Pour chaque poste

TP 3ème P1
PUISSANCE ELECTRIQUE
Fiche n° 1 : DESCRIPTIF DU SUJET DESTINÉ AUX PROFESSEURS
Démarche
Dans ce sujet, on demande à l’élève de mesurer la tension aux bornes d’une lampe
et l’intensité du courant qui la traverse et d’utiliser ces deux grandeurs pour établir
une comparaison avec la valeur de puissance lue sur le culot de la lampe.
Scénario
N° 5 : Classe entière. Les expériences sont réalisées en groupes et sont analysées sous
forme d’un compte rendu. Le geste expérimental n’est pas évalué individuellement à
cause nombre d’élèves par groupes (2, 3 ou 4 selon les possibilités de chaque
enseignant)
Compétences
évaluées
Capacités :
Repérer l’indication de puissance et de tension sur le culot d’une lampe
Savoir mesurer une intensité et une tension
Socle commun de connaissances et de compétences
[Pilier 3]
Suivre un protocole donné
Optimiser les conditions de mesure
Calculer
Confronter le résultat au résultat attendu
Exprimer une conclusion par une phrase correcte
Exprimer le résultat d’une mesure, d’un calcul
[Pilier 6]
Avoir une utilisation raisonnée du matériel électrique
Réaliser une tâche précise [Pilier 7]
Savoir lire les consignes avant de faire un travail
Préparation du
poste de travail
Le matériel nécessaire aux manipulations des élèves est présent sur chaque poste, la
fiche à remplir par chaque élève est distribuée en début de séance, après les consignes
orales suivantes :
- bien lire la fiche « Énoncé destiné à l’élève » ;
- rappeler les consignes de sécurité ;
- appeler le professeur quand cela est indiqué sur la fiche.
Déroulement de
l'épreuve
Les élèves sont répartis en 8 à 10 groupes de 2 ou 3 selon l’effectif de la classe. Ils
réalisent leurs expériences de façon autonome mais en appelant le professeur pour la
vérification des montages et remplissent la fiche réponse.
Notation
On utilisera la grille d’évaluation (fiche 4) sur laquelle figurent les points
correspondant à chaque type de compétences expérimentales. La fiche 5 détaille le
barème correspondant à l’évaluation du compte rendu des élèves.
Remarques
Cette activité est proposée après avoir présenté la puissance et son unité. Les élèves
ne connaissent pas la relation P = U x I.
On peut distribuer uniquement la fiche à compléter aux élèves et réaliser l’expérience
au bureau, de préférence avec la collaboration d’un élève. On n’évaluera alors plus les
compétences expérimentales, mais les compétences du socle pourront toujours être
évaluées par le biais de la fiche à compléter.
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Fiche n° 2 : LISTE DU MATÉRIEL DESTINÉE AUX PROFESSEURS
Pour chaque poste
 un générateur de tension alternative qui délivre une tension égale à la tension nominale de la
lampe choisie
 plusieurs (deux ou trois) lampes sur leur support avec sur le culot les indications de tension
nominale et puissance nominale ; éviter d’utiliser des lampes « 6 V, 6W » car pour mettre en
évidence la relation P = U×I, ce choix n’est pas judicieux
 un multimètre qui possède la fonction ampèremètre en alternatif
 un multimètre qui possède la fonction voltmètre en alternatif
 5 fils
Prévoir un poste de remplacement au bureau, et notamment des ampèremètres de rechange en
cas de fusibles grillés
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Fiche n°3 : ÉNONCÉ DESTINÉ A L’ÉLÈVE ET RÉPONSES DE L’ÉLÈVE
Nom :
Grille d’évaluation : …………………/ 9
Prénom :
Classe :
Feuille réponse :………………………/6
DOCUMENT À COMPLÉTER ET À RENDRE AU PROFESSEUR EN SORTANT DE LA SALLE
Cadre réservé au professeur
But de la manipulation : Etablir la relation entre la tension efficace U, l’intensité
efficace I et la puissance P.
Travail à effectuer :
Dévissez chaque lampe de son support et observez son culot. Quelles
indications pouvez-vous y lire ?
Lampe 1 ……………………………………………………………
Lampe 2 ……………………………………………………………
Lampe 3 ……………………………………………………………

Réalisez un circuit en série comprenant un générateur de tension alternative,
réglé sur la valeur de tension correspondant à la tension nominale de la lampe,
une lampe et un multimètre utilisé en ampèremètre (calibre 10 A).
Branchez un multimètre utilisé en voltmètre pour mesurer la tension efficace
aux bornes de la lampe.
Sélectionnez sur chaque multimètre le mode alternatif. Les valeurs lues seront
donc des valeurs efficaces.
Appeler le professeur avant d'allumer le générateur
Une fois le circuit validé par le professeur, mesurez la tension efficace U aux
bornes de la lampe en choisissant le calibre le mieux adapté. Relevez la
valeur efficace I de l’intensité du courant indiquée par l'ampèremètre. Notez les
résultats sans oublier les unités. Recommencez les mesures avec les deux autres
lampes.
Lampe 1
Lampe 2
Lampe 3
Ueff
Ieff
Débranchez le circuit et rangez le matériel sur la table.
Avec les mesures réalisées, pour chaque lampe, faites le calcul de P/U sans
indiquer d'unités :
Lampe 1 P/U = ……………………………………………………………
Lampe 2 P/U =……………………………………………………………
Lampe 3 P/U =……………………………………………………………
Le résultat obtenu correspond à une grandeur physique. De quelle grandeur
s’agit-il ? Nommez-la en toutes lettres. Quelle est son unité ?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Pour conclure, quelle est la relation mathématique reliant la puissance P, la
tension efficace U et l’intensité efficace I compatible avec les résultats
expérimentaux obtenus ?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
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Fiche n° 4 : GRILLE D'ÉVALUATION DURANT LA SÉANCE
DESTINÉE AU PROFESSEUR
N° du poste
1
2
3
4
5
6
7

Noms
Prénoms
Observation en continu
Respect des consignes de sécurité
(générateur non branché avant la
vérification du circuit)
Repérage des valeurs nominales des
lampes
Appel
Vérification du circuit
Circuit générateur/lampe correct
Générateur utilisé en alternatif
Tension du générateur égale à la
tension nominale de la lampe
Ampèremètre en série
Bornes de l’ampèremètre
Calibre 10 A respecté
Voltmètre en dérivation
Bornes du voltmètre correctes
Plus grand calibre sélectionné
Ajustage correct du calibre
Multimètres en mode alternatif
Compétences générales
Attitude au cours de l’expérience
Rangement de la paillasse
Total sur 12 points
Chaque ( ) compte 0,5 point
Si les appareils de mesure n’ont pas été bien positionnés, aider les élèves à bien les placer, mais sans
donner de consignes sur les bornes à utiliser ou le calibre afin de pouvoir valider ces compétences.
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Fiche n°5 : BARÈME DESTINÉ AU PROFESSEUR
Evaluation pendant la séance (fiche 4)
9 points

Tension nominale et puissance nominale des lampes
Valeur de U avec une unité
Bonne précision de mesure pour U (bon choix de calibre)
Valeur de I avec une unité
Calculs de P/U
Reconnaître la valeur de I
Donner le nom de la grandeur (intensité) et son unité
Formule P = U x I
1 pt
1 pt
1 pt
1 pt
1,5 pt
1 pt
1,5 pt
Total (fiche 5)
8 pts
Total
20 pts