Contrôle sur tension alternative, version 1 Nom Classe S SF DS

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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 tension alternative, version 1
Nom
Prénom
Classe
Date
Contrôle troisième. La tension alternative
S SF DS
Toutes les réponses seront rédigées par des phrases.
I)
Aidez les élèves à tracer un graphique !.8 points
Au cours d’une séance de travaux pratiques, les élèves veulent tracer le graphique
des variations d’une tension alternative u, au cours du temps. Ils disposent d’un générateur
très basse fréquence (G.T.B.F). Ils relèvent les valeurs qui sont portées dans le tableau cidessous.
Temps (s)
Tension
(V)
36
-2,6
0
0
4
1,8
8
3,3
12
4,3
16
4,5
20
3,9
24
2,6
28
0,90
40
-3,9
44
-4,5
48
-4,3
52
-3,3
56
-1,8
60
0,0
64
1,8
68
3,3
32
-0,90
72
4,3
1) Quels sont les deux appareils de mesures qu’ils ont utilisés pour
remplir le tableau ?
………………………………………………………………
2
2) Quelle durée s’est écoulée entre deux relevés successifs de la tension ?
………………………………………………………………
3) Quel calibre ont-ils utilisé pour mesurer les valeurs de tension ?
Calibres proposés : 200 mV, 20V, 200 kV
………………………………………………………………
4) Aidez-les et tracez le graphe représentant la tension u en fonction du temps.
Les points seront reliés au crayon à papier.
Echelle : axe des abscisses (axe horizontal) : 1 cm↔ 8 s
axe des ordonnés (axe vertical) : 1 cm↔1 V
5) Repassez au stylo un motif élémentaire
6) Quelle est la valeur maximale de la
tension ?:……………………………………………………….
……………………………………………………………………………
6
7) Quelle est la période de cette tension ?
………………………………………………………………………………..
II)
Les élèves sont perdus, ils ne savent plus régler un oscilloscope ! 3 points
S SF DS
Aidez-les, mettez dans l’ordre chronologique les différentes étapes pour régler
l’oscilloscope : numérotez les cases dans l’ordre du réglage.
Je déclenche le balayage
Début : un spot est
visible sur l’écran
Je règle la durée de
balayage pour avoir un
ou deux motifs
élémentaires sur l’écran.
Une courbe apparaît sur
l’écran. Elle est formée
de 10 motifs
élémentaires et occupe
le tiers de l’écran
verticalement.
Je place le spot au centre
de l’écran à l’aide du
bouton de centrage
vertical et du bouton de
centrage horizontal.
Je branche
l’oscilloscope aux
bornes du générateur.
Fin : la courbe sur
l’écran permet de
mesurer la valeur
maximale et la période
de cette tension.
Je tourne le bouton de
Je règle la sensibilité
luminosité et de
verticale pour que la
focalisation pour avoir
courbe occupe le plus de
un spot fin et net
place possible
III) verticalement.
Mais quelles sont les grandeurs caractéristiques d’une tension sinusoïdale ?. 6
points
1) Remplissez les tableaux suivants :
3
Unité de tension (nom et
symbole) :
Symbole d’une pile :
Unité de fréquence (nom et
symbole) :
Unité de la période :
Symbole d’un générateur
de tension alternative :
Relation mathématique
permettant de calculer la
fréquence en fonction de la
période :
3
Relation mathématique
entre la valeur maximale et
la valeur efficace d’une
tension sinusoïdale
S SF DS
2) Application :
Sur l’écran de l’oscilloscope, on obtient l’oscillogramme suivant :
-Déterminez la valeur maximale de la tension. La sensibilité verticale est : 5 V/ div
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
-Déterminez la valeur de la période. La durée de balayage est : 2 ms/ div.
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
-Calculez la valeur de la fréquence.
…………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………….
IV) Une application en médecine.3 points
3
Le cœur se contracte. Un appareil, appelé électrocardiographe, capte ses contractions et les
transforme en une tension électrique. On obtient alors un électrocardiogramme, graphique
de la tension en fonction du temps.
1) A partir de cet électrocardiogramme, expliquez pourquoi on peut dire que la
tension varie au cours du temps.
………………………………………………………………………………………………………………………..
2) Expliquez pourquoi cette tension est périodique. Dans votre phrase, vous devez
utiliser le mot « motif élémentaire ».
………………………………………………………………………………………………………………………….
3) Représentez ce motif élémentaire
4) La tension détectée est-elle sinusoïdale ?
…………………………………………………………………………………………………………………………..
3
Commentaires
Construction du contrôle
Durée du contrôle : 50 min
Ordre des exercices :
Ce contrôle évalue les objectifs de connaissance abordés lors :
 D’une activité menée en classe entière (tracé de la courbe u en fonction de t).
 De deux séances de TP (réglage d’un oscilloscope, mesures à l’oscilloscope)
 D’une séance de cours (définition)
Les exercices sont placés dans le même ordre.
Travail demandé à l’élève
Au cours de se contrôle, l’élève doit :
S’informer : Rechercher l’information à partir d’un tableau ou d’un graphique (ex n°1, 3, 4)
Rechercher l’information à partir d’une expérience décrite (ex n°1 et 2)
Rechercher l’information à partir d’une photo d’une expérience (ex n°3)
Réaliser :
Trier, classer (ex n°2)
Appliquer des connaissances expérimentales (ex n°2)
Appliquer des connaissances théoriques (ex n°1)
Faire un calcul
Tracer un graphique
Exprimer : Remplir un tableau (ex n°3)
Faire un graphique (n° 1)
Présenter un résultat : (ex n° 3)
Présenter un classement (ex n°2)
L’évaluation
Elle comprend plusieurs domaines :
Evaluation d’une démarche scientifique
Evaluation des savoirs.
Evaluation des savoir-faire
Evaluation des savoir-faire (compétences transversales).
Barème :
Evaluation d’une démarche scientifique :
Evaluation des savoirs.
Evaluation des savoir-faire
Evaluation des savoir-faire
(Compétences expérimentales)
4 points
ex n°1, 1,
ex n°3
1 point,
ex n° 1, 5
ex n°3, 1
ex n°4,
1 point
ex n° 1,2 6,8
ex n° 3 2
3 points
Ex n°1, 4
3 points
3 points
7 points
3 points
3 points
6 points
3 points
3 points
Références au BO
Questions exercice 1
1) Quels sont les deux appareils de
mesures que vous devez utiliser pour
remplir le tableau ?
2) Quelle durée s’est écoulée entre deux relevés de la
tension ?
3) Quel calibre avez-vous utilisé pour mesurer les
valeurs de tension ?
Calibres proposés : 200 mV, 20V, 200 KV
4) Tracez le graphe représentant la tension u en
fonction du temps.
5) Repassez au stylo un motif élémentaire
6) Quelle est la valeur maximale de la tension ?
7) Quelle est la période de cette tension ?
Question exercice 2
Mettez dans l’ordre chronologique les différentes
étapes pour régler l’oscilloscope : numérotez les
cases dans l’ordre du réglage.
Questions exercice 3
1) Remplissez les tableaux suivants :
2) Application :
Sur l’écran de l’oscilloscope, on obtient
l’oscillogramme suivant :
-Déterminez la valeur maximale de la tension. La
sensibilité verticale est : 5 V/ div
-Déterminez la période. La durée de balayage est : 2
ms/ div.
-Calculez la fréquence
Questions exercice 4
Références aux compétences
inscrites au BO
(en bleu : colonne contenus)
S
SF
DS
8 points
1
Mesurer une tension, connaître le
mode de branchement d’un
multimètre (programme 4ème)
Construire la représentation
graphique de l’évolution d’une
grandeur.
Reconnaître une grandeur
alternative périodique. « motif
élémentaire ».
Déterminer graphiquement sa
valeur maximum et sa période.
0,5
0,5
3
1
1
1
Références aux compétences
inscrites au BO
(en bleu : colonne contenus
Activités : utiliser un oscilloscope
sans balayage, puis avec balayage.
3 points
Références aux compétences
inscrites au BO
(en bleu : colonne contenus)
Les unités dans le S.I (pré-requis
de 4ème).
Le hertz (Hz), unité de fréquence
du S.I
Relation f= 1/T
La valeur efficace est
proportionnelle à la valeur
maximum.
Mesurer la valeur maximale, la
période et la fréquence d’une
tension alternative.
Références aux compétences
inscrites au BO
(en bleu : colonne contenus)
6 points
3
3
1
1
1
3 points
Fiche Synthèse
PARTIE
Chapitre
Objectifs
Contenus
Mots clés
Plan du cours
Electricité et vie quotidienne.
La tension alternative
Reconnaître une tension variable au cours du temps.
Reconnaître une tension alternative périodique, déterminer les valeurs maximum et
minimum.
Déterminer la période T, durée du motif élémentaire.
Signification d’un oscillogramme.
Déterminer la fréquence.
Pour une tension sinusoïdale, un voltmètre alternatif indique la valeur efficace de cette
tension.
Tension alternative, périodique, sinusoïdale. Période, valeurs maximum et minimum.
Fréquence. Oscilloscope.
I.Reconnaître une tension variable au cours du temps.
II Visualisation à l’oscilloscope de tensions périodiques.
III Les caractéristiques d’une tension alternative sinusoïdale.
Activités
expérimentales ou TP
Tracé de la courbe représentant la tension aux bornes d’un générateur T.B.F en fonction
du temps.
Utilisation d’un oscilloscope, détermination des caractéristiques d’une tension
sinusoïdale.
Exercices
Exercice du livre n°
"je dois être capable
de…"
1. Reconnaître une tension variable au cours du temps
2 Tracer le graphique u en fonction de t.
3 Déterminer les caractéristiques d’une tension sinusoïdale.
4 Utiliser un oscilloscope.
Connaissances et savoirfaire exigibles
Compétences transversales
Livre élève
Pour aller plus loin…
Page ……à …………..
Lire méthode p…………..