l`écouteur

Parcours de formation axée sur l’emploi
BIENVENUE!
Isabelle Lafrance
Claude Chaîné
« L’écouteur »
Canevas de la tâche
Clientèle visée :
Parcours de formation axée sur l’emploi, formation préparatoire au travail
(Expérimentations technologiques et scientifiques)
Travail d’équipe
2 ou 4 personnes
Temps requis en classe :
4 périodes de 75 minutes pour les fiches d’observations des notions théoriques.
1 période de 75 minutes pour la construction de l’écouteur.
1 période de 75 minutes pour détecter des problèmes de fonctionnement
d’écouteurs défectueux.
Intention pédagogique :
Cette situation d’apprentissage amène l’élève à comprendre les principes scientifiques et technologiques utilisés
dans un écouteur semblable à celui de leur lecteur mp3. La situation place l’élève dans un milieu de travail
où il aurait à détecter des problèmes de fonctionnement d’écouteurs défectueux. À la fin de cette SAE,
l’élève réussira non à expliquer les principes utilisés. Au cours du processus, le jeune est aussi amené à
découvrir certaines caractéristiques de sa personnalité. L’élève pourra ainsi mieux baliser ses champs
d’intérêts personnels et professionnels.
Compétence(s) disciplinaire(s) ciblée(s):
C-2 Mettre à profit ses connaissances scientifiques et technologiques
C-3 Communiquer à l’aide des langages utilisés en science et en technologie
Compétence transversale ciblée:
C-2 Résoudre des problèmes
« L’écouteur »
Canevas de la tâche (suite)
Domaine
général de
formation
Orientation et entreprenariat
Axe de développement : connaissance de soi, de son potentiel et de ses modes
d’actualisation (connaissance de ses talents, de ses qualités, de ses
champs d’intérêt et de ses aspirations personnelles et professionnelles).
Univers
touchés
et concepts
Univers matériel :
Électricité
 Types de charges électriques
 Existence de charges positives et négatives
 Forces d’attraction ou de répulsion
 Champ électrique
Magnétisme
 Aimants
 Pôles
 Attraction, répulsion
Univers vivant :
Relations sensorielles
 Récepteurs sensoriels (… oreille)
Univers technologique :
Ingénierie
 Électricité
 Fonction d’alimentation
 Fonctions de conduction, d’isolation et de protection
 Fonction de commande
« L’écouteur »
Canevas de la tâche (suite)
Repères
culturels
Aujourd’hui nous sommes à l’ère «acheter, utiliser, jeter». La réparation des
petits objets qui nous entourent n’est plus à la mode. Pourtant, utiliser
nos appareils plus longtemps peut être une bonne façon de protéger notre
environnement.
Aussi, en ce qui concerne la santé physique et mentale, il est important de
prendre conscience des dangers d’écouter nos lecteurs MP3, chaine
stéréophonique, etc. à volume élevé.
Il y a certainement ici une réflexion à faire…
Évaluation possible:
Une grille d’évaluation est fournie avec la tâche et vise particulièrement les critères liés aux
composantes de la compétence C-2 (mettre à profit ses connaissances scientifiques et
technologiques).
Mise en situation globale:
Chaque équipe devra passer par 8 postes installés dans le laboratoire. À chaque poste,
l’équipe trouvera un écouteur défectueux. Le défi sera de comprendre le fonctionnement
de la partie défectueuse et d’en imaginer la réparation.
Mise en situation
► Comme
plusieurs jeunes de ton âge, tu as déniché
un emploi étudiant. Tu travailles les soirs dans un
magasin d’électronique. À l’occasion, certains
clients rapportent leurs écouteurs défectueux et
demandent de les réparer. Aujourd’hui, ton patron
te donne comme tâche d’en réparer quelques-uns.
► Tu dois donc comprendre les principes de
fonctionnement d’un écouteur de façon à être
capable de trouver ce qui est défectueux.
Mandat
► Chaque
équipe doit :
 Localiser plusieurs défectuosités dans des
écouteurs. Énoncer les stratégies utilisées et
imaginer une façon de les réparer.
 Pour réaliser cette tâche, chacun doit :
→Se
familiariser avec les notions théoriques
essentielles à cette tâche.
→Déterminer la fonction de chacune des composantes
de l’écouteur.
→Comprendre le fonctionnement des écouteurs.
Consignes
►
►
Former des équipes de 2 personnes.
FICHES D’OBSERVATIONS DES NOTIONS THÉORIQUES
1. Se rendre au poste de travail désigné par
l’enseignant(e).
2. À ce poste, l’équipe aura à apprivoiser les notions
théoriques à l’aide de la section « Fiches
d’observations des notions théoriques ».
3. L’équipe doit ensuite passer au poste suivant de façon
à être confronté à de nouvelles notions théoriques
(chaque équipe devra passer par les 5 postes installés
dans le laboratoire).
Consignes
(suite)
L’ÉCOUTEUR

1.
2.
3.
4.
5.
Lorsque toutes les équipes ont terminé les fiches d’observations
des notions théoriques, un écouteur sera fabriqué. Il faut donc
analyser cet écouteur à l’aide de la section « Fiche d’analyse
des composantes ».
Huit écouteurs défectueux seront ensuite présentés à chaque
équipe. L’équipe devra localiser la défectuosité de chaque
écouteur et proposer une réparation possible en remplissant le
tableau « Étude des anomalies ».
Votre expérience de fabricant d’écouteurs vous permettra de
faire des « recommandations pour améliorer la
performance des écouteurs ».
Vos nouvelles connaissances vous permettront de compléter la
section
« Schéma de principes et explications du
fonctionnement d’un haut-parleur »
Finalement, un travail de réflexion te sera demandé
« Réflexion individuelle et plénière ».
FICHES D’OBSERVATIONS DES
NOTIONS THÉORIQUES
1.
2.
Des objets électrisés, électrisation
d’un objet (électricité statique).
Des objets électrisés, le
comportement des objets électrisés
(électricité statique).
3.
Le magnétisme, classification, lois et
formes des champs magnétiques.
4.
5.
Électricité (conducteur et isolant).
Électromagnétisme, notions théoriques
(fil droit), électroaimant vs aimant, facteurs qui
influencent le champ magnétique d’un
électroaimant.
« L’écouteur »
► Des
sons de 150 à 16000 Hz à écouter :
► Capsule
théorique et pratique sur les ondes
sonores :
« L’écouteur »
► Fabrication
d’un écouteur :
« L’écouteur »
1. Fiche d’analyse des composantes
cahier de l’élève page 13
« L’écouteur »
1. Fiche d’analyse des composantes
cahier de l’élève page 13
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 14
► 2.
Trouver les anomalies :
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 14
2. ÉTUDE DES ANOMALIES DES ÉCOUTEURS
# poste
1
Défectuosité
Le fil du solénoïde est
non vernis.
Réparation proposée
Refaire le solénoïde en utilisant un fil
vernis.
*2
L’aimant est trop loin du Rapprocher l’aimant du solénoïde.
solénoïde.
*3
Le nombre de spires est
insuffisant.
Refaire le solénoïde en utilisant plus de
spires.
4
Les contacts sont
mauvais à cause du
vernis.
Gratter le vernis avant d’assembler les
fils.
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 14
2. ÉTUDE DES ANOMALIES DES ÉCOUTEURS
# poste
Défectuosité
Réparation proposée
5
Il y a un court circuit
dans la fiche.
Localiser et éliminer le court circuit.
*6
Le couvercle est non
troué.
Percer le couvercle en pratiquant de
nombreux trous.
*7
Le mouvement de la
membrane (couvercle)
est bloqué (l’aimant est
fortement appuyé sur le
solénoïde).
Raccourcir le goujon de façon à éloigner
l’aimant du solénoïde.
Il n’y a pas d’aimant
(faux aimants).
Ajouter un aimant fonctionnel.
8
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 15
3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER
LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS
Composantes
Solénoïde
ou
bobine
Améliorations proposées
Augmenter le nombre de tours
de fil.
Plus la bobine est grosse =>
plus il y a d’électrons qui circulent =>
plus la force magnétomotrice est élevée.
Expérience 5C du cahier de l’élève (page 28).
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 15
3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER
LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS
Composantes
Solénoïde
ou
bobine
Améliorations proposées
Remplacer le noyau par un
noyau de fer doux.
Un noyau ferromagnétique
augmente la force magnétomotrice
de l’électroaimant. Le fer doux a
une faible rémanence magnétique,
c'est-à-dire qu’il perd son magnétisme
lorsqu’il n’y a plus de courant électrique
qui circule.
Expérience 5B du cahier de l’élève (page 26-27).
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 15
3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER
LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS
Composantes
Solénoïde
ou
bobine
Améliorations proposées
Augmenter l’intensité
du courant circulant
dans le fil du solénoïde.
Plus l’intensité du courant
est élevée => plus il y a
d’électrons qui circulent =>
plus la force magnétomotrice
est élevée.
Expérience 5D du cahier de l’élève (page 29).
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 15
3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER
LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS
Composantes
Aimant
permanent
Améliorations proposées
Augmenter la puissance
de l’aimant permanent.
Plus l’aimant est puissant
plus le champ magnétique
est important.
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 15
3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER
LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS
Composantes
Fiche 1/8
et
fil
Améliorations proposées
Choisir une fiche 1/8
et un fil ayant une
très bonne
conductibilité électrique.
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 15
3. RECOMMANDATIONS POUR AMÉLIORER
LA PERFORMANCE DES ÉCOUTEURS
Composantes
Membrane
(couvercle)
Améliorations proposées
Rendre la membrane plus
souple en pratiquant
des incisions ou en
changeant de matériau.
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 16
4. SCHÉMA DE PRINCIPES ET EXPLICATIONS DU
FONCTIONNEMENT D’UN HAUT-PARLEUR.
Le principe de fonctionnement d’un haut-parleur étant le même que l’écouteur,
nous pouvons expliquer son fonctionnement de la même façon et avec les mêmes
composantes utilisées dans l’écouteur.
« L’écouteur »
cahier de l’élève page 17
5. RÉFLEXION INDIVIDUELLE ET PLÉNIÈRE
Pistes de discussion
1. Quelles stratégies ou méthodes avez-vous utilisées pour localiser les
défectuosités des différents écouteurs?
2. Pensez-vous posséder les qualités nécessaires pour travailler dans le
domaine de la réparation d’appareils électroniques?
3. Si vos écouteurs ou vos haut-parleurs devenaient défectueux, en
achèteriez-vous une autre paire ou tenteriez-vous de les faire réparer? (la
question 4 vous permettra de justifier votre choix en l’appuyant avec des
arguments solides).
4. Identifie les impacts de l’utilisation et l’entretien des appareils
électroniques sur la vie des individus, la société (ex. : pensez aux salaires et
conditions de travail des travailleurs étrangers, etc.), l’environnement et
l’économie (ex. :les répercussions du transport de ces appareils, etc.).
Animation : Électricité, le circuit
simple.
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