2.1. - Plate
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BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL ... SPÉCIALITÉ ... Épreuve E1- Sous-Épreuve de Sciences Physiques et chimiques ou Épreuve E2- Sous-Épreuve de Sciences Physiques et Chimiques Contrôle en cours de formation Situation d’évaluation de Sciences Physiques et Chimiques Année scolaire 2011-2012 Coef. …. Séquence Durée : 1/2 45 min FICHE D’INFORMATION DU CANDIDAT Établissement .......................................................................................... Classe ................................................. NOM et Prénom du CANDIDAT ................................................................ Date de l’évaluation ............................. Thème : module T4.2 : Comment recharger un accumulateur ? Capacités, connaissances et attitudes du référentiel évaluées - Capacités Connaissances Attitudes mesurer la tension aux bornes d’une pile mettre en évidence expérimentalement le rôle d’une diode réaliser le redressement d’un courant Savoir que : - un accumulateur se recharge à l’aide d’un courant continu ; - le générateur qui charge l’accumulateur délivre une tension supérieure à celle-ci ; - le redressement permet de passer d’un courant électrique alternatif à un courant électrique continu. - le sens de l’observation ; - le goût de chercher et de raisonner ; - l’ouverture à la communication, au dialogue et au débat argumenté. - la rigueur et la précision ; - le respect des règles élémentaires de sécurité ; La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l’appréciation des copies. L’emploi des calculatrices est autorisé, dans les conditions prévues par la réglementation en vigueur. L’évaluation s’appuie sur une activité expérimentale composée d’une ou plusieurs expériences. Elle porte nécessairement sur les capacités expérimentales du candidat observées durant les manipulations qu’il réalise, sur les mesures obtenues et leur interprétation. Lors de cette évaluation, il est demandé au candidat : de mettre en œuvre un protocole expérimental ; d’utiliser correctement le matériel mis à sa disposition ; de mettre en œuvre les procédures et consignes de sécurité adaptées ; de montrer qu’il connaît le vocabulaire, les symboles, les grandeurs et les unités mises en œuvre ; d’utiliser une ou plusieurs relations, ces relations sont données lorsqu’elles ne sont pas répertoriées dans la colonne « connaissances » du programme ; d’interpréter et de rendre compte par écrit des résultats des travaux réalisés. L’évaluation est notée sur 10 : 7 points pour l’activité expérimentale et 3 points pour le compte rendu. Le candidat atteste avoir été informé de la date et des objectifs de l’évaluation Emargement le .................................... _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 1/9– BACCALAUREAT PROFESSIONNEL …SPECIALITE… Contrôle en cours de formation Situation d’évaluation de Sciences Physiques et Chimiques Séquence Durée : 1/2 45 min SUJET DESTINÉ AU CANDIDAT Établissement .......................................................................................... Classe ................................................. NOM et Prénom du CANDIDAT ................................................................ Date de l’évaluation ............................. La clarté des raisonnements et la qualité de la rédaction interviendront dans l’appréciation des copies. L’emploi des calculatrices est autorisé, dans les conditions prévues par la réglementation en vigueur. L’examinateur intervient à la demande du candidat ou quand il le juge utile. Dans la suite du document, ce symbole signifie « Appeler l’examinateur ». Situation : Contexte : Avant de rentrer en cours de sciences, Kévin constate que son téléphone portable est déchargé et que malheureusement son chargeur ne fonctionne plus. Devant impérativement contacter son tuteur de stage sur son portable pendant la pause, il décide de mettre à profit ses connaissances en sciences pour remplacer provisoirement son chargeur de téléphone portable à l’aide du matériel du laboratoire de sciences. Vous êtes chargés de l’aider dans son projet. Problématique : Comment charger un téléphone portable à l’aide du matériel du laboratoire de sciences ? _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 2/9– Données concernant la batterie du téléphone portable Plaque signalétique de la batterie du téléphone portable : Données concernant le chargeur de batterie du téléphone portable Plaque signalétique du chargeur de la batterie du téléphone portable Vue interne du chargeur 1. Compréhension et analyse de la situation _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 3/9– 1.1. Relever sur la plaque signalétique de la batterie du téléphone portable les caractéristiques techniques à prendre en compte pour l’expérimentation : 1.2. Mesurer la tension à vide U0 délivrée par la batterie en l’état. 1.3. A l’aide de la plaque signalétique du chargeur de la batterie du téléphone portable, indiquer les caractéristiques de la tension d’entrée et sa nature ainsi que celles de la tension de sortie (tension fournie par le chargeur de batterie). 1.4. Identifier sur la photographie de la vue interne du chargeur de batterie trois composants électroniques et les nommer dans le cadre ci-dessous. 1.5. Préciser le rôle du chargeur de téléphone portable. Appel n°1 : Appeler l’examinateur afin de présenter et justifier oralement les réponses aux questions de la partie 1. 2. Expérimentation et modélisation de la situation _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 4/9– Au laboratoire, on dispose du matériel suivant : Une alimentation 6 V - 50 Hz Un pont de diodes moulé ou quatre diodes type 1N4001 Une résistance de 100 - 0,5 W Une plaque de connexion Des fils conducteurs Un ordinateur et une interface Primo Un voltmètre ou multimètre Un condensateur étiqueté C1 =330 µF - 25 V polarisé Un condensateur étiqueté C2 = 470 µF - 25 V polarisé 2.1. A l’aide du matériel disponible, proposer un protocole expérimental permettant de remplacer le chargeur de téléphone. 2.2. Compléter le schéma du montage électrique ci-dessous permettant de visualiser simultanément à l'aide d'une interface d'acquisition, la tension d’entrée ue et la tension us de sortie du pont de diodes, présent dans le chargeur. ~ + ~ - 2.3. Réaliser le montage. Appel n°2 : Appeler l’examinateur afin de présenter et justifier oralement la proposition de protocole expérimental de la partie 2 ainsi que le montage réalisé. _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 5/9– 2.4. Impression des courbes de tensions en fonction du temps. Demander l'impression du graphique en prenant soin de mettre en trait plus épais la courbe us = f(t). Annoter les courbes. 2.5. Dans le montage précédent, insérer à la sortie du pont de diodes une résistance de 100 modélisant le téléphone. Brancher, en parallèle, le condensateur C1. Attention de respecter la polarité du condensateur !! Appel n°3 : Appeler l’examinateur afin de faire vérifier le montage. Mettre sous tension le générateur afin de visualiser les tensions puis, devant l’examinateur, remplacer le condensateur C1 par le condensateur C2. 2.6. Impression des courbes de tensions en fonction du temps. Demander l'impression du graphique en prenant soin de mettre en trait plus épais la courbe us = f(t). Annoter les courbes. 3. Exploitation-conclusion 3.1. Répondre aux questions suivantes : Quel est le rôle du condensateur dans le montage précédent ? .......................................................................................................................................................... Des deux condensateurs C1 et C2, lequel est le plus adapté ? ........................................................................................................................................................................... Comparer la valeur retenue avec celle du condensateur présent dans le chargeur étudié au départ. ........................................................................................................................................................................... Mesurer la valeur de la tension de sortie. ........................................................................................................................................................................... Le chargeur, ainsi réalisé, peut-il être utilisé pour recharger la batterie ? Justifier la réponse. ........................................................................................................................................................................... ........................................................................................................................................................................... 3.2. Répondre à la question suivante : Brancher le téléphone portable et sa connectique directement au chargeur réalisé. La batterie se recharge-t-elle ? ........................................................................................................................................................................... _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 6/9– Fiche technique de l'atelier scientifique et de l'interface Primo Acquisition des mesures : Lancement de l’acquisition Arrêt de l’acquisition Lecture de la tension : Clic droit sur le graphique puis option pointeur. Paramétrage du logiciel Pour une acquisition u = f(t) par exemple u sur la voie 5 avec synchronisation. Voie directe 5 Onglet calibre ± 10 V Onglet Grandeur Min 0 V Onglet fonction du temps Onglet couleur Max 10 V Onglet synchronisation Temps _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 7/9– GRILLE NATIONALE D’ÉVALUATION EN SCIENCES PHYSIQUES ET CHIMIQUES Nom et prénom : Diplôme préparé : Séquence d’évaluation n° Liste des capacités, connaissances et attitudes évaluées Capacités Connaissances Attitudes - mesurer la tension aux bornes d’une pile - mettre en évidence expérimentalement le rôle d’une diode - réaliser le redressement d’un courant Savoir que : un accumulateur se recharge à l’aide d’un courant continu ; le générateur qui charge l’accumulateur délivre une tension supérieure à celle-ci ; le redressement permet de passer d’un courant électrique alternatif à un courant électrique continu. - le sens de l’observation ; - le goût de chercher et de raisonner ; - l’ouverture à la communication, au dialogue et au débat argumenté ; - la rigueur et la précision ; - le respect des règles élémentaires de sécurité. Évaluation Compétences S’approprier Analyser Activité expérimentale Réaliser Valider Aptitudes à vérifier Questions - rechercher, extraire et organiser l’information utile, comprendre la problématique du travail à réaliser, montrer qu’il connaît le vocabulaire, les symboles, les grandeurs, les unités mises en œuvre. 1.1. 1.3. 1.4. - analyser la situation avant de réaliser une expérience, formuler une hypothèse, proposer une modélisation, choisir un protocole ou le matériel / dispositif expérimental. 1.5. Appel n°1 2.1. 2.2. Appel n°2 - organiser son poste de travail, mettre en œuvre un protocole expérimental, utiliser le matériel choisi ou mis à sa disposition, manipuler avec assurance dans le respect des règles élémentaires de sécurité. 1.2. 2.3. Appel n°2 2.5. Appel n°3 3.1. - exploiter et interpréter des observations, des mesures, vérifier les résultats obtenus, valider ou infirmer une information, une hypothèse, une propriété, une loi … Appréciation du niveau d’acquisition 2.4. 2.6. 3.1. /7 - Compte Rendu écrit et oral Communiquer - rendre compte d’observation et des résultats des travaux réalisés, présenter, formuler une conclusion, expliquer, représenter, argumenter, commenter. Appel n°1 Appel n°2 3. 3.2. /3 TOTAL / 10 _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 8/9– Sujet T4 - Comment charger un téléphone portable ? Etablissement : ........................................................... Date de l’évaluation ...... / ...... / ...... NOM et Prénom …………………................................................................. Classe : ............... S’approprier Analyser Réaliser Question Compétences Appel n° Outil d’évaluation et de notation 1 1.1. - relevés des caractéristiques de la batterie 1 1.3. - relevés des caractéristiques des tensions d’entrée et de sortie du chargeur 1 1.4. - identifier les composants du chargeur 1 1.5. - l’analyse des informations permet de définir le rôle du chargeur 2 2.1. - la proposition du protocole expérimental est correcte 2 2.2. 1 1.2. et 3.1. - le schéma du montage proposé permet la détermination des tensions d’entrée et de sortie du pont de diodes - utilisation correcte du voltmètre (calibre, …) 2 2.3. - le dispositif expérimental permettant l’étude du pont de diodes est correctement mis en place 3 2.5. - le dispositif expérimental permettant le filtrage de la tension d’entrée est correctement mis en place 2.4. et 2.6. - identifier correctement les tensions d’entrée et de sortie du pont de diodes après impression Valider 3.1. Attendus Appréciation du niveau d’acquisition Notation NA PA A /7 - les observations sont exploitées correctement pour : - définir le rôle du condensateur ; - choisir le condensateur le plus adapté. Écrit et oral : 1 Partie 1 2 2.1. - l‘expression écrite est de qualité (explications, vocabulaire utilisé, …) - la présentation orale des réponses est exprimée de façon correcte, claire et argumentée Oral : Communiquer (Compte Rendu écrit et oral) - justification claire de la proposition du protocole expérimental Écrit : 3.1. 3.2. /3 - explication correcte et de qualité du rôle du condensateur suite à la visualisation des tensions d’entrée et de sortie ; - justification du choix du condensateur. - la justification de l’utilisation du chargeur réalisé est claire et précise - la conclusion est exprimée de façon correcte Le niveau de réussite est apprécié au regard des attendus en cochant la colonne correspondante : NA : réussite insuffisante – PA : réussite partielle – A : réussite conforme /10 _______________________________________________________________________________________ P Asmussen ; C Drulhe ; A Fresard ; A Ruiz – 9/9–
