tp simulation loi ohm 4eme - Académie d`Aix

Titre : Etude d’un composant
d’un circuit électrique
Niveau : 4ème
Type d’activité
TP « virtuel » à faire à la maison
« La résistance » ; « La loi d’Ohm »
Place dans le programme, dans la
progression pédagogique
Pré-requis
correspond à l’exemple d’activité suivant :
construction à l’aide d’un tableur grapheur de
la caractéristique d’un dipôle ohmique
Savoir réaliser un montage à partir d’un
schéma
Mesurer une tension
Mesurer une intensité
Un ordinateur et une connexion Internet
Matériel nécessaire
Conditions de mise en œuvre
Commentaires
Cette séquence a été réalisée pour permettre
aux élèves de s’entraîner à la maison suite à
la réalisation du TP correspondant en classe.
Cette séquence peut être envisagée en classe
pour permettre une différenciation du travail
des élèves.
Elle peut également faire l’objet d’une
évaluation d’items du B2i (durée : 25mn)
dans la mesure où les élèves auraient déjà
utilisé le tableur grapheur et le logiciel de
simulation.
Sollazzini Olivier _collège de Volx _ Académie d’Aix Marseille
Fiche à destination des élèves
Etude d’un composant d’un circuit électrique
A l’aide du logiciel disponible à l’adresse suivante :
http://phet.colorado.edu/sims/cck/cck-dc.jnlp
Tu vas réaliser une séance de Travaux Pratiques virtuelle mais qui ressemble en tous points à celle réalisée en
classe.
1. réalisation du montage.
A l’aide la boite à outil, réalise le montage correspondant au schéma ci-dessous :
Tu peux régler la tension du générateur en
faisant un click droit sur la pile puis en
cliquant sur « changer la tension ».
PS : pour avoir accès au voltmètre et à l’ampèremètre, il faut cocher les cases correspondantes dans la
case « outils »
2. Réalisation des mesures
Pour différents réglages de la tension du générateur,
Note la tension UR aux bornes du résistor étudié et l’intensité iR du courant qui la traverse.
Complète au fur et à mesure le tableau suivant :
1er couple
de
mesure
Tension
UR (en
V)
Intensité
iR (en A)
2ème
couple de
mesure
3ème
couple de
mesure
4ème
couple de
mesure
5ème
couple de
mesure
6ème
couple de
mesure
0
0
Rappel : pour modifier la tension du générateur, fais un click droit sur la pile et clique sur « changer la
tension ».
3. Tracé du graphique.
Tu vas tracer la caractéristique du résistor, c’est à dire le graphique qui relie la tension U (axe vertical) en
fonction d’intensité i (axe horizontal).
Le vocabulaire utilisé ci-dessous correspond aux fonctions du tableur/grapheur de la suite Open Office.
Pour cela, tu vas utiliser un logiciel tableur/grapheur pour cela :
a)
recopie dans le tableau le résultat de tes mesures en les plaçant en colonne.
b) Sélectionne les deux colonnes de données.
c)
Dans la barre d’outils du tableur, clique sur « insertion » puis « diagramme ».
d) Dans la fenêtre qui s’ouvre, clique sur suivant, puis chois le type de graphique (ici :
puis
dans la fenêtre suivante.
e)
Clique sur suivant, puis donne un titre au graphique et à chacun des axes.
f)
Clique sur « créer ».
4. Exploitation des résultats
A partir du graphique obtenu, peux-tu dire que la tension UR est proportionnelle à l’intensité iR ?
Justifie ta réponse
Sollazzini Olivier _collège de Volx _ Académie d’Aix Marseille
)
Fiche à destination des enseignants
Dans l’exploitation des mesures virtuelles réalisées et du tracé de la caractéristique, il est
envisageable de laisser davantage d’autonomie à l’élève en adoptant les questions suivantes :
a) De quel type est la relation entre U et I ?
b) Déterminer la grandeur caractéristique de ce composant.
Le logiciel de simulation utilisé dans cette activité est le fruit du travail développé par
l’Université du Colorado. Sur le site du Physics Education Technology (PhET) sont
disponibles un grand nombre de simulations.
Ces anomations sont véritablement interactives, elles permettent de faire varier différents
paramètres et de constater le résultat de ces varaitions.
Le site est hébergé à l’adresse suivante :
http://phet.colorado.edu/new/simulations/
Sollazzini Olivier _collège de Volx _ Académie d’Aix Marseille