Est-ce que la tension électrique entre les deux bornes de la pile est
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Cycle 4 Début de cycle Milieu de cycle Fin de cycle Première approche de la tension électrique Descriptif sommaire de la ressource : La situation d’apprentissage proposée s’intègre à la thématique « L’énergie et ses conversions ». Elle a pour objectif de faire découvrir la notion de tension électrique aux élèves. Il s’agit d’un objectif intermédiaire dans la construction des attendus de fin de cycle en lien avec cette grandeur physique. Attendu de fin de cycle : - Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité Connaissances et compétences associées Compétences travaillées Pratiquer des démarches scientifiques : - Identifier des questions de nature scientifiques - Mesurer des grandeurs physiques de manière directe ou indirecte - Elaborer et mettre en œuvre un protocole Concevoir, créer, réaliser : expérimental simple - Concevoir et réaliser un dispositif de mesure ou d’observation Pratiquer des langages : - Passer d’une forme de langage scientifique à une autre Mots-clés : - Tension électrique 1. Situation déclenchante La situation suivante est proposée aux élèves : Lucas voudrait remplacer les deux piles de sa voiture électrique. Il trouve dans un tiroir plusieurs piles qui pourraient aller. Il en essaie deux sans résultat… Aide-le à faire fonctionner sa voiture. 2. Appropriation de la situation et formulation du problème Le professeur donne aux élèves un sac contenant plusieurs piles de différentes sortes. - Nous allons commencer par effectuer un tri dans le lot de piles dont vous disposez. Choisir un critère de classement, l’expliciter et effectuer le tri. Les élèves trient leur lot de piles par taille, tension, marque, etc. Lors de la mise en commun, il s’agit de faire découvrir la tension électrique. Le professeur montrera également le jouet afin de montrer aux élèves la taille des piles qui peuvent y entrer. Apport de connaissances : La tension électrique est une grandeur physique dont l’unité est le volt. - Faire une phrase pour décoder l’inscription 1,5 V notée sur la pile. Travail sur l’écriture codée : Apport de connaissances : La tension électrique se note U sous forme codée. - Comment procéder pour savoir si une pile est usée ? Formulation du problème scientifique : « Est-ce que la tension électrique entre les deux bornes de la pile est supérieure à la valeur inscrite sur celle-ci ?». 3. Résolution du problème Apport de connaissances : Pour mesurer une tension électrique, j’utilise un voltmètre. Un voltmètre se branche en dérivation : entre deux bornes du dipôle pour lequel je veux mesurer la tension électrique. Le symbole normalisé du voltmètre est : Pour obtenir une mesure positive, la borne « V » doit être placée du côté de la borne « + » du générateur. Le professeur explique l’utilisation du voltmètre par un questionnement avec la classe. On fera deviner le choix des bornes ainsi que la position du sélecteur. - Mesurer la tension électrique entre les deux bornes de toutes les piles de bonne taille. Noter le résultat de chaque mesure sous forme codée. Expérience : les élèves réalisent l’expérience par binôme. Le professeur circule vers les groupes pour vérifier les mesures : - les élèves relèvent correctement le signe (faire remarquer que l’inversion des bornes de la pile change le signe et pas la valeur) ; - les élèves placent correctement la virgule dans le résultat numérique ; - les élèves emploient correctement les écritures codées. 4. Réinvestissement Exercice : Ecrire le résultat de cette mesure par une phrase et une écriture codée Apport de connaissances : 1 mV = 0,001 V 1 V = 1000 mV 5. Tâche finale Pour réaliser la tâche finale suivante, les élèves disposent de la photographie du multimètre disponible au collège. Rédiger la fiche technique du voltmètre. Indiquer : - son nom et ce qu’il mesure ; - son symbole normalisé ; - son mode de branchement ; - le choix des bornes et la position du sélecteur. Donner un exemple avec schéma et écriture codée. Le travail sera présenté sur une fiche cartonnée de format A5 et devra figuré sur le recto. Nom et prénom : Contenu Nom de l’appareil et de la grandeur mesurée Symbole normalisé Mode de branchement Choix des bornes et la position du sélecteur Exemple Présentation Soin général Utilisation de l’image /1 /1 /1 /1 /2 /2 /2
