CRMEF MARRAKECH SAFI
CENTRE RÉGIONAL DES MÉTIERS
D'EDUCATION ET DE FORMATION
PREPARATEUR (TRICE) DE LABORATOIRE
Sujet :
Fiches Technique
Niveaux : 1ére Année Collège
& 2ème année BAC
Réalisé par : Groupe A
MERYEM TAGHROUTI
NOURA DAGDAGUE
MAJDA RAMZI
FATIMA EZ-ZAHRA MOUTAOUKIL
AMINA YAZIDI
Encadré Par : Mr. ABOUELAOULIM DRISS
Fiche Technique Chimie
Niveaux : 1er AC
Fiche Technique N° 1
Niveau 1 AC
Unité
Durée
chimique
Titre d’expérience
L’eau dans la nature/test de reconnaissance de l’eau
Objectifs
Matériel expérimental :
Recherche de la présence d’eau dans les boissons, les
aliments et les liquides non alimentaire en utilisant le
sulfate de cuivre anhydre
Boissons jus de citrons/lait
Aliments : huile, pains, pomme de terre
Protocole expérimentale
Pour les liquides :
Dépose du sulfate de cuivre anhydre dans 5 coupelles
Verse dans chacune de ces coupelles, quelques
gouttes :
D’eau d’huile, d’alcool, de pétrole, de vinaigre
Pour les solides :
On recommence l’expérience en déposant du sulfate
de cuivre anhydre sur un morceau :
De pain, de pomme de terre, du sel, farine ou sucre
Montage
Résultats
Pour liquide
Substance
Couleur
Eau
Bleu
Huile
Blanc
Pétrole
Blanc
Pour solide
Alcool Substance
vinaigre
Blanc
Couleur
bleu
Pain
Bleu
Pomme
Bleu
Sel
Blanc
Conclusions :
Des nombreux aliments (liquides et solides) contient de l’eau mais avec des pourcentages variables
Farine
Bleu
S
bl
Fiche Technique N°2
Niveau 1 AC
Unité
chimique la matière et la
Durée
nature
Titre d’expérience
Mesure du volume dans solides et liquides
Objectifs
Matériel expérimental :
Mesure le volume des solides et liquides avec
l’éprouvette graduée
Eprouvette graduée
Eau
Pâte à modeler
Protocole expérimental
On pose l’éprouvette sur un plan horizontale
On transvase prudemment le liquide dans l’éprouvette
On laisse reposer le liquide on dirige l’œil horizontalement vers le bas du ménisque du liquide
On peut verser la même quantité dans 3 récipients de formes différents et on mesure le volume dans chaque cas
On lit directement le volume, on inscrit la valeur accompagnée de l’unité indiquée sur l’éprouvette
On note le volume de liquide donné V liq
On émerge complètement la pâte à modeler dans le liquide
On note le nouveau volume V tot
On déforme la pâte et on mesure à nouveau le volume
Montage
Résultats
Les 3récipients indiquent la même valeur
Conclusions & conseils de sécurité :
Utilisation des solides non soluble dans l’eau
Lecture correcte des graduations
Encadrement des élèves lors de manipulation
V Solide= V totale-V liquide
Fiche Technique N° 3
Niveau 1 AC
Unité
chimique la
matière et la nature
Durée
Titre d’expérience
Mesure de la masse dans solides et liquides
Objectifs
Matériel expérimental :
Mesure La masse des solides et liquides
Balance + Masses différentes
Liquide + Solide + Becher
Protocole expérimental
Tu disposes d'une fiole jaugée de capacité 100 mL, et d'une balance électronique.
À l'aide de la balance électronique, mesure la masse de la fiole vide.
Appuie sur le bouton TARE de la balance pour la remettre à zéro.
Verse successivement 100 mL de l'eau et 100 mL de liquide dans la fiole jaugée, et mesure, à chaque fois, leurs
masses.
Montage
Résultats
La masse du liquide = masse du bécher remplit du liquide-masse du bécher vide
Conclusions & conseils de sécurité :
Sureté dans les mesures
Encadrements des élèves
La masse d’un solide ne se diffère pas même après déformation
mliq=mliq+béch - mbéch
Fiche Technique N° 4
Niveau : 1ère Année Collège
Physique et Chimie
Unité : Matière et environnement
Durée :
Titre d’expérience : Séparation des constituants d’un mélange
Objectifs : Mise en œuvre des techniques de séparation des composants d’un mélange (homogène,
hétérogène).
Séparation des constituants d’un mélange hétérogène :
Décantation
1. Séparation deux liquides non-miscible :
Matériels
Ampoule de
décantation,
Bécher, tube a
essai, huile, eau
Protocole expérimentale
Montage
On verse le mélange huile eau dans
une ampoule à décanter.
Après avoir laissé reposer le mélange,
on fait couler l'eau dans le bécher
jusqu'à la limite de séparation des
liquides. L'huile reste dans l'ampoule
à décanter.
Résultats
Dans une ampoule à décanter, le liquide ayant la plus grande masse volumique finit par occuper le fond de
l’ampoule et le liquide de petite masse volumique se place en haut de l’ampoule.
2. Séparation solide du liquide :
Matériels
un récipient, Le mélange utilisé
est de l'eau boueuse constituée
d'eau et de terre,
Protocole
expérimentale
Montage
Laisser reposer une eau
boueuse dans un
récipient.
Résultats
De la terre se dépose au fond du bécher : les particules les plus denses tombent sous l'effet de leur poids. L'eau
s'éclaircit, mais reste trouble : le liquide contient beaucoup moins de particules de terre, mais les moins denses
restent en suspension.
Alors :
La technique de décantation consiste à laisser reposer un mélange hétérogène qui présente des couches distinctes,
puis les séparer.
Filtration
Protocole
expérimentale
Matériels
La filtration repose sur
l'utilisation d'un filtre.
On utilise deux récipients, le
premier (un bécher) contient le
mélange à filtrer, le second (un
erlenmeyer) permet de recueillir
le liquide filtré. Le filtre est placé
dans un entonnoir.
Le mélange utilisé est de l'eau
boueuse
Montage
Le mélange à filtrer est
versé progressivement
dans le filtre.
Résultats
Le filtre contient de la terre : il a retenu les particules de terre du mélange. ne contient plus de particules solides.
Alors :
La filtration permet de retirer les particules solides en suspension dans l'eau et d'obtenir un liquide homogène.
Séparation des constituants d’un mélange homogène :
Distillation
Matériels
Support élévateur, chauffeballon, eau minérale, ballon,
Le thermomètre permet de
contrôler la température au
cours de la distillation,
Réfrigérant à eau dont les
parois externes sont
parcourues par une eau froide
provenant d'un robinet.
Le liquide obtenu par
distillation appelé un distillat.
Protocole
expérimentale
Le mélange placé dans le
ballon est chauffé jusqu'à
ébullition. L'eau qu'il
contient est alors
vaporisée tandis que les
composés dissous
restent.
La vapeur d'eau traverse
en suite un réfrigérant. A
son contact la vapeur
d'eau se refroidit et se
liquéfie pour former des
gouttelettes qui coulent
et forment le distillat.
Résultats
Il reste dans le ballon tous les composés solides initialement dissous dans l'eau.
Le distillat aussi appelé eau distillée est formée d'eau quasiment pure.
Montage
Fiche Technique N° 5
Niveau : 1ère Année Collège
Physique et Chimie
Unité : Matière et environnement
Durée :
Titre d’expérience : Le corps pur et ses caractéristiques
Objectifs :
Déterminer les caractéristiques d’un corps pur.
Solidification de l’eau
Matériels :
Tube à essai, mélange réfrigérant, Thermomètre électronique, sonde du thermomètre, un chronomètre.
Protocole expérimentale
L’eau est placée dans un tube à essais lui-même plongé dans un mélange réfrigérant constitué de glace pilée et de sel (sa
température est inférieure à 0 °C). La température est mesurée à l'aide d'un thermomètre électronique et notée à
intervalles de temps réguliers mesurés à l’aide d’un chronomètre. L'eau utilisée est la plus pure possible : il s'agit d'eau
distillée.
Montage
Résultats
Lorsque l'eau pure liquide se solidifie, sa température est de 0 °C, et cette température reste
constante jusqu'à ce que toute l'eau liquide se soit transformée en glace.
On dit que la température de solidification de l'eau est de 0 °C. La température reste constante
lors de la solidification de l'eau pure, elle suit un palier.
Fusion de l’eau
Matériels :
Tube à essai, la glace, l’eau chaude, Thermomètre électronique, sonde du thermomètre, un chronomètre.
Protocole expérimentale
Plonger un tube à essais contenant de la glace (constituée d'eau pure) dans de l'eau chaude, et opérer de la
même manière que pour l'étude de la solidification : la température est mesurée régulièrement en utilisant un
thermomètre électronique et un chronomètre.
Montage
Résultats
Lorsque l'eau pure solide subit une fusion, sa température est de 0 °C, et cette température reste constante jusqu'à ce
que toute la glace se soit transformée en eau liquide.
On dit que la température de fusion de l'eau est de 0 °C.
Lorsque la glace et l'eau liquide coexistent, la température est de 0 °C : la fusion et la solidification de l'eau se font à
température constante.
Fiche Technique PHYSIQUE
Niveaux : 1er AC
N° Fiche Technique : 1
Niveau :
Unité :
1ere AC
Durée :
Electricité
Titre d’expérience :
Le circuit électrique simple
Objectifs :
Réalisation d’un circuit électrique simple
Matériels :
• Lampe
• Files électrique
• Interrupteur
• Générateur ou pile
Protocole expérimental :
Lier lampe avec le générateur et l’interrupteur par les fils électriques en série
Montage :
Résultats :
Si l’interrupteur est ferme alors la lampe allumée
si l’interrupteur est ouvert la lampe est éteinte
Conseils de sécurité :
Prendre les précautions nécessaires lors d’utilisation des générateurs
30 min
N° Fiche Technique : 2
Niveau :
Unité :
1ere AC
Durée :
Electricité
30 min
Titre d’expérience :
Le circuit électrique simple ( ampèremètre et voltmètre )
Objectifs :
Déterminer le montage d’Ampèremètre et
Voltmètre
Matériels :
• Lampe
• Fils électriques
• Interrupteur
• Générateur ou pile
• Ampèremètre
• Voltmètre
• Ou multimètre
• Oscilloscope
Protocole expérimental :
• Lier lampe avec le générateur et l’interrupteur par les fils électrique, et Ampèremètre en série et
Voltmètre en parallèle
Montage :
Résultats :
Si on veut mesurer le courant électrique : Ampèremètre Monter en série
Si on veut mesurer la tension électrique : Voltmètre Monter en parallèle
Conseils de sécurité :
Interdire de monter le Voltmètre en série dans le montage
Interdire de monter l’Ampèremètre en parallèle dans le montage
N° Fiche Technique : 3
Niveau : 1 AC
Unité : ÉLECTRICITÉ
Titre d’expérience :
Durée :
30 min
les types des montages électriques
➢ Objectifs :
• Réalisation d'installations électriques en série et en
➢ Matériels :
- Pile électrique
- 3 Lampe
parallèle
• Démontrer l'utilité de l'installation parallèle
- Fils de connexion
- Interrupteur
➢ Protocole expérimentale :
-On réalise les expériences ci-dessous :
•
Montage en série
•
Montage en dérivation (ou parallèle)
➢ Montage :
➢ Résultats :
➢ Dans un circuit électrique en série :
- Les dipôles sont reliés les uns à la suite des autres et
forment une seule boucle.
➢ Un circuit électrique en dérivation comporte deux
boucles ou plus :
- Si un des dipôles tombe en panne, les autres continuent à
fonctionner (Les dipôles fonctionnent indépendamment).
- Lorsqu'un dipôle est grillé ou dévissé les autres dipôles ne - L’éclat des lampes ne varie pas avec le nombre de dipôles
branchés en dérivation
fonctionnent plus.
- L’éclat d’une lampe dépend du nombre de dipôles dans le - Un nœud est le point d’intersection de trois fils conducteurs
ou plus reliés chacun à un dipôle.
circuit en série.
- Une branche est la partie du circuit comprise entre deux
nœuds et qui contient au moins un dipôle
➢ Remarques :
- Dans un circuit électrique en série, L’ordre de montage des dipôles n’influence pas leur fonctionnement.
- Dans une installation domestique, les appareils électriques sont généralement montés en dérivation.
- Les lampes des voitures sont montées en dérivation.
Niveau : 1 AC
N° Fiche Technique : 4
Unité : ÉLECTRICITÉ
Durée :
Titre d’expérience :
15 min
CONDUCTEURS ET ISOLANTS
➢ Objectifs :
• Citer des conducteurs et des isolants usuels.
➢ Matériels :
- Pile électrique
• Savoir qu’un interrupteur peut se comporter comme
- Lampe
- Fils de connexion
un conducteur ou un isolant.
• Savoir que le comportement d’une diode ressemble à
- Les différents matériaux (testé )
celui d’un interrupteur.
➢ Protocole expérimentale :
•
Réaliser le circuit suivant et on fixe, entre A et B, différents objets de matériaux différents.
•
•
Si la lampe s’éclaire, le matériau est conducteur de l’électricité
Si la lampe reste éteinte, le matériau n’est pas conducteur, c’est un isolant électrique.
➢ Montage :
➢ Résultats :
• On regroupe les résultats dans un tableau :
➢ Conclusion :
• Un matériau conducteur est un matériau qui laisse passer le courant électrique.
• Un matériau isolant est un matériau qui qui ne laisse pas passer le courant électrique.
N° Fiche Technique : 5
Niveau :
Unité :
1ere AC
Durée :
Electricité
30 min
Titre d’expérience :
L’effet de résistance sur l’intensité du courant électrique
Objectifs :
Déterminer L’effet de résistance sur l’intensité
du courant électrique
Matériels :
• Lampe
• Files électrique
• Résistance variable
• Générateur ou pile
• Ampèremètre
• Ou multimètre
Protocole expérimental :
• Lier lampe avec le générateur et Résistance variable par les fils électriques
, et Ampèremètre en série
Montage :
Résultats :
Si la valeur de la résistance diminue alors l’intensité du courant augment
Conseils de sécurité :
interdire de monter l’Ampèremètre en parallèle dans le montage
N° Fiche Technique : 6
Niveau : 1 AC
Unité : ÉLECTRICITÉ
Titre d’expérience :
20 min
LOI DES NŒUDS ; LOI DES MAILLES
➢ Objectifs :
Vérifier la loi des nœuds :
•
•
Durée :
➢ Matériels :
- générateur + fils de connexion
- 2 lampe + 2 interrupteurs
Vérifier la loi des tensions
Vérifier la loi des intensités
- 2 multimètres
➢ Protocole expérimentale :
• On réalise un circuit comportant deux lampes L1 et
L2 montées en série, un générateur et des fils de
connexion
• On introduit trois ampèremètres entre les dipôles du
montage (schéma 1)
• On réalise un circuit comportant deux lampes L1 et
L2 montées en dérivation, un générateur et des fils de
Connexion
• On branche trois ampèremètres A, A2 et A3 dans le
montage (schéma 2)
• L’ampèremètre A pour mesurer l’intensité qui
traverse le générateur (branche principale)
• L’ampèremètre A1 pour mesurer l’intensité qui
traverse la lampe L1 (branche secondaire)
• L’ampèremètre A2 pour mesurer l’intensité qui
traverse la lampe L2 (branche secondaire)
➢ Montage :
➢ Résultats :
Lorsque des dipôles sont associés en série, ils sont traversés
par la même intensité du courant
- L’intensité du courant électrique dans un circuit en série
est la même partout.
- On dit que dans un circuit en série, il y a unicité de
l’intensité du courant électrique. On écrit
• Dans un circuit en dérivation, l’intensité dans la
branche principale est égale à la somme des
intensités dans les branches secondaires
• Loi des nœuds : la somme des intensités des
courants entrants dans un nœud est égale à la
somme des intensités des courants sortants du
nœud
• Un nœud est le point d’intersection d’au moins
trois fils conducteurs.
Fiche Technique PHYSIQUE
Niveaux : 2 BAC
I - Ondes
N° Fiche Technique 1
Niveau 2 BAC PC
Unité
Ondes
Durée
Titre d’expérience
Mesure de la célérité d'une onde mécanique.
Objectifs
Matériels
- Déterminer la vitesse de propagation o d'une onde
mécanique le long d'une corde, ou à la surface de
l'eau, ou d'une onde sonore.
- Mettre en évidence que la vitesse de propagation
est indépendante de la forme de l'onde.
Corde
Eau : cuve à ondes
Onde sonore : GBF+ oscilloscopes+ émetteurs
d’ultrason+2 récepteurs + fils de connexion
Protocole expérimentale
Onde de la corde
A travers le milieu
homogène de la
corde, après le
mouvement de cette
dernière, une onde se
propageant d'un
point M à un point
M'
Onde eau
Dans une cuve à ondes
Un vibreure génère une onde à
la surface de l’eau
Une source lumineuse permet
de mettre en évidence les
points dans le même état
vibratoire par contraste
La longueur d’onde peut être
mésurée sur la figure
représentant la propagation de
l’onde à un instat donné
Onde sonore
Réaliser le montage d’ultrasons
Mettre un émetteur d'ultrasons E et son alimentation
électrique.
fixer deux récepteurs d'ultrasons R1 et R2;
- un système d'acquisition relie a oscilloscope
- mettre une règle graduée.
faire fonctionner L'émetteur E génère une onde
ultrasonore progressive sinusoïdale qui se propage
dans l'air jusqu'aux récepteurs R1 et R2.
Mettre L'émetteur et les deux récepteurs alignés.
Mettre Le récepteur R1 est place au zéro de la règle
graduée.
Montage
Résultats :
La célérité d'une onde est sa vitesse de
propagation.
Dans un milieu homogène à une
dimension, une onde se propageant d'un
point M à un point M' avec un retard t a
une célérité :
Le retard d'une onde se propageant entre
un point M et un point M' est la durée
séparant son passage entre le point M et
le point M'.
L'onde passant en en M à l'instant t1 et en
M' à l'instant t2 :
τ=t2−t1
c = MM′/τ
MM' en mètre (m)
τ en seconde (s)
c en mètre par seconde( m.s-1 )
T s'exprime en
seconde (s)
f s'exprime en hertz (Hz)
λ s'exprime en mètre (m)
c s'exprime en mètre
par seconde (m/s)
λ=cT=c/f
T=c//F
Fiche Technique N° 2
Niveau : 2éme année BAC PC
Titre d’expérience :
•
•
Unité : Ondes
Durée :
Diffraction des ondes lumineuses.
Objectifs :
Mettre en évidence expérimentalement du phénomène.
Vérifier la relation = .
𝐚
Matériels :
• Laser, écran, fente à ouverture variable ou série
de fentes de largeurs différentes, fil métallique
fin tendu.
Protocole expérimentale
1ér étape : Diriger un laser rouge (source) vers un écran.
2éme étape : Interposer entre la source et l'écran, une plaque percée d'une fine fente verticale.
Montage
Résultats :
Résultat de 1ér étape :
• On observe sur l'écran, une tache ponctuelle rouge.
Résultats de 2éme étape :
• On observe un étalement de la lumière rouge, perpendiculairement à la fente : plusieurs taches
lumineuses rouges sont observées séparées par des zones d'obscurité (La tâche rouge centrale est plus
lumineuse que les autres tâches et deux fois plus large).
Lorsqu’un faisceau de lumière monochromatique passe à travers un trou circulaire de faible diamètre,
l’observation est similaire. (Voir l’image 2).
Donc : - La lumière subit une diffraction dans les deux expériences précédentes.
- L’écart angulaire entre la direction de propagation du rayon incident et la direction correspondant à la
première extinction est donné par la relation : = avec : écart angulaire (en radian) , longueur d’onde
𝐚
de la radiation ( en mètre ) et a la largeur de la fente ( en mètre ).
Fiche Technique N° 3
Niveau : 2éme année BAC PC Unité : Ondes
Durée :
Titre d’expérience :
Dispersion de la lumière blanche.
Objectifs :
•
•
•
•
Déterminer l'indice de réfraction d'un
milieu transparent.
Matériels :
• Source de lumière blanche, une feuille de papier, un
prisme de verre.
Protocole expérimentale
Eclairer un prisme de verre posé sur une feuille de papier.
Observer la lumière sur le papier.
Décrire ce qu’on observe
Montage
•
•
Résultats :
Les milieux transparents sont dispersifs ; la vitesse v d’une radiation dépond de sa fréquence V. Il
𝒄
en est donc de même pour l’indice de réfraction du milieu 𝐧 = 𝒗
Chaque radiation subit donc une déviation différente.
N° Fiche Technique : 4
Niveau :
2 BAC PC
Unité :
Onde mécanique progressive
Durée :
30 min
Titre d’expérience :
Diffraction d'une onde sonore et ultra sonore
Objectifs :
visualiser la diffraction d'une onde sonore ou
ultrasonore
-mettre en évidence les valeurs maximales et
minimales de l'amplitude des ondes
Matériels :
Matériel de l'expérience 1 : oscilloscope - deux microphones générateur BF réglé sur 3000 Hz - haut-parleur -règle graduée supports -fils de connexion
Matériel de l’expérience 2 : cuve a ondes avec éclairage
stroboscopique - règle transparente et graduée - vibreur muni
d'une réglette - deux plaque rigides permettant de réaliser une
fente.
Matériel Expérience 3 : ultrasonore matériel : oscilloscope émetteur - récepteur -plateau Moduson
Protocole expérimental 1 :- les deux microphones M 1 et M 2 sont placée coté à coté à la vertical de haut-parleur .On met
en marche le haut -parleur, et on observe les courbe obtenues.
-le microphone M1 maintenu fixe. on éloigne lentement M 2 le long de la règle graduée .pour une distance séparant M 1 de
M 2 on obtient des courbe semblables.
protocole expérimental 2 :
- On crée des vibrations sinusoïdales de fréquence V = 10 Hz
-On règle les éclairs de stroboscope sur la fréquence Ve = V = 10 Hz
-Mesurer la valeur de la longueur d'onde λ avec la règle transparente.
- Dans la cuve, on place les deux plaque rigides de façon à former une fente de largeur a .
-On refait l'expérience plusieurs fois pour les fentes d'épaisseur respectives : a= 0,5 λ ,a =2λ , a= λ
protocole expérimental 3 :
- Placer l’émetteur des ultrasons E à la position zéro du disque circulaire (plateaux Moduson) . Régler sur le régime continu
et sur la puissance maximale.
- Insérer l'écran percé d'une fente de largeur (a) devant l’émetteur.
- Faire varier l'angle θ de 5 ° en 5 °, θ = (NôR) tel que N se situe sur la normale à l'écran et qui passe par O .
-A l'aide de l’oscilloscope, mesurer la valeur de 2 U max avec Umax l’amplitude de la tension U 2 aux bornes de récepteur
pour la position O = 0 °
- Utiliser une fente a1 de largeur a 1 = λ/2 et en déplaçant le récepteur d'un angle de 5 °, mesurer la valeur de 2 U max.
Montage 1 :
Montage 2 :
Montage 3 :
Résultats 1:
Résultat 2
Résultat 3 :
Conseils de sécurité : encadré les élèves lors de faire l’expérience
II. Electricité
N° Fiche Technique : 1
Niveau : 2 BAC PC
Unité : ÉLECTRICITÉ
Durée :
15 min
Titre d’expérience :
- Charge d’un condensateur par un générateur idéal de courant
➢ Objectifs :
- Déterminer la capacité d’un condensateur
➢ Matériels :
- Condensateur + Résistance + Interrupteur
- Générateur + Fils Électriques + Voltmètre
- Ampèremètre
➢ Protocole expérimentale :
• On réalise le montage électrique au-dessus, où le générateur de courant délivre un courant électrique d'intensité
I 0 , réglable.
• On bascule l'interrupteur K à la position (1).
• On observe que l'ampèremètre indique le passage d'un courant électrique durant un temps très court
• Le voltmètre indique que la tension aux bornes du condensateur U AB=E. On dit que le condensateur est chargé
et le courant électrique qui passe dans le circuit s'appelle courant de charge
• Lorsque le condensateur est chargé on bascule l'interrupteur K à la position (2). On constate la déviation de
l'aiguille du galvanomètre dans le sens contraire pendant un temps très court et le voltmètre indique une
annulation rapide de la tension aux bornes du condensateur.
➢ Montage :
➢ Résultats :
• Le courant de charge résulte d'un déplacement des électrons de l'armature A vers l'armature B du condensateur,
et à cause de l'existence du diélectrique entre les armatures, les électrons s'accumulent sur l'armature B.
L'armature A perd le même nombre d'électrons gagnés par l'armature B et condensateur devient chargé.
• On appelle charge "q" du condensateur, la valeur absolue de la quantité d'électricité que porte chaque armature.
q = qA= - qB
• Une fois chargé, le condensateur conserve la charge électrique "q" sur ses armatures et la tension UAB=E entre
ses bornes, même lorsqu'on le débranche.
• Lorsque En déplaçant l'interrupteur à la position (2) on relie les armatures entre elles. Les électrons accumulés
sur l'armature B reviennent à l'armature A et un courant de décharge apparait dans le circuit dans le sens
inverse du courant de charge
• L'intensité du courant électrique est le débit de porteurs de charges qui traverse la section du conducteur par
unité de temps. I = dqA / dt = dq/dt
• La charge q du condensateur est proportionnelle à la tension entre ses bornes, le coefficient de proportionnalité
est une constante qui caractérise le condensateur notée C, est appelée : capacité du condensateur, elle
s’exprime en farad (F). Q = C. Uc
Conseils de sécurité : Il faut au préalable déterminer la durée au bout de laquelle la tension aux bornes du
condensateur atteigne la tension de claquage indiquée par le fabricant. Décharger le condensateur, à la fin de
chaque expérience pour éviter les chocs électriques.
N° Fiche Technique : 2
Niveau : 2 BAC PC
Unité : ÉLECTRICITÉ
Durée :
30 min
Titre d’expérience :
- Réponse d'un dipôle RC à un échelon de tension
➢ Objectifs :
➢ Matériels :
- Générateur de tension continue réglable
- Mettre en évidence l’influence de R et C sur la réponse - interrupteur + condensateur + conducteur
du dipôle et mesurer la constante de temps
ohmique + ordinateur avec carte d'acquisition et
tableur + grapheur oscilloscope à mémoire + fils de
connexion + générateur de basse fréquence GBF.
➢ Protocole expérimentale :
Manipulation 1 : Dipôle RC soumis à un échelon de
tension montant.
Manipulation 2 : Dipôle RC soumis à un échelon de
tension descendant.
• On décharge le condensateur, et on réalise le montage • On reprend le montage de la manipulation précédente
au-dessous
en conservant les mêmes paramètres du logiciel
d'acquisition.
• On règle le générateur de tension continue
• On met l'interrupteur en position (1), on attend que le
• On bascule l'interrupteur K en position 1, et on
condensateur se charge et on relève la tension à ses
effectue l'acquisition des valeurs de la tension u aux
bornes.
bornes du condensateur en fonction du temps.
• On bascule l'interrupteur en position (2), et on effectue
• On transfère les mesures dans un tableur-grapheur
l'acquisition des valeurs de la tension u(t) aux bornes
comme Regressi.
• On trace la courbe de variations de Uc en fonction de t. du condensateur en fonction du temps.
• On suit les mêmes étapes de la manipulation
précédente : relever les résultats de mesures et tracer la
courbe U c(t).
➢ Montage :
➢ Résultats :
- Un échelon de tension montant est le passage instantané d'une tension de valeur nulle à une tension de valeur
constante E.
- Un échelon de tension descendant est le passage instantané d'une tension de valeur E à une tension de valeur
nulle.
Réponse à un échelon montant de tension : la
charge du condensateur :
Réponse à un échelon descendant de tension : la
décharge du condensateur
Il existe un régime transitoire qui correspond à la
charge du condensateur et un régime permanent
lorsque le condensateur est chargé.
La décharge du condensateur n’est pas instantanée. Il
existe un régime transitoire qui correspond à la
décharge du condensateur et un régime permanent
quand le condensateur est totalement déchargé.
La courbe des variations de U c en fonction de t.
La courbe des variations de U c en fonction de t.
➢ Remarque :
5 est la durée nécessaire pour passer du régime transitoire au régime permanent c’est aussi l’instant qui
correspond à U C = E et le condensateur est totalement chargé.
N° Fiche Technique : 3
Niveau : 2 BAC PC
Unité : ÉLECTRICITÉ
Durée :
30 min
Titre d’expérience :
Ondes électromagnétiques_ Transmission d’informations
Manipulation 1 : Transmission d'un signal sonore par un faisceau lumineux
➢ Objectifs :
Etudier expérimentalement :
➢ Matériels :
Générateur de signaux GBF microphone +
Transmission d'un signal sonore par un faisceau
dispositif expérimental de transmission d'ondes
lumineux
lumineuses infrarouge + fibre optique +
oscilloscope à mémoire + haut-parleur + fils de
connexion
➢ Protocole expérimentale :
•
•
•
•
On réalise le montage au-dessous,
On émet des sons devant le microphone et on écoute en même temps le haut-parleur.
On remplace le microphone par un GBF réglé sur une tension sinusoïdale de fréquence audible, par
exemple 440 Hz.
On visualise les deux signaux émis par le GBF et reçus par le haut-parleur.
➢ Montage :
➢ Résultats :
On peut transmettre un signal sonore par un faisceau lumineux.
On le capte par un microphone qui le transforme en signal électrique qui est transporté par un faisceau lumineux
dans une fibre optique. Un haut-parleur restitue le signal sonore à partir du signal électrique reçu.
Le faisceau lumineux est la porteuse, support qui transporte le signal électrique, celui-ci modifie le faisceau. Le
signal module la porteuse lors de la transmission
La porteuse est un signal sinusoïdal de haute fréquence alors que le signal électrique transmis est de basse fréquence.
Manipulation 2 : Emission et réception d'une onde électromagnétique.
➢ Objectifs :
Etudier expérimentalement :
•
•
•
➢ Matériels :
La modulation d'amplitude.
La démodulation d'une tension modulée en
amplitude.
Réaliser un récepteur radio AM simple.
-
Générateur basse fréquence GBF
Oscilloscope
2 fils conducteurs (Antennes)
Fils de connexion.
➢ Protocole expérimentale :
- On réalise le montage au-dessous
- On relie le fil électrique E, au générateur GBF réglé sur une tension sinusoïdale d'amplitude Um = 5V et de
fréquence f = 20 kHz.
- - On visualise à l'aide de l'oscilloscope la tension délivrée par le GBF et celle reçue par le fil électrique R.
➢ Montage :
➢ Résultats :
On observe un signal sinusoïdal de même fréquence que le signal émis par le GBF
• Le fil électrique E est une antenne émettrice de signal.
• Le fil électrique R est une antenne réceptrice de signal.
• Le GBF crée des oscillations électriques dans le fil E ; produisant une onde électromagnétique de même
forme et de même fréquence que les oscillations.
Lorsqu’on compare l’amplitude et fréquence des deux signaux visualisés sur l’oscilloscope on observe qu’ils ont
les mêmes amplitudes et mêmes fréquences.
➢ Conclusion
L’onde électromagnétique se propage dans tout l’espace puis captée par l’antenne réceptrice en créant un signal
électrique de même forme et de même fréquence que celui émis par l’antenne émettrice
N° Fiche Technique : 4
Niveau : 2 BAC PC
Unité : Electricité
Durée : 30 min
Titre d’expérience :
Tension aux bornes d'une bobine dans le cas de l’application d’une tension triangulaire/ Réponse d'un
dipôle RL à un échelon de tension
Objectifs :
Déterminer l'inductance d'une bobine.
Mettre en évidence l'influence de R et L sur la
réponse du dipôle RL, et mesurer la constante
du temps.
Matériels :
• Un GBF
• Un Oscilloscope.
• Une résistance R = 47 Ω
• Une Bobine L = 0,1 H
• Fils électriques
• Interrupteur
Protocole expérimental :
On associe en série une bobine d’inductance (L) et de résistance r = 10 Ω, un générateur de force électromotrice
(fem) E.
La résistance interne et de masse flottante, un résistor de résistance et un interrupteur K
Afin d’enregistrer simultanément l’évolution temporelle des tensions UAB et UBC en relie les entrées Y1 et Y2 d’un
oscilloscope a mémoire respectivement aux points A et C du circuit tandis que sa masse est reliée au point B .
Montage :
Résultats :
D’après la loi des mailles (k fermée) UL+ Ur= E
i + L/R di/ dt = E/R (avec = L/R)
Conseils de sécurité : encadré les élèves lors de faire l’expérience
si K ouvert
UL+ Ur= 0
i + L/R di/ dt = 0
N° Fiche Technique : 5
Niveau :
Unité :
2 BAC PC
Durée :
Electricité
30 min
Titre d’expérience :
Oscillations libres dans un circuit RLC série
Objectifs :
Matériels :
Visualiser l'évolution de l'intensité du courant.
• Un GBF
Visualiser les différents régimes d'oscillations.
• Un Oscilloscope.
Visualiser l'influence de la résistance du circuit sur
• Une résistance R = 47 Ω
les régimes des oscillations.
• Un Condensateur C = 0,5 µF
• Une Bobine L = 0,1 H
• Fils électrique
Protocole expérimental :
Un générateur de tension continue de f.é.m. E = 6 V, un condensateur de capacité C, une bobine d'inductance L
et de résistance négligeable, et un conducteur ohmique de résistance R.
Afin d’enregistrer simultanément l’évolution temporelle on utilise l’oscilloscope on va brancher borne Y entre la
bobine et le condensateur et X entre la résistance et le générateur et la masse entre le générateur et le
condensateur
Montage :
Résultats :
Diriger une décharge de condensateur chargée dans une bobine. le circuit RLC est cascadé à l’apparition de vibrations et
amorties
On dit que le circuit RLC être libre et amorti oscillant électriquement
Conseils de sécurité : encadré les élèves lors de faire l’expérience
III. Mécanique :
N° Fiche Technique : 1
Niveau : 2 BAC PC
Unité : Mécanique
Durée : 30 min
Titre d’expérience :
LOIS DE NEWTON
Objectifs :
Vérifier expérimentalement la deuxième loi de
newton
Matériels :
• Coussin d'air + table horizontale
• Dynamomètre
• Autoporteur
• Ressort + Fils
Protocole expérimental :
Un mobile autoporteur, de masse m = 220 g, de centre d’inertie G est relié à une extrémité d’un ressort de masse
négligeable, l’autre extrémité étant fixée en un point O à la table à digitaliser horizontale.
Le mobile est lancé sur la table, la trajectoire de G est à l'échelle 1 et la durée entre 2 enregistrements est
= 40 ms.
Ressort à vide, la longueur OG vaut l= 15,0 cm. La constante de raideur du ressort est k = 10 N .m-1
Montage :
Résultats :
La 2éme loi s’écrit pour le système :
Conseils de sécurité : encadré les élèves lors de faire l’expérience
N° Fiche Technique : 2
Niveau : 2 BAC PC
Unité : MÉCANIQUE
Durée :
30 min
Titre d’expérience : Chute verticale d’un solide avec frottement.
➢ Objectifs :
➢ Matériels :
- Eprouvette graduée de 1L + solution diluée
- Mettre en évidence l'influence des frottements sur la
de glycérol + bille d'acier + aimant + support
chute verticale d'un solide dans des fluides
en verre + écran blanc + règle fixée à un
support +webcam (caméra numérique)
- ordinateur + logiciel d'acquisition
➢ Protocole expérimentale :
Etape 1 : Réalisation et enregistrement de la vidéo.
- Remplir l'éprouvette graduée par la solution diluée de glycérol (800 mL de glycérol + 200 mL d'eau).
- Maintenir la bille d'acier trempée totalement dans la solution en utilisant l'aimant
- Placer la caméra en face de l'éprouvette à environ 1 m. Placer l'écran derrière l'éprouvette. Maintenir la règle
en position verticale parallèlement à l'écran et Régler municieusement la webcam, puis la mettre en marche.
- Enlever l'aimant, la bille tombe verticalement dans la solution. Enregistrer la vidéo de chute verticale de la
bille dans un fichier du type avi.
Etape 2 : Exploitation de la vidéo.
- Ouvrir le fichier vidéo (avi) à l'aide du logiciel d'acquisition et de traitement d'images vidéo
- Réaliser le pointage des positions successives prises par le centre d'inertie G de la bille en choisissant un axe
vertical orienté vers le bas. Noter les valeurs des couples (t, z).
-Exporter le tableau de mesure vers un tableur grapheur (regressi par exemple). Définir la coordonnée du
vecteur dz dt vitesse VG à savoir V= dz/dt. Le logiciel réalise le calcul des valeurs de V et le graphe de
l'évolution de V en fonction du temps. Enregistrer le fichier.
➢ Montage :
➢ Résultats :
a) Existence d’une force de frottement.
• La bille chute sans vitesse initiale.
• Dans un premier temps, la valeur de la vitesse VG augmente, puis elle atteint une vitesse limite.
• Il existe une force de frottement
b) Résultants importants :
due au fluide.
- La force de frottement est toujours colinéaire et de sens contraire à la vitesse
- Elle dépend de la forme et de l’état de surface du solide.
- Elle dépend de la valeur VG de la vitesse du centre d’inertie.
du centre d’inertie du solide.
➢ Remarque :
- les liquides sont plus visqueux que les gaz car l’état liquide est un état condensé et l’état gazeux un état
dispersé. La viscosité η d’un fluide dépend aussi de la température
N° Fiche Technique : 3
Niveau :
2 BAC PC
Unité :
Système mécanique oscillant
Durée :
30 min
Titre d’expérience : système oscillant : (solide-ressort)
Objectifs :
-Mettre en évidence les facteurs physiques
influençant la période propre d'un
oscillateur. Mettre en évidence le
phénomène d'amortissement, les différents
types d'amortissement et de régimes
d'oscillations.
Matériels :
Ressorts à spires non jointives, de masses négligeables et de
constantes de raideur différentes masses marquées-règle - chronomètre
- support.
Protocole expérimental :
Etape 1 : -Expression vectorielle de la force de rappel
- Suspendre au support un ressort de raideur K et de longueur à vide .
- Suspendre à l'extrémité libre A du ressort une masse marquée m. l'extrémité A se déplace de la distance A, A eq et la
longueur du ressort devient
Etape 2 :Facteurs physiques influençant la période propre du mouvement.
- Le système {masse marquée - ressort} étant en équilibre, on déplace la masse marquée verticalement vers le bas de la
distance x, et on la libère sans vitesse initiale.
- Déclencher le chronomètre au premier passage du point A par la position d'équilibre A eq et on repère la dures 10
oscillations successives.
- Réaliser l'expérience trois fois tout en changeant la valeur de X m
- Refaire la manipulation trois fois tout en changeant les masses marquées et en gardant le même ressort
-Répéter l'expérience trois fois pour différents ressorts tout en conservant la même masse marquée.
- Une étude expérimentale analogue a permis les tracés des courbes
Montage :
Résultats :
Courbes de variation de l'abscisse du point A en fonction du temps pour différents cas.
Conseils de sécurité :
Encadré les élèves lors de faire l’expérience
Fiche Technique N° 4
Niveau : 2éme année BAC PC Unité : Mécanique
Durée :
Titre d’expérience :
Relation quantitative entre la somme des moments et l'accélération angulaire.
Objectifs :
•
•
•
Vérifier expérimentalement la relation
fondamentale de la dynamique dans le
cas de la rotation autour d'un axe fixe.
Matériels :
• Table à coussin d’air, axe fixe, autoporteur, fil
inextensible et de masse négligeable.
Protocole expérimentale
Lancer sur la table horizontale un palet autoporteur relié à un point fixe par un fil inextensible et
de masse négligeable.
Enregistrer, à intervalles de temps égaux, les positions successives d’un point situé à la verticale
du centre d’inertie du palet.
Montage
Résultats :
Dans un repère galiléen, la somme des moments des forces extérieures appliquées à un solide en rotation
autour d’un axe fixe est égale au produit du moment d’inertie par rapport à l’axe et de l’accélération
angulaire :
N° Fiche Technique 5
Niveau 2 BAC PC
Unité
Durée
MECANIQUE
Titre d’expérience : Pendule pesant Isochronisme des petites oscillations du pendule pesant.
Objectifs
Matériels
Vérifier la loi de l'isochronisme des petites
oscillations dans le cas d'un pendule pesant.
- rapporteur + Socle aimanté + Axe horizontal + Boule laiton
Tige métallique + Chronomètre +Masselotte
Protocole expérimentale
- Matériel expérimental : Tige métallique pouvant tourner autour d'un axe fixe (A) - masselotte - support muni d'un
rapporteur-chronomètre.
- Fixer la masselotte sur la tige près de son extrémité fixe. Ecarter la tige de sa position d'équilibre d'un angle 0,
puis la libérer sans vitesse initiale.
- Déclencher le chronomètre au premier passage du pendule, pour la première fois, par sa position d'équilibre et
mesurer la durée At correspondant à dix oscillations.
- Reproduire l'expérience plusieurs fois tout en changeant à chaque fois la valeur de 0.
- Le tableau ci-après regroupe des mesures à effectuées lors d'une manipulation semblable
Өm(°)
∆t (s)
5
20
10
20
Montage
Résultats :
20
20
50
21
70
22
90
23.7
Fiche Technique N° 6
Niveau 2 BAC PC
Unité
Durée
MECANIQUE
Titre d’expérience
Pendule pesant
Objectifs
Matériel expérimental :
Etudier Influence du moment d'inertie du pendule
pesant sur période propre dans le cas des petites
oscillations.
Tiges métalliques de longueurs différentes pouvant
tourner autour d'un axe fixe (A) masselotte
- support muni d'un rapporteur - chronomètre.
Protocole expérimentale
Chaque tige peut tourner autour de l'axe (A), horizontal passant par le point O, la masse de chaque tige est
négligeable devant celle de la masselotte (figure 6) les frottements sont considérés négligeables.
Fixer la masselotte à l'extrémité d'une tige. Ecarter le système de sa position
Rééquilibre et mesurer la durée At de dix oscillations.
Refaire l'expérience en changeant à chaque fois la tige.
Montage
résultat
Le tableau suivant présente des mesures réalisées lors
d'une manipulation analogue.
lm(°)
∆t (s)
0.3
11
J∆=2/5mr2 +m(r+l)2
𝑱∆
T0 =2ᴫ√𝒎𝒈𝒅
0.4
13
0.5
14.5
0.6
16
Fiche Technique N° 7
Niveau : 2 BAC PC
Titre d’expérience :
Unité : Système mécanique oscillant
Durée : 30 min
Pendule de torsion
Objectifs :
Étudier l’influence du moment d’inertie du
pendule et de la constante de torsion du fil
sur la période propre
Matériels :
Fils métalliques de différentes dimensions –tige métallique
homogène –deux masselottes identiques-support – cellule
photoélectrique –chronomètre électronique –fils de connexion
Protocol expérimental :
Etape 1 : Influence de la constante de torsion C du fil
-Réaliser le dispositif ci-contre : la tige devra se déplacer devant la cellule photo-électrique.
-Faire tourner la tige horizontalement autour de l’axe (Δ) matérialisé par le fil métallique, puis la libérer sans
vitesse initiale tout en mettant en marche le chronomètre au même instant. le dispositif permet la mesure de la
demi période ( To /2)
-Garder la même tige et changer le fil métallique puis refaire la même expérience.
-Etape 2: Influence du moment d'inertie
- Fixer sur la tige deux masselottes identiques à la même distance d de l'axe (Δ). Le moment d'inertie du système
{Tige - masselottes} est : J Δ = JoΔ + 2md². JoΔ étant le moment d'inertie de la tige et m la masse de chaque
masselotte.
- Faire varier d (J Δ, varie) tout en conservant le même fil métallique et déterminer pour chaque cas, la période
propre To du système oscillant.
- Regrouper les mesures dans un tableau, puis tracer la courbe de variation de T0 2 en fonction de d²
Montage :
Résultat
Courbe de variation de T0 2 en fonction de d2
Fiche Technique N° 8
Niveau 2 BAC PC
Titre d’expérience
Unité
MECANIQUE
Résonance mécanique
Objectifs
Matériel expérimental :
-
-
Etudier l'influence de la
période de l'excitateur sur
l'amplitude du résonateur.
Etudier l'influence de
l'amortissement sur la
résonance.
Durée
Ressort à spires non jointives et de masse négligeable
- masselotte- poulie - fil inextensible et de masse négligeable
- moteur électrique provoquant la rotation
d'un disque autour d'un axe fixe-éprouvette contenant un liquide
- règle-chronomètre
- plaques rondes et légères de différents diamètres
- support
Protocole expérimentale
- Fixer l'extrémité du fil au disque en un point autre que son centre.
- Passer le fil sur la gorge de la poulie, attacher l'autre extrémité au ressort en un point B, puis faire suspendre la
masselotte à l'autre extrémité du ressort en un point A.
- Le système {ressort - masselotte} constitue un oscillateur mécanique de période propre To.
- Plonger la masselotte dans le liquide contenu dans l'éprouvette, mettre le moteur en marche.
- Le dispositif (moteur disque - fil} impose au point A un
- Mouvement oscillatoire de fréquence f proportionnelle à la vitesse de rotation du disque.
- Mesurer la durée At, mise par le disque pour accomplir 10 tours, et la durée At₂ mise par le point A pour
effectuer 10 oscillations.
- Faire varier progressivement la fréquence de rotation du disque, et noter la valeur de l'amplitude x des
oscillations du point A correspondante (courbe figure 1).
- Fixer l'une des plaques sur la masselotte et refaire la même expérience (voir figure 1 courbe 2).
Montage
Conseils de sécurité :
•
•
•
Ranger tout le matériel
Utiliser uniquement les outils pour l'usage auquel ils sont destinés
Suivre le protocole validé par l’enseignant.
Résultat