tidak dapat berfungsi sebagai sistem lampu automatik D
apabila keadaan sekeliling menjadi gelap. Jadual 3 A
menunjukkan lapan komponen elektronik yang mungkin
boleh disambungkan untuk melengkapkan litar tersebut. C E
Menggunakan pengetahuan anda tentang elektronik, pilih
lima komponen elektronik yang sesuai dalam Jadual 3 untuk
melengkapkan litar transistor dalam Rajah 3. Beri sebab B
untuk pilihan anda.
Diagram 3 shows an incomplete circuit that cannot function as an automatic
lamp when the surrounding gets dark. Table 3 shows eight electronic
components that may be connected to complete the circuit. Using your
knowledge on electronics, choose five suitable electronic components in Table Rajah 3
3 to complete the transistor circuit in Diagram 3. Diagram 3

171 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 5.indd 171 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5












Termistor Perintang peka cahaya Perintang Perintang
Thermistor Light dependent resistor Resistor Resistor
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved










Sel kering Penggera Diod pemancar Transistor
Dry cells Alarm cahaya Transistor
Light emitting diode

Jadual 3 / Table 3 Kuiz 5











FOKUS KBAT







TIP Menjawab
Rajah di bawah menunjukkan sebuah transistor yang digunakan untuk
menyalakan sebuah diod pemancar cahaya apabila keadaan sekeliling adalah 1. Kenal pasti masalah
gelap. Determine the problem
Diagram below shows a transistor that is used to light up a light emitting diode when the surrounding “…transistor berkenaan dapat
gets dark. membunyikan siren yang
Diod pemancar memerlukan punca kuasa
cahaya 240 V a.u. apabila keadaan
Light emitting diode
R 2 (LED) sekeliling menjadi panas.”
“…transistor can be used to
R 1 sound an alarm that needs 240
V a.c. power supply when the
surrounding gets hot.”
2. Kenal pasti komponen yang
diperlukan.
Perintang peka Identify components needed.
cahaya • Siren / Siren:
Light dependent Mengeluarkan bunyi.
resistor
Produces sound.
© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 172





Bab 5.indd 172 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 5
Nyatakan dan terangkan perubahan yang perlu dilakukan supaya transistor • Litar geganti digunakan.
berkenaan dapat membunyikan siren yang memerlukan punca kuasa 240 V a.u. Relay circuit is used. :
apabila keadaan sekeliling menjadi panas. Siren memerlukan 240
State and explain the changes that need to be done so that the transistor can be used to sound an alarm V. Litar transistor hanya
that needs 240 V a.c. power supply when the surrounding gets hot. membekalkan beza upaya
yang rendah.
Modifikasi Penjelasan Siren needs 240 V, but transistor
Modification Explanation circuit provides much less
potential difference.
Tukarkan perintang peka Supaya arus tapak untuk transistor dapat • Susunan perintang peka
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
cahaya kepada termistor. berubah dengan perubahan suhu. haba yang betul.
Replace the light dependent resistor So that the base current for the transistor can be varied Correct arrangement of
thermistor.
with a thermistor. based on change in temperature. • Memastikan transistor
dihidupkan apabila suhu
tinggi.
Ensure the transistor turns on
when temperature is high.
Tukarkan kedudukan Supaya arus tapak untuk transistor meningkat
termistor dengan perintang apabila suhu meningkat.
R . So that the base current of the transistor increases when the
2
Swap the position of thermistor with temperature increases.
resistor R .
2
Tukarkan diod pemancar Supaya siren dapat menghasilkan bunyi
cahaya dengan siren. apabila arus mengalir melalui transistor.
Replace the light emitting diode So that the siren can produce sound when current flows
with a siren. through the transistor.
Sambungkan litar geganti Siren memerlukan punca kuasa 240 V. Litar
kepada siren. transistor hanya membekalkan punca kuasa
Add a relay circuit to the siren. 6 V kerana transistor tidak boleh menampung
voltan yang tinggi. Litar geganti digunakan
sebagai suis untuk menghidupkan siren
yang disambungkan kepada litar luar yang
dibekalkan dengan punca kuasa 240 V.
The siren requires 240 V power supply. The transistor circuit
only provides 6 V power supply as the transistor cannot
withstand high voltage. The relay is used to switch on the
siren which is connected to an external circit with 240 V
power supply.
Lakaran litar baharu
Sketch of the new circuit
Siren
Siren

Bekalan kuasa 240 V
240 V a.c. power supply
Termistor
Thermistor
R1



R2




173 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 5.indd 173 11/19/21 3:32 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
BAB


6 Fizik Nuklear

Nuclear Physics






Peta
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
FOKUS TOPIK Konsep

Reputan Radioaktif
Radioactive Decay
Reputan radioaktif ialah proses stabil menjadi tidak stabil dengan memancarkan sinaran radioaktif.
Radioactive decay is a process in which unstable nucleus becomes more stable by emitting radioactive radiation.
Jenis-jenis reputan radioaktif
i-Think
i-Think
Types of radioactive decay i-Think Peta Pokok


Alfa Beta Gama
Alpha Beta Gamma

Contoh / Example: Contoh / Example: Contoh / Example:
210 Po → 206 Pb + He 24 Na → Mg + e 60 Co → Co + γ
24
4
60
0
84 82 2 11 12 –1 27 27
Tenaga Nuklear
Nuclear energy
Tindak balas nuklear terbahagi kepada dua jenis iaitu pembelahan nukleus dan pelakuran nukleus.
Nuclear reaction is divided into two types which is nuclear fission and nuclear fusion.

+ +
+
92 Kr 4
36 2 + ( He)
Deuterium ( H) 2
1
Tenaga 3 n + Tenaga
1
1 n Energy 0 + Energy
0 235 U
92 236 U
3
92 141 Ba Tritium( H) Neutron
56 1
235 U + 1 n 236 U 141 Ba + 92 Kr + 3 n + Tenaga 2 H + 3 H 4 He + 1 n + Tenaga
1
92 0 92 56 36 0 Energy 1 1 2 0 Energy
Pembelahan nukleus Pelakuran nukleus
Nuclear fission Nuclear fusion









© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 174





Bab 6.indd 174 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6

PBD
PBD
PBD 6.1 Reputan Radioaktif
Radioaktid Decay Buku Teks ms. 174 – 180
1. Rajah di bawah menunjukkan senarai sinaran radioaktif yang dihasilkan daripada proses reputan radioaktif.
SP 6.1.1 TP2
Diagram below shows the list of possible radioactive radiation produced from a radioactive decay process.

0
4
2 He 2 –1 e 0 0 γ Reputan Radioaktif
Radioactive Decay
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
VIDEO
Lengkapkan persamaan di bawah berdasarkan sinaran radioaktif seperti rajah di atas.
Complete the equations below based on the radiations in the diagram above.
11 Na → 12 Mg + 2 e
(i) 24 24 0 –1
210 206 4
(ii) 84 Po → 82 Pb + 2 He

62 60 γ
(ii) 27 Co → 27 Co +
2. Tandakan (✓) pada jawapan yang betul. SP 6.1.2 TP1
Tick (✓) at the correct answers.

4
Membebaskan 2 He. ✓
4
Releases 2 He.
(a) Reputan alfa
Alpha decay
Zarah alfa bercas negatif.
Alpha particle is negatively charged.


Membebaskan –1 e. ✓
0
0
Releases –1 e.
(b) Reputan beta
Beta decay
Zarah beta bercas negatif. ✓
Beta particle is negatively charged.



Sinar gama tidak bercas. ✓
Gamma ray has no charge.
(c) Reputan gama
Gamma decay
Sinar gama mempunyai jisim yang tinggi.
Gamma ray has a large mass.

3. Isikan tempat kosong dengan jawapan yang betul. SP 6.1.2 TP1
Fill in the blanks with the correct answers.
Separuh hayat, T 1 ialah masa yang diambil untuk sampel nukleus radioaktif bagi
2
suatu sampel radioaktif menjadi separuh daripada nilai asal.
Half-life, T 1 is the time taken for a sample of radioactive nuclei to become half of
2
its initial number.


175 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 6.indd 175 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
4. Uranium-238 adalah sejenis unsur radioaktif yang terperangkap di dalam batuan di Bumi dan mempunyai
separuh hayat, T 1 kira-kira 5 000 juta tahun.
2
Uranium-238 is a radioactive element trapped inside Earth rocks with a half-life, T 1 about 5 000 million years.
2
Uranium-238 mereput dan menghasilkan plumbum-206. Bagaimanakah maklumat di atas dapat digunakan
untuk menganggarkan usia Bumi?
Uranium-238 decays to form plumbum-206. How can the statement above be used to determine the age of the Earth?
• Apabila Bumi baru terbentuk, unsur uranium-238 Bumi belum mereput.
When the Earth formed, Uranium-238 element has not decayed.
100Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
• Uranium-238 mereput menjadi separuh daripada nilai asal setiap 5000 juta tahun kepada

plumbum-206.
Uranium-238 decays half of its initial value in every 5000 million years into plumbum-206.
• Usia Bumi boleh dianggarkan melalui nisbah antara uranium-238 kepada plumbum-206 yang terdapat
dalam batuan di Bumi.

The age of the Earth can be estimated by finding the ratio of uranium-238 to plumbum-206 inside the Earth rocks.
• Semakin tua usia Bumi, semakin kecil nisbah uranium-238 kepada plumbum-206.
The older the Earth, the smaller the ratio of uranium-238 to plumbum-206.

5. Rajah di bawah menunjukkan graf lengkung reputan radioaktif kosong bagi sesuatu unsur radioaktif.
Diagram below shows an empty decay curve of a radioactive element graph.
Unsur radioaktif tersebut mempunyai jisim asal sebanyak 200 g. SP 6.1.3 TP2
The radioactive element has an initial mass of 200 g.
Jisim/ g
Mass/ g

Senarai Separuh Hayat
Unsur Radioaktif
200 List of Radioactive Elements by
Half-life
INFO
Penerbitan 50 3 6 9 Masa/ hari




25
Time/ day
(a) Unsur radioaktif tersebut mempunyai separuh hayat 3 hari.
The radioactive element has a half-life of 3 days.
(i) Lakarkan lengkung reputan bagi unsur radioaktif berkenaan pada graf di atas.
Sketch the curve decay of the radioactive element on the graph above.
(ii) Nyatakan jumlah jisim unsur radioaktif berkenaan selepas 12 hari.
State the mass of the radioactive element after 12 days.
12.5 g







© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 176





Bab 6.indd 176 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
(iii) Nyatakan jumlah unsur jisim radioaktif berkenaan yang telah mereput selepas 12 hari.
State the mass of the radioactive element that has decayed after 12 days.
200 g – 12.5 g = 187.5 g

6. Rajah menunjukkan sebuah lengkung reputan bagi sebuah unsur radioaktif.
Diagram shows a decay curve of a radioactive element. SP 6.1.3 TP2
Jisim/ g
Mass/ g
600
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Simulasi
Separuh Hayat
Half-life





150

Masa/ minit
20 Time/ minute

Berapakah nilai separuh hayat bagi unsur radioaktif berkenaan? Tandakan (✓) jawapan yang betul.
What is the half-life of the radioactive element? Tick (✓) at the correct answer.

✓ 10 minit / 10 minutes


20 minit / 20 minutes Nota Visual
Jenis Sinaran Radioaktif
150 minit / 150 minutes Type of Radioactive Emission


600 minit / 600 minutes


7. Rajah di bawah menunjukkan lakaran bagi sebuah lengkung reputan bagi sebuah unsur radioaktif.
Diagram below shows a sketch of a decay curve of a radioactive element. SP 6.1.3 TP3 KBAT Mengaplikasi
Jisim/ g
Mass/ g














Masa/ hari
Time/ day
Pada graf di atas, lakarkan sebuah lagi lengkung reputan bagi unsur radioaktif lain yang mempunyai jisim asal
yang serupa tetapi separuh hayat yang lebih pendek.
On the graph above, sketch another decay curve of a another radioactive element that has the same initial mass but shorter half-life.

177 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 6.indd 177 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
8. Persamaan yang digunakan untuk menentukan jumlah jisim unsur radioaktif yang belum mereput adalah
seperti berikut: SP 6.1.3 TP1
The equation used to determine the mass of remaining radioactive element is as follows:
( ) n
1
N = 2 N 0
Nyatakan apakah yang dimaksudkan dengan simbol-simbol berikut:
State the meaning of the following symbols:
N : Bilangan unsur yang belum reput / Number of undecayed elements
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
n : Bilangan separuh hayat / Number of half-life
N : Jumlah asal unsur / Total initial of element
0
9. “Unsur radioaktif yang mempunyai separuh hayat yang panjang memerlukan tempoh yang lebih lama untuk
mereput berbanding unsur radioaktif yang mempunyai separuh hayat yang pendek”. SP 6.1.4 TP2
“A radioactive element with longer half-life will take a longer time to decay compared to a radioactive element with a shorter half-life”
Berdasarkan daripada kenyataan di atas, gariskan jawapan yang betul bagi soalan-soalan di bawah dan
nyatakan sebab bagi setiap jawapn kamu.
Based on the statement above, underline the correct answer and give reason for each of the answer.
(a) Unsur radioaktif yang digunakan untuk menjana tenaga elektrik memerlukan separuh hayat yang
(pendek / panjang).
The radioactive element that is used to generate electricity requires (short / long ) half-life.
Sebab / Reason:

Unsur radioaktif berkenaan tak perlu ditukar secara kerap.
The radioactive element does not have to be frequently replaced.
(b) Unsur radioaktif yang digunakan untuk mengesan darah beku dalam tubuh manusia memerlukan
separuh hayat yang (pendek / panjang).
The radioactive element that is used to detect blood clot in human bodies requires (short / long) half-life.
Sebab / Reason:

Jisim unsur radioaktif berkenaan cepat menyusut dari tubuh badan pesakit dan tidak membahayakan
pesakit kerana memancarkan sinar radioaktif yang cepat berkurang.

Mass of radioactive element depletes faster from the patient’s body and will minimise harm due to the reduced radioactive rays.


6.1 Kertas 1

Bahan radioaktif seharusnya di simpan di dalam bekas yang diperbuat daripada
Radioactive substances should be stored in containers made of
A besi
iron
B konkrit
concrete
C aluminium
aluminium
D plumbum
lead




© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 178





Bab 6.indd 178 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6

Kriteria Kejayaan:
Saya berjaya
• Menjelaskan dengan contoh persamaan reputan bagi:
(i) reputan α,
(ii) reputan β
(iii) reputan γ
• Menjelaskan dengan contoh maksud separuh hayat.
• Menentukan separuh hayat bahan sumber radioaktif daripada lengkung reputan.
• Menyelesaikan masalah kehidupan harian yang melibatkan separuh hayat.
4 Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved


PBD 6.2 Tenaga Nuklear
PBD
PBD
Nuclear Energy Buku Teks ms. 208 – 217
1. Terdapat tiga jenis tindak balas nuklear yang menghasilkan tenaga nuklear. SP 6.2.1 TP1
There are three nuclear reactions producing nuclear energy.
Namakan tiga jenis tindak balas nuklear tersebut.
Name the three nuclear reactions.
(i) Pereputan radioaktif / Radioactive decay
(ii) Pembelahan nukleus / Nuclear fission
(iii) Pelakuran nukleus / Nuclear fusion

2. Persamaan di bawah menunjukkan dua tindak balas nuklear. SP 6.2.1 TP2
Equations below show two nuclear reactions
Tuliskan jenis tindak balas nuklear bagi setiap persamaan di bawah.
Write the type of nuclear reaction for each of the equation below.

Persamaan Jenis tindak balas nuklear
Equation Types of nuclear reactions

(i) 1 0 n + U → U → Ba + Kr + 3 n + tenaga / energy Pembelahan
236
235
141
92
1
0
92
36
92
Fission
56
1
3
(ii) 2 1 H + H → He + n + tenaga / energy Pelakuran
4
2
Fusion
0
1
238
3. Uranium-238, U mereput kepada thorium-234, Th dan satu zarah alfa. SP 6.3.3 TP2
234
90
92
Uranium-238, 238 U decays into thorium-234, 234 Th and one alpha particle.
90
92
[Jisim U = 238.05078 u,
238
92
jisim Rn = 234.04360 u,
222
86
jisim He = 4.00150 u, Simulasi
Tindak Balas Berantai
2
1 u = 1.66 × 10 kg Chain Reaction
–27
1 MeV = 1.6 × 10 –13 J
8
halaju cahaya dalam vakum = 3 × 10 m s ]
–1
light velocity in vacuum
(a) Tuliskan persamaan bagi tindak balas nuklear di atas
Write the equation for the above nuclear reaction.
234
4
U → Rn + He
238
90
92
2
179 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.
Bab 6.indd 179 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
(b) Cari cacat jisim bagi tindak balas di atas dalam unit u.
Find the mass defect for the above nuclear reaction in u
Cacat jisim:
Jumlah jisim sebelum tindak balas nuklear - jumlah jisim selepas tindak balas nuklear
Mass defect:
Total mass before nuclear reaction – total mass after nuclear reaction.
(238.05078 u) – (234.04360 u + 4.00150 u) = 0.00568 u

(c) Tukarkan unit cacat jisim pada soalan 3(b) kepada kg.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Convert the unit for the mass defect in 3(b) to kg.
1 u = 1.66 × 10 –27 kg
–27
–29
0.0568 u = 0.0568 × 1.66 × 10 kg = 9.42 × 10 kg
(d) Kira tenaga yang terhasil daripada tindak balas tersebut dalam unit joule.
Calculate the energy released from the nuclear reaction in joule.
E = mc = (9.42 × 10 –29 kg) (3 × 10 m s ) = 8.478 × 10 –12 J
8
2
–1 2
(e) Tukarkan tenaga pada soalan 3(d) kepada MeV.
Convert the energy in question 3(d) to MeV.
1 MeV = 1.6 × 10 J
–13
–2
8.48 × 10 J
8.48 × 10 J → = 53 MeV
–12
J
1.6 × 10 MeV
–13
4. Rajah di bawah menunjukkan tiga komponen, A, B dan C di dalam sebuah reaktor nuklear. SP 6.2.4 TP2
Diagram below shows three components A, B and C inside a nuclear reactor.





Komponen C
Component C





Komponen B
Component B





Komponen A
Component A
Isi tempat kosong dengan jawapan yang sesuai
Fill in the blanks with the suitable answers.
(a) Komponen A / Component A
Nama / Name: Bahan api (rod uranium) / Fuel (uranium rod)
Fungsi / Function: Digunakan sebagai bahan api untuk menghasilkan tenaga nuklear
melalui tindak balas pembelahan nukleus.

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 180





Bab 6.indd 180 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6

Used as fuel to produce nuclear energy from nuclear fission process.
(b) Komponen B / Component B
Nama / Name: Moderator / moderator
Fungsi / function: Memperlahankan neutron yang bergerak pantas supaya pembelahan nukleus boleh
berlaku. Diperbuat daripada bahan seperti grafit atau air.
Slows down fast moving neutrons so that nuclear fission can occur. Made from materials such as graphite or water.
(c) Komponen C / Component C
Nama / Name: Rod pengawal / control rod
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Fungsi / Function: Mengawal kadar tindak balas dengan menyerap neutron yang berlebihan.
Diperbuat daripada boron atau kadmium
Controls the reaction rate by absorbing excess neutrons Made from boron or cadmium

Pembentangan
ojek
Pr
Projek
Lakukan aktiviti di bawah dalam kumpulan. SP 6.2.5 TP5 KBAT Menilai
Carry out the activity below in groups.
Tujuan / Aim : Tenaga nuklear sebagai alternatif di Malaysia.
Nuclear energy as alternative energy in Malaysia.

Arahan / Instruction:
1. Bahagikan kelas kamu kepada beberapa kumpulan.
Divide your class into a few groups.
2. Dapatkan maklumat tentang perkara berikut :
Gather information about the following:
(a) Agensi Nuklear Malaysia / Malaysia Nuclear Agency
(b) Lembaga Perlesenan Tenaga Atom / Atomic Energy Licensing Board
(c) Sumber-sumber tenaga di Malaysia / Sources of energy in Malaysia
(d) Kesesuaian penggunaan tenaga nuklear di Malaysia. / The rational of using energy nucear in Malaysia
3. Berdasarkan maklumat yang dikumpul, bentangkan di hadapan kelas.
Based on the information gathered, present in front of your class.































181 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 6.indd 181 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6

6.2 Kertas 1


Rajah 1 menunjukkan sebuah reaktor nuklear.
Diagram 1 shows a nuclear reactor.













W



Bahan W digunakan untuk memperlahankan neutron semasa tindak balas berantai dalam sebuah
reaktor nuklear.
Material W is used to slow down neutrons during chain nuclear reaction inside the nuclear reactor.
Apakah bahan W?
What is material W?
A Uranium
Uranium
B Boron
Boron
C Grafit Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Graphite
D Air
Water










Kriteria Kejayaan:

Saya berjaya
• Berkomunikasi tentang tindak balas nuklear:
(i) pembelahan nukleus
(ii) pelakuran nukleus
• Memerihalkan hubungan antara tenaga yang dibebaskan semasa tindak balas nuklear dengan cacat jisim:
E = mc 2
• Menyelesaikan masalah yang melibatkan tenaga nuklear daripada reputan radioaktif dan tindak balas nuklear.
• Memerihalkan penjanaan tenaga elektrik dalam reaktor nuklear.
• Mewajarkan penggunaan tenaga nuklear sebagai tenaga alternatif untuk menjana tenaga elektrik.









© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 182





Bab 6.indd 182 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
Pentaksiran Sumatif
SPM





Praktis PdPR Jawapan Praktis PdPR
Bab 6 Bab 6

Kertas 1 3. Rajah 2 menunjukkan persamaan pereputan bagi
thorium-232.
Diagram 2 shows the decay equation for thorium-232.
1. Persamaan berikut mewakili pereputan alfa. 232 232
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
The following equation represents alpha decay. 90 Th → U + Xβ
92
4
X → Z + 2He Rajah 2 / Diagram 2
Antara berikut, yang manakah betul mengenai Berapakah bilangan zarah beta yang terhasil?
unsur Z? What is the amount of beta particle produced?
Which of the following is correct about element Z? A 1
B 2
Nombor proton Nombor nukleon C 3
Proton number Nucleon number D 4
A Bertambah 4 Bertambah 4 4. Rajah 3 menunjukkan proses pereputan bagi
Increases by 4 Increases by 4 plumbum-214 dengan menghasilkan Y dan Z.
B Bertambah 2 Tidak berubah Diagram 3 shows the decay process of plumbum-214 by
Increases by 2 No change producing Y and Z.
214
214 Pb → Bi + Y → Po + Z
214
C Bertambah 2 Bertambah 4 82 83 84
Increases by 2 Increases by 4 Rajah 3 / Diagram 3
D Berkurang 4 Berkurang 2 Apakah Y dan Z?
Decreases by 4 Decreases by 2 What are Y and Z?

2. Rajah 1 menunjukkan persamaan bagi pereputan Y Z
nukleus Z. α α
Diagram 1 shows the equation for the decaying of nucleus Z. A
B α β
4
Z → A + 2He
226
88
C β β
Rajah 1 / Diagram 1
D β α
Berapakah bilangan proton dan neutron dalam
nukleus Z? 5. Aktiviti sampel unsur radioaktif Z menjadi 12.5%
What is the number of protons and neutrons for nucleus Z? daripada nilai asal selepas 150 minit.
The actitivity of radioactive element sample Z becomes 12.5%
Neutron Proton of its initial value after 150 minutes.
Neutrons Protons
100% → 50% → 25% → 12.5%
A 90 140
Berapakah separuh hayat bagi unsur radioaktif Z
B 140 90 tersebut?
What is the half-life for the radioactive element Z?
C 230 90 A 30 minit / 30 minutes

D 90 230 B 50 minit / 50 minutes
C 70 minit / 70 minutes
D 150 minit / 150 minutes




183 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 6.indd 183 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6

Kertas 2

Bahagian A

1. Uranium-238 adalah radioisotop bagi uranium.
Separuh hayat bagi uranium-238 adalah 4.5 × 10 tahun.
6
Uranium-238 is a radioisotope for iodine.
The half-life of uranium-238 is 4.5 × 10 years.
6
(a) Apakah maksud separuh hayat?
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
What is the meaning of half-life?
Masa yang diambil untuk separuh daripada bilangan asal nukleus radioaktif mereput.
Time taken for half of radioactive nucleus to decay.
[1 markah / 1 mark]
(b) Berikan satu sebab mengapa uranium-238 mengalami proses reputan.
Give one reason why uranium-238 undergoes decay process.
Uranium-238 tidak stabil
Uranium-238 is unstable
[1 markah / 1 mark]
(c) Persamaan di bawah mewakili proses reputan uranium-238.
The equation below represents the decay process of uranium-238.
238 U → Th + X
234
92 90
(i) Apakah X?
What is X?
Zarah alfa

Alpha particle
[1 markah / 1 mark]

(ii) Nyatakan jenis cas X.
State the type of charge of X.
Bercas positif

Positively charged
[1 markah / 1 mark]
Bahagian B

2. Rajah 2.1 menunjukkan sebuah pengawal ketebalan kertas di sebuah kilang. Radioisotop digunakan sebagai
sumber radioaktif.
Diagram 2.1 shows a paper thickness controller in a manufacturing industry. A radioisotope is used as radioactive source.
Pengawal
tekanan Pengesan
Pressure Penggelek Detector
control
Rooler

Sumber radioaktif
Radioactive source
Rajah 2.1
Diagram 2.1

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 184





Bab 6.indd 184 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
(a) Apakah maksud radioisotop?
What is meant by radioisotopes?
[1 markah / 1 mark]

(b) Dengan merujuk kepada Rajah 2.1, terangkan dengan ringkas bagaimana radioaktif digunakan untuk
mengesan ketebalan kertas.
With reference to Diagram 2.1, explain briefly how radioactive is used to detect the thickness of paper.
[4 markah / 4 marks]

(c) Rajah 2.2 menunjukkan keratan rentas bagi sebuah model reaktor nuklear.
Jadual 2 menunjukkan ciri-ciri bagi empat model reaktor nuklear A, B, C dan D.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Diagram 2 shows the cross-sectional area of a nuclear reactor model.
Table 2 shows the characteristics of four different nuclear reactor models A, B, C and D.








Dinding
Wall


Rod kawalan
Control rod

Rod bahan api
Fuel rod


Rajah 2.2
Diagram 2.2

Keadaan fizikal bahan
Reaktor Bahan api Rod kawalan Bahan dinding
Reactor Fuel material api Control rod Material of wall
Physical state of fuel rod

A Kripton Pepejal Kadmium Keluli
Krypton Solid Cadmium Steel

B Uranium Pepejal Kadmium Konkrit
Uranium Solid Cadmium Concrete

C Kripton Cecair Grafit Konkrit
Krypton Liquid Graphite Concrete

D Uranium Cecair Grafit Keluli
Uranium Liquid Graphite Steel

Tentukan model reaktor nuklear yang paling sesuai.
Berikan sebab untuk pilihan anda.
Determine the most suitable nuclear reactor.
Give reasons for your choice.
[10 markah / 10 marks]




185 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 6.indd 185 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
(d) Rajah 2.3 menunjukkan suatu graf aktiviti lawan masa bagi barium-143.
Diagram 2.3 shows a graph of activity against time for barium-143.
4000
Bilangan atom
barium-143
Number of
barium-143 atoms 3000


2000



1000



0 Masa dalam saat
0 10 20 30 40 50 Time in seconds
Rajah 2.3
Diagram 2.3
Gunakan graf untuk menerangkan bagaimana separuh hayat bagi barium-143 ditentukan.
Use the graph to explain how the half-life of barium-143 is determined.
[2 markah / 2 marks]
(e) Separuh hayat kobalt-60 ialah 5 tahun.
The half-life of cobalt-60 is 5 years.
Aktiviti semasa radioisotop ini adalah 20 000 bilangan sesaat. Hitungkan aktiviti isotop ini selepas 20
tahun. Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
The present activity of this radioisotope is 20 000 counts per second. Calculate the activity of this isotope after 20 years.
[2 markah / 2 marks]

Bahagian C
3. Rajah 3.1 menunjukkan tiub GM dan meter kadar yang diletakkan mendekati sebuah sumber radioaktif yang
mengandungi radioisotop fosforus-32. Bacaan meter kadar berkurang seperti ditunjukkan dalam Jadual 3.
Diagram 3.1 shows a G-M tube and ratemeter placed near a radioactive source containing the radioisotope phosphorous-32. The ratemeter
reading decreases as shown in Table 3.
Tiub G-M
G-M tube
Meter kadar
Ratemeter
Sumber radioaktif
Radioactive source



Rajah 3.1
Diagram 3.1

Bacaan awal meter kadar (Bilangan per minit) Bacaan meter kadar selepas beberapa minggu
Ratemeter reading at the beginning (Bilangan per minit)
(Counts per minute) Ratemeter reading after a few weeks (Counts per minute)
200 95
Jadual 6
Table 6

© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 186





Bab 6.indd 186 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
(a) Apakah yang dimaksudkan dengan isotop sesebuah unsur?
What is meant by isotopes of an element?
[1 markah / 1 mark]

(b) Daripada maklumat yang diberikan, terangkan apa yang berlaku kepada isotop fosforus-32 dan
terangkan mengapa bilangan kadar berkurang dengan masa. Nyatakan nama proses yang berlaku
kepada isotop itu.
From the information given, describe what has happened to the phosphorous-32 isotope and explain why the count rate decreases
with time. State the name of the process that has occurred to the isotope.
[5 markah / 5 marks]
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
(c) Nyatakan satu perbezaan dan satu persamaan antara pembelahan dan pelakuran nuklear.
Terangkan bagaimana kedua-dua tindak balas nuklear ini boleh membebaskan tenaga.
State one difference and one similarity between nuclear fission and nuclear fusion. Explain how these two nuclear reactions are able
to release energy.
[4 markah / 4 marks]
(c) Kerajaan sebuah negara bercadang untuk menggantikan sumber penjanaan tenaga elektrik daripada
sumber arang batu kepada sumber nuklear. Sebagai seorang jurutera, anda diminta untuk memberikan
pandangan profesional anda mengenai ciri-ciri yang sesuai untuk membina sebuah reaktor nuklear
bagi menjana tenaga elektrik. Pandangan anda hendaklah merangkumi ciri-ciri berikut:
The government of a country decided to replace its electrical generator plan source from coal to nuclear. As an engineer, you are
required to give your professional opinion with regard to the suitable aspects to build a nuclear reactor for generating electricity. Your
opinion must include the following aspects:
(i) Kedudukan reaktor nuklear
Location of reactor nuclear
(ii) Bahan api yang akan digunakan
Type of material for nuclear fuel
(iii) Keadaan fizikal bahan api
Physical state of nuclear fuel
(iv) Jenis bahan sebagai rod kawalan
Type of material for control rods
(v) Separuh hayat bahan api
Half-life for nuclear fuel
[10 markah / 10 marks]






















Kuiz 6






187 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 6.indd 187 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6
FOKUS KBAT








TIP Menjawab
Rajah di bawah menunjukkan keratan rentas bagi model reaktor nuklear.
Diagram below shows the cross section of a nuclear reactor model.
• Kenal pasti masalah.
Determine the problem.
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
• Pilih jenis reaktor nuklear
yang sesuai.
Choose the most suitable nuclear
reactor.
• Kenal pasti aspek yang
diperlukan.
Determine the required aspects.
• Kenal pasti ciri-ciri yang
sesuai bagi setiap aspek.
Determine the most suitable
Rod kawalan characteristic for each aspect.
Control rod

Rod bahan api
Fuel rod
Jadual menunjukkan ciri-ciri bagi empat model reaktor nuklear W, X, Y dan Z
yang akan dipilih untuk dibina di sebuah negara. KBAT Menganalisis
The table shows the characteristics of four nuclear reactor models W, X, Y and Z that will be chosen to
be built in a country.


Keadaan Separuh Bahan untuk
Reaktor Bahan api fizikal bahan hayat bahan rod kawalan
Reactor Fuel api api Material for
Physical state of Half-life of fuel control rod
fuel

Uranium Pepejal Panjang Boron
W
Uranium Solid Long Boron
Kripton Cecair Pendek Air
X
Krypton Liquid Short Water

Uranium Cecair Pendek Boron
Y
Uranium Liquid Short Boron
Kripton Pepejal Panjang Air
Z
Krypton Solid Long Water

Tentukan model reaktor nuklear yang paling sesuai.
Determine the most suitable nuclear reactor.







© Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd. 188





Bab 6.indd 188 11/19/21 3:33 PM

Fizik Tingkatan 5 Bab 6

Aspek Ciri-ciri Keterangan
Aspect Characteristics Explanation
Bahan api Uranium Menghasilkan tenaga yang lebih besar
Fuel Uranium Produce higher energy
Keadaan fizikal bahan api Pepejal Mudah untuk dikawal / elak berlaku tumpahan/kebocoran
Physical state of fuel Solid Easy to handle/avoid from spill/leak

Boleh digunakan untuk jangka masa yang panjang / tak
Separuh hayat bahan api Panjang
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
Half-life of fuel Long perlu kerap ditukar
Can be used for a very long time / do not need for frequent replacement
Menyerap lebihan neutron daripada tindak balas berantai
Bahan untuk rod kawalan Boron
Material for control rod Boron nuklear uranium
Absorbs excess neutrons from the chain nuclear reaction of uranium


Reaktor nuklear yang paling sesuai ialah W.
The most suitable nuclear reactor is W.






















































189 © Penerbitan Pelangi Sdn. Bhd.





Bab 6.indd 189 11/19/21 3:33 PM

Date: 17/11/2021
Status: CRC
Spine: 248pg 11.4mm 60gsm
Book Format: 210mm x 260mm


Tingkatan
5
H H YBRiD 5 HC085242S






H
Pentaksiran Bilik Darjah KSSM H HYBRiD
FIZIK
Penerbitan Pelangi Sdn Bhd. All Rights Reserved
YBRiD
PHYSICS PBD



Hybrid PBD direncanakan dengan hasrat untuk JUDUL-JUDUL DALAM SIRI INI Pentaksiran Bilik Darjah
melengkapi buku teks dan mempermudah TINGKATAN
Pentaksiran Bilik Darjah (PBD) di sekolah. Sebagai
wadah pelaksanaan PdPR di rumah, modul ini Subjek 1 2 3 4 5
sesuai dengan keperluan semasa. Modul ini juga Bahasa Melayu
dimodenkan dengan bahan-bahan digital yang English
mesra guru dan murid dalam proses pembelajaran
dan pemudahcaraan (PdPc) secara dalam talian Matematik/ Mathematics
atau luar talian. Gabungan elemen terancang yang Matematik Tambahan/
hebat ini semestinya dapat membantu murid Additional Mathematics FIZIK
memantapkan penguasaan setiap subjek secara Sains/ Science
tuntas. Fizik/ Physics

Biologi/ Biology FIZIK/ PHYSICS
Ciri-ciri Istimewa:
• Fokus Topik Kimia/ Chemistry PHYSICS
• Tahap Penguasaan 1 – 6 Sejarah
FIZIK/ PHYSICS
• Aktiviti PAK-21 Geografi
• Peta i-THINK Yeoh Ti Pheng Muhammad Hafiz bin Ab Hamid
• Projek STEM Reka Bentuk dan Teknologi Mohd Khairi Mohd Nor (Guru Cemerlang) Sofia Sakina binti Mohd Yussup
• Info/ Video Kod QR Pendidikan Islam Wan Suharti binti Wan Kamaruddin (Guru Cemerlang)
Modul SPM Pendidikan Moral
• Fokus KBAT
Pendidikan Seni Visual PBD & SPM KBAT & i-THINK
• Online Quick Quiz Kod QR PAK-21 & PdPc
• Kertas Model SPM Kod QR Pendidikan Jasmani dan
Pendidikan Kesihatan
• Jawapan Kod QR
Ekonomi Tingkatan 5
Dengan satu klik sahaja, semua sesi PdPR Perniagaan
GURU dapat dipermudah melalui sumber digital
GURU
Bonus
Bonus
5
(kod QR dan Ikon GURU istimewa) dalam eTE. Prinsip Perakaunan Bonus
Tingkatan 5
Edisi Guru Strategi PdPc Simulasi
Edisi Guru
Interaktif Praktis Digital Video Tingkatan
Interaktif
(eTE) Nota Digital Info 5
(eTE)
W.M: RM12.95 / E.M: RM13.35 Imbas kod QR untuk eTE Mesra Guru
HC085242S
ISBN: 978-967-2898-79-5 Mesra PBD
Mesra PdPR KSSM

PELANGI https://plus.pelangibooks.com/ Mesra Google Classroom