CHP 01 : MASSE ET POIDS Activité d’application 1 Pour chacune des propositions suivantes : a- le poids d'un corps traduit l'attraction de la Terre sur lui ; b- la balance est l'instrument de mesure du poids ; c- le poids d'un corps est proportionnel à sa masse ; d- la masse volumique est caractéristique d'une substance. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Relie chaque grandeur physique, si possible, à son unité. Poids Masse Volume Masse volumique Densité • • • • • Mètre cube (m3) Kilogramme par mètre cube (kg/m3) Newton (N) Kilogramme (kg) Activité d’application 3 Le poids d'un corps sur la Lune est PL = 320 N. Détermine : 1-la masse du corps sur la Lune ; 2-le poids PT de ce corps sur la Terre. On donne gT = 10N/kg et gL = 1,6N/kg. Activité d’application 4 Un objet en plomb a un volume V = 10 dm3. La masse volumique du plomb est = 11,3 kg/dm3. 1- Donne l'expression de la masse de cet objet en fonction de et V. 2- Calcule la masse de cet objet. Activité d’application 5 La masse volumique d'un corps A est supérieure à la masse volumique d'un corps B. A volumes égaux : a- ces deux corps ont la même masse ; b- la masse de A est supérieure à celle de B ; c- la masse de A est inférieure à celle de B. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 6 Un métal de volume V = 27 cm3 a pour masse m = 283,5g. 1- Détermine la masse volumique de ce métal. 2- Identifie ce métal à partir du tableau suivant : Métal Fer Argent Aluminium Masse volumique 7,8 g/cm3 10,5 g/cm3 2,7 g/cm3 Activité d’application 7 Complète le texte ci-dessous avec les mots et groupes de mots suivants : force ; poids ; l'intensité de la pesanteur ; centre; masse. La Terre attire tous les objets dans son voisinage. Cette attraction est une …………. orientée vers le …………. de la Terre et est appelée …………. de l'objet. C'est le produit de la ………….par ………….notée g. Activité d’application 8 Voici une liste de propositions. Mets une croix dans la case qui convient. Propositions La masse d'un corps se mesure avec une balance. La relation entre le poids et la masse s'écrit : p=m/g. La masse et le poids d'un corps sont proportionnels. Le poids d'un corps est l'attraction exercée par la Terre sur ce corps. L'unité légale du poids est le kilogramme par mètre cube (kg/m3). Vrai Faux Activité d’application 9 Ecris la phrase correcte avec les mots et groupes de mots suivants : le quotient / masse volumique / La densité d'une substance / de la / par la / masse volumique / de cette substance / est / de l'eau. Activité d’application 10 Complète le texte avec les mots ou groupes de mots suivants : dynamomètre — l'attraction — balance — l'intensité de la pesanteur — newton — kilogramme. La masse et le poids d'un corps sont deux grandeurs physiques différentes mais proportionnelles. Ils sont liés par …………….. Le poids se mesure avec un …………….. et a pour unité légale le …………….. Le poids se définis comme étant …………….. de la Terre sur le corps. Quant à la masse, la …………….. est son instrument de mesure et son unité légale est le …………….. Activité d’application 11 1- Donne la définition du poids d'un corps. 2- Nomme l'instrument de mesure du poids d'un corps. 3- Donne l'expression du poids en fonction de la masse et de l'intensité de la pesanteur. Situation d’évaluation 1 Suite à un accès palustre, ta maman conduit ton petit frère à l'hôpital. De retour à la maison, elle te remet le carnet de santé de ton frère. Tu y lis entre autres informations t = 39°C et Poids = 17,5 kg. Tu expliques à ta maman que la dernière information n'est pas correcte. On donne l'intensité de la pesanteur g = 10N/kg. 1- Définis : 1.1- la masse d'un corps ; 1.2- le poids d'un corps. 2- Donne l'unité légale : 2.1- de masse ; 2.2- du poids. 3- Déduis la grandeur physique dont la valeur est 17,5 kg. 4- Calcule le poids réel de ton frère. Situation d’évaluation 2 Au cours d'une séance de TP, un groupe d'élèves de ta classe est choisi pour déterminer le poids d'un fruit après avoir réalisé l'expérience schématisée ci-dessous. Après plusieurs tentatives, ces élèves n'arrivent pas à atteindre leur objectif. Ton groupe est donc sollicité pour déterminer le poids de ce fruit. (On donne g= 10 N/kg). 1234- Cite la grandeur physique que l'expérience réalisée permet de déterminer. Calcule sa valeur en kilogramme (kg). Ecris la relation entre la masse et le poids. Calcule le poids P de ce fruit. Situation d’évaluation 3 Au cours d'une séance de TP, ton groupe dispose du dispositif adéquat pour effectuer une série de mesures. Le tableau ci-dessous donne la valeur de la masse et celle du poids correspondant. Le but de la séance est de déterminer la valeur d'une grandeur physique. Masse m du solide (kg) Poids P du solide (N) Rapport P/m 1 10 3 30 5 50 7 70 9 90 10 100 1- Indique l'instrument utilisé par le groupe pour mesurer : 1.1- la masse ; 1.2- le poids. 2- Complète la troisième ligne du tableau ci-dessus. 3- Précise : 3.1- l'unité du rapport P/m ; 3.2- le nom de la grandeur physique correspondant à ce rapport ; 3.3- la valeur de cette grandeur physique. Situation d’évaluation 3 Dans le cadre de la préparation d'un exposé sur la variation de l'intensité de la pesanteur g, tu découvres lors de tes recherches, le tableau ci-dessous. Tu utilises ce support pour éclairer tes camarades. Lieux g (N/kg) 123- Pôle nord 9,83 Terre Equateur 9,78 Pôle sud 9,83 Lune 1, 6 Exprime l'intensité de la pesanteur g en fonction du poids P et de la masse m d'un corps. Compare g à l'équateur et au pôle nord. Dis comment varie g quand on évolue de l'équateur vers les pôles ; CHP 02 : LES FORCES Activité d’application 1 Pour chacune des affirmations suivantes : 1- une force peut déformer un corps. 2- l'intensité de la force se mesure à l'aide d'un dynamomètre. 3- une force peut modifier le mouvement d'un corps. 4- un ballon lancé en l'air est soumis à une seule force. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Donne les caractéristiques d'une force Activité d’application 3 Pour chacune des affirmations suivantes : 1- la poussée d'Archimède est une force qui s'exerce uniquement dans l'eau. 2- la poussée d'Archimède est indépendante de la nature du liquide. 3- la poussée d'Archimède est une force localisée. 4- la poussée d'Archimède est une force qui est dirigée du bas vers le haut. Écris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 4 Complète le texte ci-dessous avec les mots et groupe de mots suivants : dynamomètre ; modifier ; direction ; action mécanique ; vecteur ; sens ; newton ; La poussée d'Archimède est une force. Une force est une …………………….. qui peut …………………….. la trajectoire d'un corps. La force est représentée par un …………………….. qui possède un …………………….. et une …………………….. La valeur de la force s'exprime en …………………….. et est mesurée à l'aide d'un …………………….. Activité d’application 5 Parmi les forces ci-dessous, indique les forces de contact, les forces à distance, les forces localisées et les forces réparties : - la tension d'un fil ; - la force magnétique ; - la réaction d'une table ; - le poids d'un corps posé sur une table ; - la poussée d'Archimède. Activité d’application 6 Représente qualitativement le poids du solide posé sur la table. Activité d’application 7 Représente qualitativement la poussée d'Archimède dans chaque cas. Activité d’application 8 Construis une phrase qui a du sens à partir des mots ou groupes de mots ci-dessous : Tout corps/de la part de celui-ci/subit/immergé/une force/dans un liquide/ son immersion/qui s'oppose à Activité d’application 9 Relie par une flèche, chaque force à un ou des éléments de l'ensemble de droite : Forces Poids Poussée d’Archimède . . Verticale ´ ´ Vers le bas P P' Centre de gravité Vers le haut Mg Centre de poussée Activité d’application 9 Ecris la phrase juste avec les mots et groupes de mots suivants : dirigée vers le haut / appelée / Tout corps / dans un fluide / plongé / Poussée d'Archimède / subit / une poussée verticale. Activité d’application 9 Complète le texte ci-dessous avec les mots et groupes de mots suivants : sens ; l'équilibre ; dynamomètre ; direction ; force magnétique ; action mécanique ; newton ; poids. La force est une grandeur physique. Elle se définit comme une …………………. capable de mettre en mouvement un corps, de modifier le mouvement d'un corps, de déformer un corps, de participer à …………………. d'un corps. Toute force est caractérisée par son point d'application, sa …………………. , son …………………. et son intensité. L'intensité d'une force se mesure avec un …………………. L'unité légale de la force est le…………………. dont le symbole est N. Il existe plusieurs types de forces tels que la …………………. Le …………………. d'un corps, la poussée d'Archimède exercée par un fluide, etc.... Activité d’application 9 Complète les phrases suivantes avec les mots ou groupe de mots qui conviennent. 1L'intensité d'une force s'exprime en …………………. 2La direction du poids d'un corps est la …………………. 3Le dynamomètre permet de mesurer l'intensité d'une …………………. 4Le point d'application de la poussée d'Archimède est le …………………. Situation d’évaluation 1 Pendant la période des révisions pour l'examen du BEPC, tu découvres dans ton manuel de Physique-Chimie l'expérience dont la photo est ci-contre. Le but de l'expérience est d'identifier la nature du liquide dans lequel est plongé le solide. 3 On donne : g = 10N/kg ; = 1g/cm3 ; = 0,82 g/cm3 ; é = 1,2 g/cm 1-Donne le nom de chacune des grandeurs mesurées par le dynamomètre : 1.1- lorsque le solide est dans l'air ; 1.2- lorsque le solide est dans le liquide. 2-Calcule la valeur de la poussée d'Archimède. 3-Détermine : 3.1- le volume du liquide déplacé ; 3.2- la masse volumique du liquide. 4- Identifie le liquide utilisé. Situation d’évaluation 2 Au cours d'une séance de travaux pratiques votre professeur de Physique-Chimie vous demande de déterminer la nature d'un métal. Il met à votre disposition la photo et le tableau de valeurs de masse volumique ci-dessous. On donne g = 10 N/kg ; = 1g/cm3. Métal Cuivre Aluminium 3 Masse volumique (g/cm ) 8,9 2,7 Fer 7,8 1-Donne la valeur du poids du solide dans l'air. 2-Calcule la valeur de la poussée d'Archimède exercée par l'eau sur le métal. 3-Détermine : 3.1- le volume du métal ; 3.2- la masse volumique du métal. 4- Précise la nature du métal. Situation d’évaluation 3 Excellent élève de 3ème, tu révises tes leçons avec certains amis. Ceux-ci souhaitent des explications sur les caractéristiques de la poussée d'Archimède. Tu utilises les deux situations schématisées ci-dessous pour répondre au besoin de tes camarades. Les solides S1 et S2 ont respectivement pour volume V1= 375 cm3 et V2 = 125 cm3. Le liquide utilisé dans les deux cas est de l'eau de mer de masse volumique = 1,2g/cm3. Le solide S1 est immergé au 2/3 et le solide S2 se trouve au fond du récipient. Définis la poussée d'Archimède. 2. Détermine l'intensité de la poussée d'Archimède qui s'exerce : 2.1 sur le solide S1 (PA1) ; 2.2 sur le solide S2 (PA2). 3. Enumère les caractéristiques de la poussée d'Archimède PA1. 4. Représente la poussée d'Archimède et le poids du solide S1 à l'échelle 1 cm pour 1 N 1. Situation d’évaluation 4 Au cours d'une séance de TP, ton groupe doit déterminer la valeur de la poussée d'Archimède exercée par l'eau sur un solide à partir des expériences schématisées ci-contre. 1- Nomme la grandeur physique mesurée par le dynamomètre dans : 1.1- l'expérience A. 1.2- l'expérience B. 2- Ecris l'expression de la valeur de la poussée d'Archimède PA en fonction des deux grandeurs mesurées par le dynamomètre. 4Calcule la valeur de la poussée d'Archimède. CHP 03 : EQUILIBRE D’UN SOLIDE SOUMIS A DEUX FORCES Activité d’application 1 Donne les conditions d'équilibre d'un solide soumis à deux forces F1 et F2. Activité d’application 2 Pour chacune des propositions suivantes : 1- un solide soumis à deux forces colinéaires de même sens est en équilibre ; 2- un corps homogène flotte si son poids est égal à la poussée d'Archimède ; 3- un corps homogène flotte si sa masse volumique est supérieure à celle du liquide ; 4- un solide soumis à deux forces de sens contraires et de valeurs égales est en équilibre. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 3 Construis une phrase qui a du sens à partir des mots et groupes de mots suivants : la poussée d'Archimède /solide flotte/ son poids/la valeur de/dans un liquide/à celle de/Lorsqu'un/est égale Activité d’application 4 Une boule de poids P = 3 N est en équilibre sur une table horizontale comme l'indique la figure ci-contre. 1- Cite les forces appliquées à la boule. 2- Ecris la relation vectorielle entre ces forces. 3- Représente les forces appliquées au solide à l'échelle de 1 cm pour 1 N. Activité d’application 5 Complète le texte ci-dessous avec les mots suivants : colinéaires ; forces ; valeur ; équilibre ; sens. Un solide est posé sur une table horizontale. Ce solide est en ……………… lorsque les deux ……………… auxquelles il est soumis sont de ……………… opposés et de même Activité d’application 6 Pour chacun des schémas ci-dessous, indique si le solide est en équilibre ou pas. Activité d’application 7 A- Un solide de masse volumique a = 3,5 g/cm3 est plongé dans l'eau de masse volumique = 1g/cm3. Ce solide : aflotte entre deux eaux ; bcoule ; cflotte sur l'eau. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. B- La poussée d'Archimède exercée par un liquide sur un solide de poids P= 15 N est de 15N. Ce solide : acoule; best entre deux eaux ; cflotte sur le liquide. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. C- Deux forces maintiennent un solide en équilibre. Ces deux forces : asont colinéaires, de sens opposés et de même intensité : bont même sens et même intensité ; csont colinéaires, de même sens et d'intensité différente. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 8 Pour chacune des affirmations suivantes : 1. un solide soumis à deux forces est en équilibre, si ces deux forces ont la même droite d'action, sont de sens opposés et ont la même valeur ; 2. la densité d'un corps flottant sur l'eau est supérieure à celle de l'eau ; 3. la valeur de la poussée d'Archimède est toujours supérieure au poids du corps immergé ; 4. un corps flotte lorsque son poids est égal à la poussée d'Archimède. Ecris la lettre V si elle est vraie et la lettre F si elle est fausse. Activité d’application 9 Ecris la phrase juste avec les groupes de mots suivants : si les deux forces sont / et de même intensité / est / soumis à deux forces / de sens opposés / Un solide / en équilibre / colinéaires. Activité d’application 10 Complète le texte ci-dessous avec les mots suivants : direction - verticalement - contraires - forces — équilibre - attraction. Une boîte de sardine est suspendue à un fil inextensible. Cette boîte reste en …………… sous l'action de deux …………… de même …………… de sens …………… et de même intensité. L'une des forces est …………… de la Terre sur la boîte. Elle est dirigée …………… vers le bas. Activité d’application 11 Les schémas ci-contre représentent deux situations d'équilibre. Représente qualitativement les forces qui s'exercent sur le solide dans chacun des cas. Activité d’application 12 Complète les phrases suivantes avec les mots ou groupes de mots qui conviennent. a- Un solide homogène coule au fond d'un liquide si son poids est ………………. à la poussée d'Archimède. b- Deux forces colinéaires, de sens opposés et de même intensité maintiennent un corps en ………………. c- Un solide homogène flotte si son poids est ………………. ou égal à la poussée d'Archimède. Situation d’évaluation 1 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, votre professeur vous demande d'étudier les conditions d'équilibre d'un solide sur un plan incliné rugueux. Il met à votre disposition, la figure ci-contre. La masse du solide est m = 500 g. On prendra g = 10 N/kg. 1- Enonce les conditions d'équilibre d'un solide soumis à deux forces. 2- Cite les deux forces qui agissent sur le solide. 3- Détermine : 3-1- le poids P du solide ; 3-2- la valeur de la deuxième force. 4- Représente sur la figure, les deux forces à l'échelle 1 cm pour 2 N. Situation d’évaluation 2 Pendant une séance de révision, votre professeur veut tester vos connaissances sur les forces. Pour ce faire, il vous propose le schéma ci-contre où le solide (S) de masse m = 300g est en équilibre. Le fil est inextensible et on prendra g = 10 N/kg. 1-Cite les forces appliquées au solide. 2-Dis laquelle est une force : 2-1 de contact localisée ; 2-2 à distance repartie. 3-Détermine la valeur de chaque force. 4-Représente chaque force à l'échelle 1cm pour 1 N. Situation d’évaluation 3 Lors d'une enquête découverte dans une entreprise maritime au bord de la lagune, un groupe d'élèves observe une caisse cubique qui flotte sur l'eau. Ils interrogent l'un des employés qui leur donne l'information suivante : « Chaque caisse porte les inscriptions 50 kg et 100 dm3 ». Les élèves ne comprennent pas qu'avec une telle masse, la caisse flotte. Ils te sollicitent pour leur expliquer. On donne g = 10N/kg ; = 1 kg/dm3. 1. Donne l'expression de la masse volumique a en fonction de la masse m et du volume V. 2. Calcule la masse volumique de la caisse. 3. Explique pourquoi la caisse flotte sur l'eau. 4. Déduis la valeur PA de la poussée d'Archimède exercée par l'eau sur la caisse. CHP 04 : TRAVAIL ET PUISSANCE MECANIQUES Activité d’application 1 Pour chacune des propositions suivantes : 1toute force travaille ; 2l'unité légale du travail est le joule ; 3la puissance et le travail ont la même unité ; 4le travail d'une force est nul lorsque la direction de la force est perpendiculaire au déplacement ; 5le travail d'une force est toujours moteur ; Écris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Réarrange les mots ou groupes de mots suivants de sorte à construire une phrase qui a du sens. 1-La puissance/par unité/représente/qu'une force/le travail/de temps/accomplit. 2- Le travail/par la longueur/est le produit/d'une force/de l'intensité/du déplacement/ de cette force/du point d'application. Activité d’application 3 Tu disposes des schémas ci-dessous. Le point d'application de la force se déplace de A à B. 1-Indique les cas où la force travaille. 2-Précise les cas où le travail est moteur, résistant, ou nul Activité d’application 4 Un corps de poids P = 20N tombe d'une hauteur h = 12m. 1Détermine le travail effectué par le poids de ce corps. 2Justifie que ce travail est moteur. Activité d’application 5 Une machine soulève un objet de masse m = 200kg d'une hauteur h = 3m. La puissance de la machine est P = 3680 W. 1Détermine le travail effectué par la machine. 2Détermine le temps mis par la machine pour effectuer ce travail. 3Justifie que le travail du poids de l'objet est résistant. Activité d’application 6 Pour chacune des affirmations suivantes : 1le travail d'une force dont le point d'application se déplace sur sa droite d'action est le produit de l'intensité F de cette force par la longueur L du déplacement ; 2le travail est moteur si la force aide au mouvement et résistant si elle tend à s'opposer au mouvement ; 3l'unité légale du travail d'une force est le newton (N) ; 4la puissance mécanique d'une force est le produit de son travail par le temps mis. Ecris V pour vraie et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 7 Relie par une flèche, chaque grandeur physique à son unité. Travail • • seconde (s) Puissance mécanique • • kilogramme (kg) force • • watt (W) Poussée d'Archimède • • Joule (J) Temps • newton (N) • Activité d’application 8 Réarrange les mots ou groupes de mots pour obtenir la phrase correcte. de son travail / La puissance développée / est/ par unité / le quotient / d'une force / de temps. Activité d’application 9 Complète le texte ci-dessous avec les mots suivants : joule, quotient, résistant, produit, watt, moteur. Une force dont le point d'application se déplace effectue un travail. Ce travail est le ……………. de l'intensité de la force par la longueur du déplacement. L'unité légale de travail est le ……………. Le travail est ……………. si la force aide au mouvement et ……………. si la force tend à s'oppose au mouvement. La puissance développée par la force est le ……………. de son travail par unité de temps. Elle s'exprime en ……………. Activité d’application 10 123- Donne les deux expressions possibles de la puissance mécanique d'une force constante Définis le travail d'une force, Explique la notion de travail moteur et de travail résistant. Activité d’application 11 Complète les phrases suivantes avec les mots ou groupe de mots qui conviennent : aL'unité légale du travail est ……………. bQuand la force s'oppose au déplacement, le travail de cette force est dit ……………. cLe produit de l'intensité F d'une force par la vitesse V de déplacement est appelé ……………. Situation d’évaluation 1 Au cours d'une promenade en voiture avec ton papa, le véhicule tombe subitement en panne. Ton papa et toi, vous décidez de le pousser pour le mettre sur le bas-côté (voir schéma cicontre). Vous deux, vous exercez, une force ⃗ de valeur 150 N sur un trajet AB = 10 m. La masse du véhicule est m = 1250 kg et g = 10 N/kg. Tu es sollicité pour déterminer la valeur du travail de la force ⃗ exercée par ton papa et toi. 1Donne l'expression du travail de la force ⃗ sur le trajet AB. 2Détermine la valeur du poids ⃗ du véhicule. 3Détermine le travail, au cours du déplacement : 3-1 du poids ⃗, 3-2 de la force ⃗ . Situation d’évaluation 2 Un de tes amis de classe profite du week-end pour aider les ouvriers carreleurs qui travaillent sur le chantier de son tuteur. Il met 24 s pour faire monter régulièrement un paquet de ciment « colle » à une hauteur de 3 m en déployant une force motrice de valeur F = 200 N. Tu es sollicité pour déterminer la nature du travail effectué par ton ami. 1. Définis le travail mécanique d'une force. 2. Détermine : 2.1 le travail W effectué par ton ami ; 2.2 La puissance développée. 3. Indique en justifiant ta réponse la nature du travail effectué par le poids du paquet de ciment « colle » pendant la montée Situation d’évaluation 2 Ton ami de classe accompagne son père pour déposer un dossier à la tour D de la Cité Administrative du plateau. Ils prennent l'ascenseur du rez-de-chaussée jusqu'au 20ème étage distant d'une hauteur H = 80 m pendant une durée t = 20s. A l'intérieur de l'ascenseur, ton camarade remarque une plaque sur laquelle il est écrit : Masse maximale à charge 1000 kg. Il se demande quelle puissance mécanique le moteur de l'ascenseur doit fournir pour remonter une telle charge. On donne g = 10 N/kg. L'ascenseur monte régulièrement. Tu es sollicité pour déterminer la puissance mécanique fournie par le moteur de l'ascenseur à charge. 1. Définis la puissance mécanique d'une force. 2. Détermine le travail du poids de l'ascenseur du rez-de-chaussée au 20ème étage de la Tour D. 3. Déduis la puissance mécanique fournie. Situation d’évaluation 3 Un groupe d'élèves de ta classe déplace la voiture de votre Professeur de Physique-Chimie en panne à l'entrée du Lycée. Il pousse la voiture sur une distance L de 50 m pendant une durée t égale à 10 min en exerçant une force ⃗ pendant cette poussée, les élèves développent une puissance mécanique égale à 500 W. Après cet effort, ils sont très épuisés. Il t'est demandé de déterminer la valeur de la force exercée par le groupe d'élèves. 1. Donne l'expression du travail mécanique de la force ⃗ . 2. Ecris la relation entre le travail de l'intensité F d'une force et sa puissance mécanique P développée. 3. Calcule le travail effectué par la force ⃗ 4. Détermine la valeur de la force ⃗ CHP 05 : ENERGIE MECANIQUE Activité d’application 1 Pour chacune des propositions suivantes 1- l'énergie cinétique est une énergie mécanique ; 2- l'énergie potentielle n'est pas une énergie mécanique ; 3- l'énergie cinétique peut se convertir en énergie potentielle ; 4- l'énergie potentielle ne peut pas se convertir en énergie cinétique ; 5- l'énergie mécanique est la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Relie chaque grandeur physique à son expression Energie potentielle Energie cinétique Energie mécanique 1 2 mv 2 mgh mv 2 1 2 mv mgh 2 Activité d’application 3 Un véhicule de masse m = 1200 kg roule à la vitesse v = 20 m/s. 1- Donne l'expression de son énergie cinétique. 2- Calcule sa valeur Activité d’application 4 Complète le texte ci-dessous avec les mots suivants : cinétique ; mécanique ; potentielle. Tout corps en mouvement possède une énergie. L'énergie due à la vitesse est appelée énergie ……………. Cette énergie peut se transformer en énergie ……………. et inversement. L'énergie ……………. est la somme des deux premières énergies. Activité d’application 5 Un solide lâché d'un point A passe au point C avec une vitesse v (voir figure ci-contre). Indique les formes d'énergie : 1au point A ; 2au point B ; 3au point C. Activité d’application 6 Deux véhicules A et B de même masse roulent à des vitesses différentes ( plus grand que ). 1-Indique : 1.1- le véhicule qui possède la plus grande énergie cinétique ; 1.2- le véhicule qui sera le plus endommagé si les deux heurtaient le même obstacle. 2-Donne le rôle de la ceinture de sécurité lorsque le véhicule heurte un obstacle en pleine vitesse. Activité d’application 7 Un corps de masse m = 1kg se déplace sans frottement sur une route horizontale (OAB). Il aborde un plan incliné et s’arrête en B. Son énergie mécanique : Em = 8 J. On donne g = 10 N/kg. 1-Détermine : 1.1- l’énergie cinétique au point A ; 1.2- la vitesse du corps au point A. 2-Détermine : 2.1- l’énergie potentielle au point B ; 2.2- l’altitude hB. Activité d’application 8 Une automobile de masse 1300 kg est animée d'une vitesse constante de valeur v = 20m/s sur une pente (voir figure ci-contre). On donne g =10 N/kg 1- Détermine au point A : 1.1- son énergie cinétique ; 1.2- son énergie potentielle. 2- Déduis son énergie mécanique. Situation d’évaluation 1 Tu empruntes un véhicule communément appelé « woroworo » pour te rendre à l'école. Le véhicule suit le tronçon indiqué ci-contre. Le véhicule passe en A avec une vitesse = 20 m/s. A partir de B, il aborde une pente. Hélas suite à une panne, il s'arrête au point C. La masse du véhicule est m = 1200 kg. On donne g = 10 N/kg et les frottements sont supposés négligeables. On assimile le véhicule à un point. 1-Nomme les formes d'énergie que possède le véhicule en B et en C. 2-Détermine l'énergie cinétique au point A. 3-Déduis : 3.1- l'énergie mécanique au point A ; 3.2- l'énergie mécanique au point C. 4-Détermine la hauteur h, du point C. Situation d’évaluation 2 Dans la cour où tu habites se trouve un manguier. Quand les mangues sont très mûres, elles tombent toutes seules. Selon la hauteur de chute, certaines s'abîment au contact du sol et d'autres non. Soient m = 200 g, la masse d'une mangue et h son altitude. On donne g =10 N/kg et l'action de l'air est négligeable. 1-Nomme la forme d'énergie que possède une mangue : 1-1 sur le manguier ; 1-2 au moment où elle entre en contact avec le sol. 2- Calcule l'énergie potentielle de pesanteur d'une mangue située à h = 6m du sol. 3-Déduis l'énergie cinétique de cette mangue au moment où elle entre en contact avec le sol. 4-Justifie qu'une mangue donnée s'abîme d'autant plus que son altitude est élevée. Situation d’évaluation 3 Au cours d'une évaluation, votre professeur de Physique-Chimie veut tester vos connaissances sur les transformations d'énergie. Il met à votre disposition le schéma ci-contre où le tronçon ABC est lisse. Un petit objet de masse m = 100g part du point A sans vitesse initiale. Il passe en B et atterrit au point C sur le sol. On donne g = 10 N/kg. 1-Nomme les formes d'énergie que possède l'objet 1.1- au point A ; 1.2- au point B ; 1.3- au point C. 2-Détermine l'énergie mécanique de l'objet en A. 3- Détermine la vitesse de l'objet : 3.1- au point B ; 3.2- au point C. Situation d’évaluation 4 Le club scientifique de ton collège veut expliquer lors d'une journée scientifique, la transformation de l'énergie cinétique en énergie potentielle de pesanteur et inversement. Membre de ce club scientifique, tu es choisi pour animer le stand où se trouve le dispositif schématisé ci-contre. L'objet de masse m = 200 g est lâché sans vitesse initiale au point A. Il passe ensuite par les points B et C. On néglige les frottements et g = 10 N/kg. 1 Définis : 1.1- l'énergie cinétique 1.2- l'énergie potentielle de pesanteur. 2. Donne l'expression littérale de l'énergie mécanique de l'objet au point B. 3. Détermine : 3.1- l'énergie mécanique de l'objet en A ; 3.2- la vitesse vc de l'objet en C. 4. Précise la transformation d'énergie qui a lieu de A à C. CHP 06 : ELECTROLYSE ET SYNTHESE DE L'EAU Activité d’application 1 Complète le texte ci-dessous avec les mots ou groupes de mots suivants : l'anode ; cathode ; dioxygène ; dihydrogène ; synthèse ; réaction chimique ; électrodes. Par ajout de soude dans de l'eau contenue dans un électrolyseur traversé par un courant électrique, on peut décomposer cette eau par électrolyse. Les bornes de l'électrolyseur sont appelées ……………. Celle par laquelle arrive le courant est ……………. tandis que l'autre est la ……………. Deux gaz se forment. Le ……………. se forme à l'anode et le …………….à la cathode. La combustion de l'un des gaz dans l'autre produit de l'eau : c'est la ……………. de l'eau. C'est une ……………. Activité d’application 2 Pour chacune des propositions suivantes : al'électrode positive est appelée anode ; ble dihydrogène se forme à l'anode ; cle volume de dihydrogène est le double de celui du dioxygène ; dl'électrolyse est une réaction chimique ; Écris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 3 Réarrange les mots et groupes de mots suivants de façon à construire une phrase qui du sens. La réaction/avec deux volumes/au cours de laquelle/de synthèse de l'eau/un volume de dioxygène/de dihydrogène/ est explosive /réagit Activité d’application 4 Un groupe d'élèves réalise la synthèse de l'eau. L'équation-bilan de la réaction est : a/ 2H2O 2H2 + O2 b/ 2H2 +O2 2H2O c/ H2 + O2 H2O d/ H2 + O2 2H2O Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 5 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, deux différents mélanges ont été réalisés pour produire de l'eau : - Mélanges 1 : 60 cm3 de dihydrogène et 40 cm3 de dioxygène - Mélanges 2 : 70 cm3 de dihydrogène et 30 cm3 de dioxygène Dans chaque cas, précise le gaz en excès et calcule le volume restant. Activité d’application 6 Ton professeur de Physique-Chimie réalise la synthèse de l'eau à partir de 40 cm3 de dihydrogène et 20 cm3 de dioxygène. Le volume de vapeur d'eau obtenue est : a/ 60 cm3 b/ 30 cm3 d/ 40 cm3 Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 5 Complète le texte ci-dessous en utilisant les mots et groupes de mots suivants : réaction chimique ; électrolyse ; soude ; augmenter ; l'anode; dihydrogène; dioxygène ; la cathode. La décomposition de l'eau peut se réaliser à partir du courant électrique. Pour réaliser cette …………….. au laboratoire, le professeur ajoute une petite quantité de …………….. pour …………….. la conductibilité électrique de la solution. Au cours de cette décomposition appelée …………….. de l'eau, le volume du …………….. dégagé à …………….. est le double du volume du …………….. dégagé à …………….. Activité d’application 6 Relie le nom de chaque molécule à sa formule. Activité d’application 7 Réarrange les mots et groupes de mots ci-dessous afin de construire une phrase correcte relative à la synthèse de l'eau. de l'ouverture/approche une flamme/du dihydrogène/une légère détonation./il se produit/ Lorsqu'on/contenant/tube à essais/d'un Situation d’évaluation 1 Le Conseil d'Enseignement de Physique-Chimie de ton établissement organise un concours à l'intention des élèves en classe de troisième. Le concours consiste à interpréter la synthèse de l'eau. Chaque candidat dispose de 40 cm3 de dihydrogène. Tu es candidat et tu veux remporter ce concours. 1-Nomme les réactifs. 2-Ecris l'équation-bilan de la synthèse de l'eau. 3- Détermine le volume de dioxygène nécessaire. Situation d’évaluation 2 Lors de la journée dédiée à l'expérimentation organisée par le club de Physique-Chimie de ton établissement, il est demandé à ton groupe de recueillir les gaz qui se dégagent lors de l'électrolyse de l'eau. 1. Donne : 1.1. la formule de la molécule d'eau ; 1.2. le nom de l'électrode reliée à la borne positive du générateur ; 1.3. le nom de l'électrode reliée à la borne négative du générateur. 2. Propose, à partir d'un schéma, une méthode d'identification du gaz qui se dégage à l'électrode reliée à la borne : 2.1. positive du générateur ; 2.2. négative du générateur. 3. Ecris l'équation-bilan de l'électrolyse de l'eau. 4. Compare les volumes de gaz qui se dégagent aux électrodes Situation d’évaluation 3 Lors de la journée porte ouverte dans un collège, des élèves réalisent une expérience à partir du dispositif ci-dessous. Un des élèves ferme l'interrupteur K au début de l'expérience pendant cinq minutes puis il l'ouvre. En t'identifiant à cet élève : 1. donne le nom de l'expérience. 2. note tes observations : 2.1. au niveau des électrodes ; 2.2. au niveau des tubes A et B. 3. compare, le volume de gaz recueilli dans le tube A au volume de gaz recueilli dans le tube B. Situation d’évaluation 4 Lors d'un concours dénommé « chimistes en herbe » qui a mis en compétition des élèves de 3ème, la lauréate a réussi à « fabriquer » de l'eau en toute sécurité en enflammant un mélange gazeux de 15 cm3 de dihydrogène et de 5 cm3 de dioxygène. 1. Nomme l'expérience réalisée par cette élève. 2. Ecris l'équation-bilan de la réaction chimique qui a eu lieu. 3. Identifie le réactif en excès. 4. Détermine le volume du réactif restant. CHP 07 : LES ALCANES Activité d’application 1 Pour chacune des propositions ci-dessous : atous les hydrocarbures sont des alcanes ; bun hydrocarbure contient uniquement des atomes de carbone et d'hydrogène ; cles alcanes sont des sources d'énergie ; Écris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Tu disposes des formules brutes de composés chimiques suivantes : CH2O ; C2H4 ; C3H8 ; C2H2 ; CH4 ; C2H6O. 1-Entoure les formules correspondant aux hydrocarbures. 2-Réécris les formules correspondant aux alcanes. 3-Donne leurs noms. Activité d’application 3 Réarrange les mots et groupes de mots suivants de sorte à construire une phrase qui a du sens. La combustion/du dioxyde/complète/dans/d'un alcane/de carbone/le dioxygène/ et de l'eau/produit Activité d’application 4 Ecris les équation-bilans des combustions complètes dans le dioxygène des alcanes suivants : CH4 ; C3H8 ; C2H6. Activité d’application 5 Complète le texte ci-dessous en utilisant les mots ou groupe de mots suivants : monoxyde de carbone ; l'eau ; carbone; incomplète ; toxique; dioxyde de carbone; dioxygène. Le butane est un hydrocarbure qui appartient à la famille des alcanes. Lorsque le …………... est insuffisant la combustion du butane est …………... Au cours de cette réaction chimique, il se produit en plus du …………... et de …………... , un solide noir appelé …………... et un gaz …………..... , nommé …………... Activité d’application 6 Relie le nom de chaque molécule à sa formule. Activité d’application 7 Pour chacune des propositions ci-dessous, écris V pour vrai ou F pour faux devant chacune d'elles. A/ Au cours de la combustion incomplète du butane : 1- la flamme est bleue ciel ; 2- la flamme est jaune ; 3- la flamme est bleue foncée. B/ Le propane est un alcane dont la molécule contient : 1- trois atomes de carbone ; 2- trois atomes d'hydrogène ; 3- trois atomes de carbone et huit atomes d'hydrogène ; 4- dix atomes. Activité d’application 8 Complète le tableau suivant sachant que A1, A2, A3, A4 et A5 sont des alcanes. Alcane Nom Formule Formule semibrute développée Al Formule développée Nombre d'atome de carbone Nombre d'atome d'hydrogène 4 A2 A3 A4 Isobutane CH4 A5 8 Situation d’évaluation 1 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques ton professeur de Physique-Chimie réalise la combustion complète d'une molécule d'un alcane. Pour un volume de cet alcane utilisé, il se forme trois volumes d'un corps qui trouble l'eau de chaux. Le professeur vous demande d'exploiter ces informations afin de dégager les effets des gaz formés sur l'environnement. 1- Nomme le corps qui trouble l'eau de chaux. 2- Identifie l'alcane utilisé. 3- Ecris l'équation-bilan de la combustion complète de cet alcane. 4- Précise les conséquences des gaz formés sur l'environnement. Situation d’évaluation 2 A la maison, ta maman utilise le gaz butane pour faire la cuisine. Elle constate parfois que ses casseroles noircissent. Elle te sollicite pour lui expliquer ces constats. 1. Donne le nom du corps qui noircit les casseroles de ta maman. 2. Précise la couleur de la flamme quand les casseroles : 2.1. noircissent ; 2.2. ne noircissent pas. 3. Ecris l'équation-bilan de la combustion complète du butane dans le dioxygène. 4. Propose une solution pour que les casseroles de ta maman ne noircissent plus. Situation d’évaluation 3 Pour cuire le repas à la maison, la fille de ménage utilise la cuisinière à gaz butane. Lors de la cuisson, elle remarque que la flamme est jaune et un dépôt noir se forme sur la casserole. Ta maman intervient pour régler la cuisinière, la flamme devient bleue et ne dégage plus de fumée. 1. Ecris : 1.1 la formule brute du butane ; 1.2 les deux formules semi-développées du butane. 2. Indique : 2.1 le type de combustion lorsque la flamme est jaune ; 2.2 les dangers sur l'homme et l'environnement causés par les gaz formés lors de la combustion. 3. Ecris l'équation bilan de la réaction de combustion lorsque la flamme est bleue. Situation d’évaluation 4 Deux élèves font la cuisine dans un foyer de jeunes filles à l'aide de bouteilles de gaz. Leur ainée, élève en classe de Sème relève dans le tableau ci-dessous ses observations et se propose d'attirer leur attention sur les dangers de la combustion d'un hydrocarbure. Cas 1 Etat de la virole Fermée Couleur de la flamme Jaune et fuligineuse Etat de la casserole Sale (noircissement) 1. Indique le cas où la combustion est : 1.1 complète ; 1.2 incomplète. 2. Le gaz de cuisine utilisé est le butane. 2.1 Ecris les formules semi-développées du butane. 2.2 Dis pourquoi le butane est un hydrocarbure. 3. Ecris l'équation-bilan de la combustion complète du butane. Cas 2 Ouverte Bleue Propre 4. Cite les conséquences des gaz formés sur l'homme et son environnement dans le cas de la combustion incomplète. CHP 08 : LES LENTILLES Activité d’application 1 La vergence est une grandeur physique qui caractérise une lentille. L'unité légale de vergence est : a- le mètre ; b- la dioptrie ; c- le centimètre. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 2 Pour chacune des propositions suivantes : 1-un objet et son image à travers une lentille convergente se déplacent dans le même sens parallèlement à l'axe optique. 2-l'image d'un objet située à l'infini se forme à l'infini. 3-l'image d'un objet placé au foyer objet se forme à l'infini. 4-un objet et son image à travers une lentille convergente se déplacent en sens contraires perpendiculairement à l'axe optique ; Écris V pour vrai et F pour faux. Activité d’application 3 Associe par une flèche, chaque type de lentille à son dessin vu de profil. Activité d’application 4 Construis une phrase qui a du sens avec les mots et groupes de mots ci-dessous : Un rayon incident / le foyer image F'/ en passant par/émerge / à l'axe optique/ parallèle. Activité d’application 5 Toutes les lentilles sont caractérisées par leur vergence. La vergence d'une lentille est : a- égale à sa distance focale ; b- l'inverse de sa distance focale ; c- l'opposée de sa distance focale Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 6 Représente le symbole d'une lentille : 1- convergente ; 2- divergente. Activité d’application 7 Deux lentilles L1 et L2 ont pour distances focales respectives 2 cm et 3 cm. 1-Indique la lentille la plus convergente. 2- justifie ta réponse. Activité d’application 8 Complète chacun des schémas ci-dessous par le tracé du rayon incident ou du rayon émergent. Activité d’application 8 On considère deux lentilles L1 et L2 de distances focales respectives f1 = 5 cm et f2 = 10 cm. 1-Détermine : 1.1- la vergence C1 de la lentille L1 ; 1.2- la vergence C2 de la lentille L2. 2-On accole ces deux lentilles. 2.1- Ecris l'expression de la vergence C de l'association des deux lentilles. 2.2- Calcule la vergence C de l'association. Activité d’application 9 Construis, si possible, l'image A'B' de l'objet AB dans chacun des cas ci-dessous Activité d’application 10 Sur la figure ci-dessous, la lentille convergente est traversée par deux rayons incidents parallèles à l'axe optique. Ces deux rayons incidents convergent : a- au centre optique de la lentille ; b- au foyer image F' ; c- au foyer objet F. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse Activité d’application 11 Dans un appareil photographique, dis ce que représentent : 1- la pellicule ; 2- l'objectif. Situation d’évaluation 1 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, le professeur demande à ton groupe de construire puis de comparer l'image d'un objet lumineux à travers une lentille à bords minces. L'objet, de hauteur h = 2 cm, est droit et placé à 6 cm avant la lentille. L'écran est placé à 9 cm après la lentille perpendiculairement à l'axe optique. 1- Nomme le type de lentille utilisée. 2-Construis l'image de l'objet lumineux. 3-Détermine graphiquement la distance focale de la lentille. 4-Détermine le grandissement G de l'image par rapport à l'objet. Situation d’évaluation 2 Au cours de tes recherches, tu as eu la confirmation que les lentilles ont des caractéristiques et qu'elles peuvent être obtenues à partir de rayons particuliers. En classe, lors d'une évaluation, le professeur vous donne le schéma ci-dessous à l'échelle 1 afin de déterminer ces caractéristiques. 1-Nomme : 1.1- le point F' ; 1.2- la distance OF'. 2-Donne la mesure de la distance OF'. 3-Détermine la vergence C de la lentille. Situation d’évaluation 3 Lors d'une séance de TP, un groupe d'élèves se propose de construire l'image d'un objet à l'aide d'une lentille convergente. Il dispose : - d'une lentille convergente (L) de distance focale 5 cm ; - d'un objet lumineux PQ de hauteur 8 cm ; - d'un écran (E). Les élèves positionnent l'objet PQ, la lentille (L) et l'écran (E) comme indiqués sur la figure faite à l'échelle 1/2. Ils te sollicitent pour les aider à représenter l'image. 1. Complète le tableau ci-dessous Dimensions sur la figure Objet PQ Distance Objet / lentille Distance Objet / Ecran Distance focale 2. Sur la figure : 2.1- place, les foyers objet F et image F’ ; 2.2- construis l’image P’Q’ de l’objet PQ ; 2.3- dis si l’image P’Q’ est nette sur l’écran. 3- Propose une solution pour recueillir une image nette sur l’écran. Dimensions réelles CHP 09 : LES DEFAUTS DE L’ŒIL ET LEURS CORRECTIONS Activité d’application 1 Pour chacune des propositions suivantes : 1- un oeil myope est corrigé par une lentille convergente ; 2- un oeil hypermétrope est peu divergent ; 3- l'oeil présente un défaut lorsque l'image ne se forme pas sur la rétine ; 4- un oeil myope voit nettement les objets éloignés. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Complète le texte ci-dessous avec les mots ou groupe de mots suivants : Convergente ; myopie ; l'hypermétropie ; rétine ; divergente. L'œil peut présenter des défauts : la myopie et l'hypermétropie. La ……………… est corrigée par une lentille ……………… Quant à ………………, elle est corrigée par une lentille ……………… Un objet n'est vu par l'œil que lorsque son image se forme sur la ……………… Activité d’application 3 Ecris les mots ou groupes de mots suivants dans l'ordre de façon à construire une phrase qui a du sens : Un œil /car l'image/après la rétine/hypermétrope/convergent/est peu/se forme/ d'un objet Activité d’application 4 1- Explique : 1.1- la myopie ; 1.2- l’hypermétropie. 2Explique la méthode de correction de 2.1- la myopie ; 2.2- l’hypermétropie. Activité d’application 5 Pour chacune des propositions suivantes : a- la myopie est un défaut de l'œil ; b- l'œil myope se corrige avec une lentille convergente; c- un œil emmétrope est un œil qui a une vision normale ; d- le cristallin représente la lentille de l'œil ; e- la rétine de l'œil représente la lentille de l'œil ; f- l'œil normal reçoit l'image sur la rétine. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 6 L'œil myope ne voit pas correctement les objets éloignés. L'œil myope : a- converge trop ; b- converge moins ; c- possède un cristallin peu convergent. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Situation d’évaluation 1 Le Service de Santé Scolaire et Universitaire a organisé une campagne de sensibilisation dans ton école. Dans son exposé, l'ophtalmologiste a dit ceci : « les maladies des yeux sont de plus en plus précoces et récurrentes en milieu scolaire. Nombreux parmi ces malades ont des difficultés pour voir de loin. Il a ensuite encouragé les élèves à se faire dépister régulièrement. Tu es désigné pour raconte à tes amis qui étaient absents à cette campagne. 1- Nomme : 1.1- la maladie dont souffre la majorité des élèves ; 1.2- une autre maladie des yeux. 2- Indique les types de lentilles prescrites dans chaque cas. 3- Représente le schéma optique d'un œil : 3-1- normal ; 3-2- hypermétrope. Situation d’évaluation 2 Ta maman a des problèmes de vision. Elle se rend chez un ophtalmologiste. De retour, elle te présente une ordonnance sur laquelle il est inscrit entre autres : OD +1,5 et OG -13 . Elle te demande de lui expliquer sa maladie. 1- Dis ce que représente +1,5 . 2- Donne le nom de la maladie dont souffre l'œil droit. 3- Explique cette maladie. 3- Justifie le choix de la lentille que l'ophtalmologiste a prescrit à ta maman. Situation d’évaluation 4 Dans sa salle d'étude, un élève prépare activement le BEPC avec son répétiteur. Il dispose d'un tableau mobile dont il s'éloigne toujours pour mieux voir. Le répétiteur lui, voit plutôt de près. Les deux s'accordent pour consacrer la séance du jour aux défauts de l'œil et leurs corrections ». I_ Fais le schéma optique de l'œil normal en considérant le cristallin comme la lentille convergente et la rétine comme l'écran. 2. Nomme le mal dont souffre : 2.1 l'élève ; 2.2 le répétiteur. 3. Fais le schéma optique de l'œil de l'élève. 4. Propose : 4.1 le type de lentille à prescrire à l'élève pour corriger son acuité visuelle ; 4.2 le schéma optique de la vision corrigée de l'élève. CHP 09 : OXYDATION DES CORPS PURS SIMPLES Activité d’application 1 Pour chacune des propositions suivantes : a- une oxydation est un gain d'oxygène ; b- le fer est un corps pur simple ; c- la formation de la rouille est une réaction vive ; d- le fer ne brûle pas dans le dioxygène ; Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles Activité d’application 1 Relie chaque corps à sa formule. Activité d’application 2 Réarrange les mots et groupes de mots suivants de sorte à construire une phrase qui a du sens. La corrosion/par oxydation/est/des métaux/l'altération/lente/chimique. Activité d’application 3 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, le professeur de Physique-Chimie réalise les combustions complètes dans le dioxygène des corps suivants : le fer, le cuivre et le carbone. 1-Ecris l'équation-bilan de chacune de ces combustions. 2-Donne les noms des produits formés. Activité d’application 4 Le fer peut subir une oxydation vive mais aussi une oxydation lente. 1-Ecris l'équation-bilan dans chacun des cas. 2-Donne les noms des produits obtenus. Activité d’application 4 Réarrange les mots et groupes de mots ci-dessous afin de construire une phrase correcte relative à la combustion d'un corps pur simple. La/carbone/ de/ de carbone / qui/du / produit/ chaux / combustion /trouble / du dioxyde/ l'eau Activité d’application 4 Complète le texte ci-dessous en utilisant les mots et groupe de mots suivants : dioxyde de soufre ; monuments ; réchauffement climatique ; pluies acides ; l'effet de serre ; forêt ; dioxyde de carbone. La combustion de certains corps simples produit des gaz dangereux pour l'homme et l'environnement. Parmi ces gaz, on peut citer le …………….. et le …………….. L'un est responsable de …………….. qui conduit au …………….. et l'autre est à l'origine des …………….. qui détruisent la …………….. et les …………….. Situation d’évaluation 1 Ton papa a acheté une pioche et une pelle pour la construction de sa maison. Chaque soir après les travaux les ouvriers rincent le matériel avec de l'eau. Des semaines plus tard ton papa constatent que la pioche et la pelle sont recouvertes d'une substance brune poreuse. Il te demande de lui expliquer comment éviter ce phénomène. 1-Donne le nom de la substance brune poreuse. 2-Indique le nom et la formule du produit essentiel de la substance poreuse. 3 Ecris l'équation-bilan de sa formation. 4-Propose des dispositions à prendre pour empêcher ce phénomène. Situation d’évaluation 2 Pendant la récréation deux élèves de troisième de ton établissement engagent une discussion. Le premier déclare que l'oxydation du fer produit l'oxyde magnétique de fer de formule Fei 04. Le second soutien que l'oxydation du fer produit plutôt de l'oxyde ferrique de formule Fe2 03. Tu es sollicité pour enrichir la discussion. 1. Définis une réaction d'oxydation. 2. Dis comment distinguer l'oxyde ferrique de l'oxyde magnétique de fer. 3. Décris brièvement la formation de : 3.1. l'oxyde magnétique à partir du fer ; 3.2. l'oxyde ferrique à partir du fer. 4. Montre que ces deux élèves ont raison. Situation d’évaluation 3 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, ton groupe réalise les activités suivantes : · première étape : pesée d'une quantité de fer m1= 2g. · deuxième étape : Combustion complète de ladite quantité de fer dans le dioxygène. Cette combustion donne de l'oxyde magnétique de formule Fe3O4 · troisième étape : pesée du produit de la combustion réalisée. La masse m2 obtenue est différente de m1. Tu es désigné pour expliquer la différence de masse. 1. Donne le symbole du fer. 2. Précise : 2.1. le combustible; 2.2. le comburant. 3. Ecris l'équation-bilan de ladite combustion. 4. Justifie la différence de masse. Situation d’évaluation 4 Lors d'une sortie pédagogique dans une zone industrielle, des élèves de troisième observent que les barbelés en fer d'un important entrepôt sont recouverts d'un corps poreux de couleur rougebrique. Ils te sollicitent pour comprendre ce phénomène en vue de le prévenir. 1. Nomme le corps poreux de couleur rouge-brique. 2. Explique la formation de ce corps. 3. Ecris l'équation-bilan de la réaction chimique qui conduit à la formation de ce corps. 4. Propose une méthode de protection des barbelés en fer. CHP 10 : REDUCTION DES OXYDES Activité d’application 1 Pour chacune des propositions ci-dessous : ala réduction est une perte d'oxygène ; bl'oxydation et la réduction se font consécutivement ; clorsqu' un corps A oxyde un corps B, en retour B réduit A ; dun réducteur peut capter un ou plusieurs atomes d'oxygène ; Écris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Réarrange les mots et groupes de mots suivants de sorte à construire une phrase qui a du sens. Une réaction/il y'a transfert/d'oxydoréduction/d'atomes d'oxygène/et un réducteur./est une réaction/entre un oxydant/au cours de laquelle Activité d’application 3 Complète le texte ci-dessous avec les mots ou groupe de mots suivants : l'oxydant ; lente ; réducteur ; simultanément ; vive. Au cours d'une réaction d'oxydoréduction, il y a transfert d'oxygène. Le corps qui cède l'oxygène est ………………. tandis que celui qui reçoit l'oxygène est le ………………. Les deux phénomènes se produisent ………………. L'oxydoréduction peut être ………………. ou ………………. Activité d’application 4 On considère la réaction entre l'oxyde ferrique et l'aluminium traduite par l'équation-bilan suivante : Fe2O3 + Al Fe + A12O3 1-Equilibre l'équation-bilan. 2-Nomme cette réaction chimique. 3-Précise l'oxydant et le réducteur. Activité d’application 5 On considère l'équation-bilan suivante : Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 1-Le corps oxyde est : a/ Fe b/ CO c/ Fe2O3 d/ CO2 2-Le corps réduit est : a/ Fe b/ CO c/ Fe2O3 d/ CO2 Entoure dans chacun des cas la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 6 Relie le nom de chaque corps à sa formule Activité d’application 7 A/ Pour protéger l'environnement, il faut : 1- produire de plus en plus de gaz à effets de serre ; 2- pulvériser les forêts avec du dioxyde de soufre ; 3- pratiquer le reboisement. b/ Au cours d'une réaction d'oxydoréduction : 1- l'oxydant s'oxyde ; 2- le réducteur est oxydé ; 3- le réducteur oxyde l'oxydant et l'oxydant réduit le réducteur ; 4- l'oxydant est réduit. Ecris V pour vrai ou F pour faux devant chacune des propositions Activité d’application 8 Réarrange les mots et groupes de mots ci-dessous afin de construire une phrase correcte relative à l'oxydoréduction. se réduit/ le réducteur / réaction /et /Au cours / d'oxydoréduction, /s'oxyde/ d'une / l'oxydant Activité d’application 9 La réaction entre le monoxyde de carbone (CO) et l'oxyde ferrique (Fe203) se traduit par l'équation bilan suivante : Fe2O3 + 3CO 2 Fe + 3CO2 Complète les phrases suivantes avec les mots qui conviennent : Oxydation, réduit, réducteur, oxydé, oxydant, réduction. Au cours de cette réaction, le monoxyde de carbone a été ……………… et a gagné de l'oxygène : on dit qu'il a subi une ……………… L'oxyde ferrique a été ……………… c'est un……………… Le monoxyde de carbone est le corps ……………… Le passage de l'oxyde ferrique au métal fer est une ……………… Activité d’application 10 Donne la définition des mots ci-dessous. a)Oxydation. b)Oxydant. c) Réducteur. d)Réduction. e)Oxydoréduction. Situation d’évaluation 1 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, votre professeur de Physique-Chimie fait passer du dihydrogène sur de l'oxyde de cuivre II. Il se forme du cuivre et de la vapeur d'eau. Il vous demande de montrer qu'il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction. 1- Donne la formule chimique du dihydrogène puis de l'oxyde de cuivre II. 2- Ecris l'équation-bilan de la réaction. 3- Montre qu'il s'agit d'une réaction d'oxydoréduction. 4- Précise l'oxydant et le réducteur. Situation d’évaluation 2 Le magnésium brûle dans la vapeur d'eau pour donner de l'oxyde de magnésium et du dihydrogène. C'est une réaction d'oxydoréduction. Il t'est demandé d'identifier l'oxydant et le réducteur. 1-Définis : 1-1 un réducteur ; 1-2 un oxydant. 2-Ecris l'équation-bilan de la réaction qui s'est déroulée. 3-Précise l'oxydant et le réducteur. Situation d’évaluation 3 Au cours d'une séance de révision, ton camarade de classe te demande de l'aider à exploiter la phrase suivante : « Un mélange de carbone et d'oxyde de cuivre chauffé produit un solide rouge et un gaz qui trouble l'eau de chaux ». 1. Nomme : 1.1. le gaz qui trouble l'eau de chaux ; 1.2. le solide rouge. 2. Définis : 2.1. une oxydation ; 2.2. une réduction. 3. Ecris l'équation-bilan de cette réaction chimique ; 4. Montre l'existence simultanée d'une oxydation et d'une réduction à partir de l'équation bilan. Situation d’évaluation 4 Un de tes camarades de classe a découvert en lisant une revue scientifique que « lorsqu'on enflamme un mélange d'aluminium et d'oxyde ferrique, il se forme de l'oxyde d'aluminium et du fer ». Il te sollicite pour l'aider à mieux comprendre cette réaction chimique. 1. Ecris les formules chimiques : 1.1. des réactifs ; 1.2. des produits. 2. Indique le nom de la transformation chimique subie par l'aluminium. 3 Ecris l'équation-bilan de la réaction entre l'aluminium et l'oxyde ferrique. 4 Précise la nature de cette réaction chimique. CHP 11 : SOLUTIONS ACIDES, BASIQUES ET NEUTRES Activité d’application 1 Pour chacune des propositions ci-dessous : atoutes les solutions contiennent des ions H+ et des ions OH- ; ble nombre d'ions H+ augmente lorsque le pH augmente ; cle nombre d'ions OH- diminue lorsque le pH diminue ; dun indicateur coloré permet de connaitre la nature acide, basique ou neutre d'une solution ele bleu de bromothymol a la même teinte en milieu acide qu'en milieu neutre. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Réarrange les mots et groupes de mots suivants de sorte à construire une phrase qui a du sens Le papier pH/d'une solution/permet/aqueuse /le pH/d'indiquer Activité d’application 3 Le jus de tomate est acide. Son pH peut être égal à : a/10 b/ 7 c/ 4 d/ 12 Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 4 L'eau de javel a un pH= 11. 1Donne la nature de l'eau de javel. 2Nomme un instrument permettant de mesurer cette valeur de pH. 3On ajoute de l'eau à la solution initiale. 3-1 nomme l'opération effectuée. 3-2 dis comment évolue le pH. Activité d’application 5 Pour chacune des propositions suivantes : 1- une solution dont le pH est supérieur à 7 est basique ; 2- une solution dont le pH est égal à 6 est plus acide qu'une solution dont le pH est égal à 2 ; 3- une solution neutre ne contient pas d'ions OH- ; 4- une solution basique contient des ions H+ ; 5- quand on dilue une solution basique, son pH augmente ; 6- la basicité d'une solution est liée à un excès d'ions H+ par rapport aux ions OH-. Ecris V pour vrai ou F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 6 Le bleu de bromothymol (BBT) est un indicateur coloré qui permet de reconnaitre les solutions acides, basiques ou neutres. Il change de couleur selon la nature de la solution. Associe à chaque solution la couleur possible du BBT. Activité d’application 7 On dispose de trois solutions dans trois flacons différents. Flacon 1 Solution de chlorure de sodium Flacon 2 Solution d’acide nitrique Flacon 3 Solution de soude pH = 7 pH = 2 pH = 12 On ajoute la même quantité d'eau dans chaque flacon. 1- Le pH de la solution de chlorure de sodium est : a) 11 ; b) 7; c) 5. 2- Le pH de la solution d'acide nitrique est : a) 1; b) 8; c) 5. 3- Le pH de la solution de soude est : a) 11 ; b) 5 ; c) 13 ; Entoure la lettre correspondant à la valeur possible de la mesure. Activité d’application 7 On dispose de trois solutions : Jus de tomate ; pH = 4 ; eau de mer : pH = 8 ; Coca-cola : pH = 2,5. 1-Indique la solution : 1-1 basique ; 1-2 la moins acide. 2-Donne les formules des ions hydrogène et hydroxyde. 3-Précise les solutions contenant moins d'ions hydroxyde que d'ions hydrogène. Activité d’application 8 Deux tubes à essais A et B contiennent la même quantité d'eau pure. On ajoute dans chaque tube quelques gouttes d'eau de javel et on note le pH de chaque solution. Tube A : pH = 8 et tube B : pH = 9. 1- Dis si l'eau de javel est acide ou basique. 2- Indique dans quel tube on a versé plus d'eau de javel. 3-Dis comment le pH aurait varié si on avait ajouté une solution acide. Situation d’évaluation 1 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques le professeur de Physique-Chimie met à la disposition de ton groupe deux solutions S1 et S2. Le Bleu de Bromothymol devient jaune en présence de S1 et bleu en présence de S2. 1- Précise la nature de chacune des solutions S1 et S2. 2- Donne un intervalle de valeurs de pH dans lequel se trouve : 2-1 le pH de S1 ; 2-2 le pH de S2. 3- Nomme un appareil permettant d'avoir des valeurs précises des pH des deux solutions. Situation d’évaluation 2 Lors d'une évaluation le professeur vous donne le tableau ci-dessous SolutionsEau de javelJus de tomateEau savonneuseLaitEau distillée pH 11 4 10 6,5 7 Il vous demande de comparer ces solutions aqueuses puis d'étudier leur comportement lors d'une dilution. 1- Définis une solution aqueuse. 2- Classe les solutions de la moins acide à la plus acide. 3- Dis comment évolue le pH de chacune des solutions par rapport à la valeur 7 quand on les dilue. Situation d’évaluation 3 Une coopérative scolaire décide d'étendre ses activités sur une parcelle qu'elle vient d'acquérir. Elle souhaite y faire à la fois la culture de la tomate et de l'aubergine. Un agent de L'ANADER fournit à la coopérative les informations inscrites dans le tableau ci-après : Culture Aubergine pH du sol pour un rendement optimal 5,5 à 6, 8 Tomate 6à8 pH du sol de la parcelle de la coopérative : 5,7 Tu es sollicité pour proposer des solutions aux membres de la coopérative. 1- Indique la nature acide, basique ou neutre du sol de la parcelle. 2- Donne la couleur que prendrait une solution de ce sol après ajout du Bleu de Bromothymol. 3- Identifie la culture qui sera la plus rentable sur cette parcelle. 4- Propose une solution qui permettra d'améliorer le rendement de l'autre culture. Situation d’évaluation 4 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, tes camarades de classes et toi voulez expliquer l'effet de la dilution sur une solution acide. Vous disposez de jus de citron et trois béchers. Le tableau ci-dessous résume l'expérience. Becher n°1 Becher n°2 Becher n°3 1mL de citron pur + 1mLde citron pur + 1ml_ de citron pur + 10 mL d’eau 100 mL d’eau 1000 mL d’eau pH = 2,6 1234- pH = 3,5 Définis une dilution. Dis lequel des béchers contient la solution la plus acide. Dis comment évolue la valeur du pH quand on dilue le jus de citron. Indique la valeur limite du pH pour une grande dilution CHP 12 : PUISSANCE ET ENERGIE ELECTRIQUES Activité d’application 1 Pour chacune des propositions suivantes : 1 - la puissance d'un appareil est fonction de la tension à ses bornes et de l'intensité du courant qui le traverse. 2 - l'énergie consommée par un appareil ne dépend pas du temps. 3 - certains appareils transforment toute l'énergie reçue en chaleur. 4 - l'énergie consommée par un appareil est proportionnelle à sa puissance. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 2 Le split du bureau de votre proviseur a une puissance nominale de P. 1,1kW. Il fonctionne durant 5h. L'énergie consommée est : a. 2,7 kWh ; b. 5,5 kWh ; c. 4,5 kWh. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 3 Une lampe électrique porte les indications suivantes : 3,8V-50mA. 1Donne la signification de chaque indication. 2Calcule la puissance électrique consommée par cette lampe lorsqu'elle fonctionne normalement. Activité d’application 4 Pour chacune des propositions : 1l'unité légale de l'énergie est le joule. 2l'énergie s'exprime aussi en wattheure. 3le compteur électrique indique l'énergie électrique consommée. 4la puissance électrique s'exprime en watt. 5la puissance électrique augmente avec la durée de fonctionnement de l'appareil. 6une transformation d'énergie s'accompagne d'un gain d'énergie. Ecris V pour vrai et F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 5 L'expression de l'énergie électrique est E = P t. Le symbole de l'unité légale de cette énergie est : a) Wh; b) W; c) J/s ; d) J. Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 6 Un chauffe-eau électrique porte les indications suivantes : 220 V-1200 W. Il a été utilisé pendant 15 minutes pour chauffer de l'eau. 1Calcule l'intensité du courant qui le traverse lorsqu'il fonctionne normalement. 2Calcule l'énergie consommée par le chauffe-eau : 2-1 en joule (J) et en kilojoule (kJ) ; 2-2 en wattheure (Wh) et kilowattheure (kWh). Situation d’évaluation 1 Ton oncle a fait un abonnement de 10 A à la compagnie d'électricité CIE. Il dispose à la maison des appareils suivants : - un split de 1104 W ; - un réfrigérateur de 200 W ; - un téléviseur de 100 W ; - un ventilateur de 150 W ; - un fer à repasser de 1100 W ; - six lampes de 40 W chacune. La tension du secteur est de 220 V. Tu dois aider ton oncle afin que son disjoncteur « ne saute pas » suite à l'utilisation simultanée de certains de ses appareils. 1-Donne l'expression de la puissance électrique consommée par un appareil. 2-Calcule la puissance électrique : 2-1 souscrite par ton oncle ; 2-2 de l'association du split et du fer à repasser. 3-Justifie que ton oncle ne peut pas utiliser tous ces appareils simultanément. Situation d’évaluation 2 Tu te rends sur un chantier où exerce ton père. Son travail consiste à faire monter une charge de masse 50 kg d'une hauteur h au moyen d'une machine dont le moteur actionne un treuil. Alimenté sous une tension de 220 V, le moteur est parcouru par un courant de 10A. La durée de l'opération est de 15 secondes et le rendement énergétique du moteur r = 55 %. On donne g = 10 N/kg. Il t'est demandé de déterminer la hauteur à laquelle ton père fait monter la charge. 1. Donne l'expression de l'énergie électrique. 2. Détermine. 2.1 l'énergie électrique reçue par le moteur 2.2 l'énergie mécanique restituée par le moteur. 2.3 la hauteur h à laquelle monte la charge. Situation d’évaluation 3 L'appartement de M. Konan est alimenté en électricité par la CIE sous une tension de 220 V. Le disjoncteur porte l'inscription 5 A. Le montant de la facture bimestrielle d'électricité qu'il doit payer s'élève à 4880 F CFA. Mécontent du coût qui lui semble élevé il te demande de l'éclairer. Tu disposes des informations suivantes : Ancien index 3036 ; nouvel index 3129. Prix unitaire : 1ère tranche 36,05 F CFA par kWh et 2ème tranche 62,70 F CFA par kWh. Limite 1ère tranche 80 kWh. Prime fixe 560 F CFA ; TVA 145 F CFA. Les autres taxes s'élèvent à 475 F CFA. 1Calcule l'énergie consommée par M. Konan. 2Détermine le montant de la facture à payer. 3Dis si M. Konan a raison de se plaindre. Situation d’évaluation 4 Lors d'une séance de travaux pratiques, un groupe d'élèves de ta classe utilise le dispositif cicontre pour expliquer les transformations d'énergie. Le moteur (M) alimenté par un générateur de tension U = 4 V et traversé par un courant d'intensité I = 300 mA fait monter une charge de masse m = 50 g en 2 s d'une hauteur h. Le rendement du moteur est r = 0,44. On donne g = 10 N/kg. 1- Donne les noms des appareils X et Y. 2- Détermine : 2.1- la puissance consommée par le moteur ; 2.2- l'énergie électrique reçue par le moteur. 3- Précise la nature de l'énergie utile restituée par le moteur. 4- Détermine : 4-1- la valeur de l'énergie utile restituée par le moteur ; 4-2- la hauteur h. Situation d’évaluation 5 A l'occasion de l'ouverture de son pressing dans un quartier résidentiel, ton oncle te sollicite pour lui conseiller la puissance à laquelle il doit souscrire auprès de la Compagnie Electrique s'il veut faire fonctionner simultanément tous ses appareils ci-dessous énumérés : - une (01) machine à laver de 1800 W ; - cinq (05) lampes de 40 W chacune ; - un (01) fer à repasser de 1000 W ; - un (01) poste téléviseur de 150 W. Le tableau ci-dessous t'est proposé : Tension Abonnement délivrée par le secteur 1234- 5A 220 V 10A 220V 15 A 220 V Puissance Puissance nominale totale des appareils à utiliser souscrite en en kW kW Donne l'expression de la puissance électrique consommée par un appareil. Complète le tableau ci-dessus. Déduis du tableau, l'abonnement que tu conseilles à ton oncle. Détermine : 4.1- l'énergie électrique consommée par la machine à laver au bout de 2 heures. 4.2- le coût, hors taxes, de cette énergie électrique si le kWh est vendu à 62,70 F CFA. CHP 13 : LE CONDUCTEUR OHMIQUE Activité d’application 1 Deux conducteurs ohmiques de résistances respectives R1= 352 et R2 = 60 sont montés en dérivation. La résistance équivalente de l'association est : a) Réq = 9 b) Réq = 2 c) Réq =18 d) Réq = 6 . Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Activité d’application 2 Complète le texte ci-dessous par les mots et groupes de mots suivants : protection ; résistance ; ohmmètre ; caractéristique ; diminue. Le conducteur ohmique est un dipôle passif. Inséré dans un circuit, il …………… l'intensité du courant. C'est un organe de …………… Sa …………… peut être déterminée à l'aide d'un …………… ou en traçant sa …………… Activité d’application 3 Au cours d'une expérience, une tension U = 1,5 V est appliquée aux bornes d'un conducteur ohmique. L'intensité du courant mesurée est I = 50 mA. 1- Donne l'expression de la loi d'Ohm pour un conducteur ohmique. 2- Calcule la résistance R du conducteur ohmique. Activité d’application 4 Les caractéristiques de quelques dipôles sont représentées ci-dessous. La caractéristique d'un conducteur ohmique est : Entoure la lettre correspondante à la réponse Activité d’application 5 Pour chacune des affirmations ci-dessous : 1-quand on insère un conducteur ohmique en série dans un circuit, l'intensité du courant diminue ; 2-plus la résistance est grande, plus l'intensité du courant qui la traverse est grande ; 3- tout conducteur ohmique oppose une résistance au passage du courant ; 4-pour mesurer la résistance d'un conducteur ohmique, il doit être hors du circuit ; 5-un conducteur ohmique modifie l'éclat de la lampe dans un circuit ; 6-lorsque deux conducteurs ohmiques sont en série, leurs résistances s'ajoutent. Ecris V pour vrai ou F pour faux devant chacune d'elles. Activité d’application 6 Complète le texte avec les mots, groupes de mots et expression suivants : ohmmètre ; la loi d'ohm ; origine ; ohm ; caractéristique ; résistance ; U = RI. Un conducteur ohmique est un dipôle. Sa ……………… est une droite passant par un point appelé ……………… Le coefficient de proportionnalité entre la tension à ses bornes et l'intensité du courant qui le traverse est appelé ……………… Elle se mesure à l'aide d'un ……………… et s'exprime en ……………… La relation entre la tension U et l'intensité I pour un conducteur ohmique est ……………… Cette relation est ……………… Activité d’application 7 Les conducteurs ohmiques ci-dessous sont identiques et ont pour valeur R = 56 . La résistance équivalente Re de l'association est : a) Re = 1,12 k b) R e = 112 c) Re = 84 a) Re = 28 b) Re = 56 c) Re = 84 k Activité d’application 8 Les conducteurs ohmiques dans le schéma ci-contre sont identiques et ont pour valeur R = 56. La tension d'entrée est Ue = 6 V. La valeur de la tension de sortie Us est : a) Us = 6 V b) Us = 3 V c) Us = 12 V Entoure la lettre correspondant à la bonne réponse. Situation d’évaluation 1 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, le professeur demande à ton groupe de vérifier la valeur inscrite sur un conducteur ohmique. Vous réalisez un circuit électrique compotant ce conducteur ohmique. Les mesures effectuées sont consignées dans le tableau ci-après : U(V) 1(A) 0 0 0 ,5 0 ,01 1 0,02 2 0,04 3 0,06 5 0,1 1- Indique l'effet d'un conducteur ohmique dans un circuit électrique. 2-Trace la caractéristique U = f(I) de ce conducteur ohmique (Echelle : 1cm pour 0,5 V et 1 cm pour 0,01 A). 3- Détermine la résistance R de ce conducteur ohmique. 4-Propose deux autres méthodes qui auraient permis de déterminer R. Situation d’évaluation 2 Ton petit frère qui s'essaie au métier d'électronicien désire intégrer une résistance de protection Rp = 4 dans un circuit. Hélas il ne dispose que de deux résistances R1 = 6 et R2 = 12 . Il doit donc faire une association. Il te sollicite pour lui proposer la bonne association. 1- Donne l'expression de la résistance équivalente lorsque R1 et R2 sont associés : 1-1 en série ; 1-2 en parallèle. 2-Calcule la valeur de la résistance équivalente lorsque R1 et R2 sont associés : 2.1- en série ; 2.2- en parallèle. 3-Déduis l'association qui convient. Situation d’évaluation 3 En vue de renforcer vos connaissances sur les conducteurs ohmiques, votre professeur de Physique-Chimie vous donne le schéma ci-contre. La tension aux bornes du générateur est U = 6 V ; R1 = R2 = R3 = 2 et I1 = 0,4 A. 1- Nomme le type d'association des conducteurs ohmiques de résistances R2 et R3. 2-Détermine la résistance du conducteur ohmique équivalent à l'association R2 et R3 notée RBC. 3-Détermine : 3-1 la résistance du conducteur ohmique équivalent à l'association R1 et RBC notée RAC ; 3-2 la puissance électrique fournie par cette dernière association. Situation d’évaluation 4 Au cours d'une séance de Travaux Pratiques, ton groupe a vérifié la loi d'Ohm pour un conducteur ohmique. Vous décidez à présent d'associer des conducteurs ohmiques de résistances respectives R1 = 16 ; R2 = 33 et R3 = 47 afin d'obtenir une résistance équivalente voisine de 20. 1- Donne l'expression de la loi d'Ohm pour un conducteur ohmique. 2- Précise le type d'association approprié. 3- Donne l'expression de la résistance équivalente. 4- Indique les deux résistances à associer. Situation d’évaluation 5 Au cours d'une évaluation, votre professeur de Physique-Chimie vous demande de déterminer la résistance d'un conducteur ohmique par deux méthodes. Première méthode : Utilisation des codes de couleurs. Détermine la résistance théorique RTh de ce conducteur ohmique en te servant du tableau des codes de couleur. Couleur Les chiffres Noir 0 Marron 1 Rouge 2 Orange 3 Jaune 4 Vert 5 Bleu 6 Violet 7 Gris 8 Blanc 9 Deuxième méthode : Détermination graphique. Les résultats consignés dans le tableau ci-dessous vous sont proposés. U(V) 1(mA) 0 0 2 28 3 56 J 4 83 5 112 1- Trace la caractéristique de ce conducteur ohmique U = f (I). Echelle : 1 cm pour 1 V et 1cm pour 20 mA. 2- Détermine graphiquement l'intensité I qui traverse ce dipôle lorsque la tension à ses bornes est U = 2,5 V 3- Déduis la valeur pratique Rpr de la résistance de ce conducteur ohmique. 4- Compare cette valeur pratique à la valeur théorique et tire une conclusion.
