Outils de réussite D. Des outils d’évaluation D.1. Evaluation des acquis lors d’un contrôle D-1-a- Construction de contrôles en classe de troisième Contrôle sur « électricité et résistance électrique » Nom : Prénom : Classe : S Date : Contrôle de 3ème. Electricité. Résistance. Durée : 50 min La notation tiendra compte de la présentation du devoir. Toutes les réponses seront rédigées par une phrase. La calculatrice est interdite. I. Incollable sur la loi d’Ohm ? – 7 points 1. Enonce par une phrase la loi d’Ohm. 1 2. Ecris la relation mathématique en indiquant le nom et les unités de chaque 1 grandeur. 3. Un résistor de résistance 80 est traversé par une intensité de 0,10 A. Quelle est la tension entre ses bornes ? Donne les différentes étapes du calcul. Pour les deux questions suivantes, choisis la bonne réponse. Le calcul sera effectué au brouillon 4. Un résistor de résistance électrique 60 est soumis à une tension de 1,2 V. Quelle est l’intensité du courant qui le traverse ? a. 72 A b. 0,020 A c. 50 A 5. Un résistor est soumis à une tension 13,2 V et est traversé par une intensité de 132 mA. Quelle est la valeur de sa résistance ? a. 0,100 b. 10,0 c. 100 II. Plus ou moins brillante ? – 3 points Dans les deux circuits représentés ci-dessous, on utilise la même lampe et le même générateur. Dans quel circuit, la lampe brille-t-elle le plus fortement ? a. b. Justifie. R = 20 R = 200 SF DS 2 1,5 1,5 3 III. Caractéristique, vous avez dit caractéristique ? – 8 points Un groupe d’élèves a mesuré les variations de la tension U entre les bornes d’un dipôle et les valeurs correspondantes de l’intensité I du courant qui le traverse. Ils ont tracé la caractéristique jointe à la fin du contrôle : 1. Avec quel appareil ont-ils mesuré la tension ? 2. Avec quel appareil ont-ils mesuré l’intensité ? 3. Le dipôle étudié est-il un conducteur ohmique ? Justifie. 4. Schématise le montage électrique qui a permis de réaliser cette expérience en précisant les bornes COM. 5. Quelle est l’intensité du courant qui traverse ce dipôle lorsque la tension entre ses bornes est de 3,6 V ? Indique ton raisonnement par une construction sur le graphique en vert. 6. Quelle est la tension entre les bornes de ce dipôle lorsque l’intensité du courant qui le traverse est de 48 mA ? Indique ton raisonnement par une construction sur le graphique en rouge. 7. Détermine la résistance de ce dipôle. Justifie ta réponse par un calcul proprement rédigé. IV. Quels choix surprenants ! – 2 points 1. L’argent est beaucoup plus conducteur que le cuivre, pourquoi choisit-on cependant le cuivre pour les fils de connexion ? 2. L’aluminium est moins bon conducteur que le cuivre, pourquoi choisit-on cependant l’aluminium pour réaliser les câbles à haute tension ? 0,5 0,5 1 2 1 1 2 1 1 V. Un exercice qui résiste ! – 3 points bonus On réalise le montage en série comprenant un générateur de 6 V en continu, un résistor R1 de résistance inconnue, un résistor R2 de résistance 120 et un appareil pour mesurer l’intensité du courant circulant dans le circuit. Sachant que la tension entre les bornes du résistor R1 vaut 4 V, quelle est l’intensité du courant traversant R1? Justifier. Variation de la tension entre les bornes d’un dipôle en fonction de l’intensité du courant qui le traverse. U (V) 10 9 8 7 6 5 4 3 Références au BO Questions I. Incollable sur la loi d’Ohm ? 1. Enonce par une phrase la loi d’Ohm. 2. Ecris la formule mathématique en indiquant le nom et les unités de chaque grandeur. 3. Un résistor de résistance 80 est traversé par une intensité de 0,10 A. Quelle est la tension entre ses bornes ? Rédige correctement ton calcul 4. Un résistor de résistance électrique 60 est soumis à une tension de 1,2 V. Quelle est l’intensité du courant qui le traverse ? a. 72 A b. 0,020 A c. 50 A Références aux compétences, et aux contenus inscrits au B.O. : S Loi d’Ohm 1 L’ohm (), unité de résistance du S.I. Loi d’Ohm 1 7 points Loi d’Ohm [Mathématiques] 2 Loi d’Ohm [Mathématiques] Evaluer l’intensité dans un circuit connaissant la valeur de la résistance et celle de la tension à ses bornes. 1,5 5. Un résistor est soumis à une Loi d’Ohm [Mathématiques] tension 13,2 V et est traversé par une intensité de 132 mA. Quelle est la valeur de sa résistance ? a. 0,100 b. 10,0 c. 100 II. Plus ou moins brillante ? Dans les deux circuits représentés cidessous, on utilise la même lampe et le même générateur. Dans quel circuit, la lampe brille-t-elle le plus fortement ? Justifie. SF DS 1,5 3 points Savoir que l’intensité d’un courant dans un circuit est d’autant plus faible 3 que la résistance du circuit est élevée. Notion de résistance III. Caractéristique, vous avez dit caractéristique ? 8 points 1. Avec quel appareil ont-ils mesuré Prérequis 0,5 la tension ? 2. Avec quel appareil ont-ils mesuré Prérequis 0,5 l’intensité ? 3. Le dipôle étudié est-il un Caractéristique d’un dipôle. 1 conducteur ohmique ? Justifie. Loi d’Ohm [mathématiques : proportionnalité] 4. Schématise le montage électrique Schématiser un montage permettant de 2 qui a permis de réaliser cette tracer une caractéristique expérience en précisant les bornes COM. 5. Quelle est l’intensité du courant qui traverse ce dipôle lorsque la tension entre ses bornes est de 3,6 V ? Indique ton raisonnement par une construction sur le graphique en vert. 6. Quelle est la tension entre les bornes de ce dipôle lorsque l’intensité du courant qui le traverse est de 48 mA ? Indique ton raisonnement par une construction sur le graphique en rouge. 7. Détermine la résistance de ce dipôle. Justifie ta réponse par un calcul proprement rédigé. IV. Quels choix surprenants ! 1. L’argent est beaucoup plus conducteur que le cuivre, pourquoi choisit-on cependant le cuivre pour les fils de connexion ? 2. L’aluminium est moins bon conducteur que le cuivre, pourquoi choisit-on cependant l’aluminium pour réaliser les câbles à haute tension ? V. Un exercice qui résiste ! On réalise le montage en série comprenant un générateur de 6 V en continu, un résistor R1 de résistance inconnue, un résistor R2 de résistance 120 et un appareil pour mesurer l’intensité du courant circulant dans le circuit. Sachant que la tension entre les bornes du résistor R1 vaut 4 V, quelle est l’intensité du courant traversant R1? Justifier. Savoir interpoler une graphique étant donné. valeur, le 1 Savoir interpoler une graphique étant donné. valeur, le 1 Caractéristique d’un dipôle. Loi d’Ohm [mathématiques : équation d’une droite] 2 2points Savoir que tous les matériaux n’ont 1 pas les mêmes propriétés conductrices, d’où un choix selon l’utilisation souhaitée Savoir que tous les matériaux n’ont 1 pas les mêmes propriétés conductrices, d’où un choix selon l’utilisation souhaitée B.O. 5ème : Schématiser un circuit B.O. 4ème : Loi d’additivité vérifiée par les tensions dans un circuit série. Loi de conservation vérifiée par l’intensité du courant continu dans un circuit série. B.O. 3ème : Loi d’Ohm 3 points 3 COMMENTAIRES Rédaction : - Les élèves répondent sur une feuille de rédaction à part. Ils sont tenus de faire une phrase pour chacune de leur réponse. - Ils doivent rendre impérativement l’énoncé car ils ont effectué deux constructions graphiques dessus. L’exercice 5 : Il est assez difficile car l’élève doit : - prendre l’initiative de schématiser le montage - analyser le circuit comme étant un circuit en série - se rappeler et utiliser la loi d’additivité des tensions ainsi que la loi de conservation pour l’intensité du courant dans un circuit série. - appliquer la loi d’Ohm. Il faut préciser qu’un exercice similaire est traité en classe avant le contrôle, et que cet exercice comporte différentes questions qui guident l’élève dans les étapes successives de ce raisonnement. Cet exercice délicat doit pouvoir motiver les meilleurs élèves sans pénaliser ceux qui n’auraient pas le temps ou ne sauraient le traiter, c’est pourquoi cet exercice est un exercice bonus. FICHE DE SYNTHESE Partie B.O. Chapitre Plan du cours Electricité et vie quotidienne La résistance électrique Quelle est l’influence d’une résistance dans un circuit en série ? Caractéristique d’un résistor : la loi d’Ohm Montage et expérience Tracé de la caractéristique Loi d’Ohm Résistance et matériaux A. Propriétés conductrices B. Propriétés physiques et utilisation Activités - A partir d’un circuit simple, ajout de résistor différents, mesure de l’intensité du courant pour chacun et à différents points du circuit, et observation à chaque fois de l’éclat de la lampe. - Etude de documents sur la résistance de différents matériaux à dimensions égales, sur leurs propriétés physiques et leurs utilisations TP Tracé de la caractéristique d’un résistor : Mesure de la variation de l’intensité du courant dans un résistor quand on fait varier la tension entre ses bornes. Tracé de la caractéristique Calcul de la pente Exercices Exercices du livre page …. Mots clés Résistor, résistance, ohm, caractéristique, loi d’Ohm, matériaux, propriétés conductrices, propriétés physiques « Je dois être capable de…. » 1. connaître l’unité de la résistance, l’ohm () Connaissances et savoir-faire exigibles 2. savoir que l’intensité du courant dans un circuit est d’autant plus faible que la résistance du circuit est élevée 3. schématiser un montage permettant de tracer une caractéristique 4. reconnaître la caractéristique d’un résistor 5. connaître la loi d’Ohm 6. Evaluer l’intensité dans un circuit connaissant la valeur de la résistance et celle de la tension à ses bornes. Compétences transversales Livre élèves 1. construire un graphique en données cartésiennes à partir d’une série de données, les échelles étant données par le professeur. 2. D’interpoler une valeur, le graphique étant donné 3. De réaliser une expérience décrite par un schéma Page ….. à page…..