B – Énergie électrique et circuits électriques en « alternatif » 3ème Puissance consommée, quelques précautions… Extraire des informations Rechercher les informations utiles Associer grandeurs et unités Exploiter une relation Argumenter en utilisant la notion de… S'exprimer correctement à l'écrit Identifier le risque Capacités travaillées par tous les élèves : Groupe formateurs collège - Académie de Toulouse Sujet : 1h Tom veut brancher un radiateur électrique mais son fil est trop court ! Il décide donc d'ajouter une rallonge sur laquelle il peut lire les informations suivantes : Imax = 16 A. Peut-il utiliser cette rallonge avec ce radiateur sans risque ? Utiliser les documents suivants pour l'aider à répondre à cette question. Doc 1: Plus l'intensité du courant dans un fil conducteur est grande, plus ce fil s'échauffe. Pour éviter les risques d'incendie dus à une surintensité dans le fil, le fabriquant du fil inscrit des indications sur le fil: puissance limite, tension nominale, intensité limite. Doc 5 Etiquette du radiateur 4240 Doc 2: Surintensité = intensité d'un courant dépassant la plus grande valeur supportée par un dipôle ou un circuit électrique. Doc 3 : la puissance P Un récepteur électrique chauffant (radiateur) soumis à une tension efficace Ueff (en V) et parcouru par un courant d'intensité efficace Ieff (en A) est caractérisé par la puissance électrique P qu'il consomme, exprimée en watts (W). On admet la relation : P = Ueff × Ieff Doc 4 : Les équations mathématiques: * L'équation b = a.x où x est l'inconnue (a ≠ 0) a une seule solution : x = b / a Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 1 sur 6 Consignes données aux élèves : 1. Formuler le problème posé. 2. Pour chaque document, extraire la ou les informations qui semble(nt) importantes. 3. Proposer une réponse et l'argumenter en reliant ces informations entre elles (citer le document concerné). 4. Conclure. Déroulement : Activité élève Appropriation fiche élève Appropriation fiche élève et organisation Capacités travaillées Individuel LIRE Par groupe de 2 (ou QUESTIONNER ET IDENTIFIER plus) UN PROBLEME 17 Appropriation fiche élève Echanges avec la QUESTIONNER ET IDENTIFIER classe UN PROBLEME 17 C’est l’occasion pour le professeur de travailler la capacité « QUESTIONNER ET IDENTIFIER UN PROBLEME » qui est l’objectif du professeur. Extraire les informations de Travail en autonomie EXTRAIRE DES chaque document INFORMATIONS 2 Les élèves par groupe de 2 notent pour chaque document les informations (Doc 1: j'apprends que …) Suivant les classes et les niveaux, le professeur intervient auprès des différents groupes ou magistralement s'il en sent le besoin. Construire l'argumentation Travail en autonomie RECHERCHER LES INFORMATIONS UTILES 1 EXPLOITER UNE RELATION 11 ASSOCIER GRANDEUR – UNITÉS UTILISER LA CALCULATRICE 14 ARGUMENTER EN UTILISANT LA NOTION DE 23 S'EXPRIMER CORRECTEMENT À L'ÉCRIT 32 Les élèves cherchent les informations utiles qu'ils ont extraites et les relient entre elles (D'après les docs 1 et 2 je sais que …or … j'en déduis que … ) Institutionnalisation Professeur (feuille blanche) IDENTIFIER LE RISQUE 16 Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 2 sur 6 Activités de l’élève : Questionner, identifier un problème 17 extraire des informations 2 rechercher les informations utiles 1 associer grandeur – unités exploiter une relation 11 utiliser la calculatrice 14 argumenter en utilisant la notion de 23 s'exprimer correctement à l'écrit 32 identifier le risque 16 Remarque : On peut évaluer cette activité en précisant bien aux élèves qu'on n'évalue par leurs erreurs mais les capacités suivantes : 2, 1, 23, 32, 11 et 16. Grille communiquée aux élèves à la fin de la séance. Autoévaluation Connaissances à acquérir : (34)Enoncer que l'intensité du courant électrique qui parcourt un fil conducteur ne doit pas dépasser une valeur déterminée par un critère de sécurité. (34) Enoncer que pour un dipôle ohmique, P = U.I où U et I sont des grandeurs efficaces. Capacités à maîtriser : (2) Extraire des informations (1) Rechercher les informations utiles (23) Argumenter en utilisant la notion de (32) S'exprimer correctement à l'écrit (11) Exploiter une relation (16) Identifier le risque Attitudes à adopter : Avoir une attitude critique et réfléchie vis à vis de l’information disponible. Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 3 sur 6 Ces compétences sont dans le § Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 4 sur 6 Compte-rendu proposé à compléter : Nom : Activité : Puissance Classe : 1-Problème : …............................................... Coin du chercheur : 2-Rechercher des informations utiles : pour chaque document extraire la ou les informations qui vous semblent importantes. Document 1 : j'apprends que ….............................................................. Document 2 : j'apprends que …........................................................ Document 3 : j'apprends que …....................................... Document 4 : j'apprends que …....................................... Document 5 : j'apprends que …....................................... 3-Construire une argumentation :relier ces informations entre elles pour répondre au problème. D'après le document 1, je sais que …......... 4-Conclure : J'en conclus que ........................ Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 5 sur 6 Evaluation DE SCIENCES PHYSIQUES NOM : _ _ _ _ _ _ _ _ Prénom : _ _ _ _ _ _ _ Classe : 3° NOTE: / 10 Co Ca Ml R Exercice 1 : 1) Citer 2 appareils électriques et préciser l'ordre de grandeur de leur puissance (34). 2) Associer une unité à une grandeur (29): On dispose de l'étiquette d'un sèche cheveux. Tension : 230 ........... Certaines informations ont été effacées. ....................... : 16 A Compléter les parties manquantes : __ 1 __ 1,5 ..................... : 800 W Exercice 2 : Un grille-pain porte les indications suivantes : 1050 W ; 230 V 1) Préciser l'intérêt de ces indications pour l'utilisateur (34). P P U= I= 2) Voici trois relations mathématiques : P= U × I U I a) Préciser celle qui va te permettre de calculer l’intensité I du courant dans le grillepain quand il fonctionne normalement (11). b) Calculer cette intensité (11). __ 1 __ 0,5 __ 1 __ 1,5 __ 0,5 __ 0,5 __ 1 __ 0,5 __ 1 4 4,5 3) Un radiateur électrique est traversé par une intensité de 5000 mA lorsqu'il est branché sur une tension de 230 V. Calculer la puissance de ce radiateur (11), (12). Exercice 3 : Une multiprise porte l'indication suivante : Imax = 15 A 1) Préciser ce que représente Imax (34). 2) Indiquer le risque encouru lorsque cette intensité est dépassée (34) ? 3) Donner le nom du dispositif qui protège dans ce cas et préciser son fonctionnement (34). 4) On branche un sèche-linge ainsi qu'un lave-linge sur cette multiprise. On dispose de deux informations : Info 1 : le sèche linge en fonctionnement est traversé par une intensité de 8 A et que le lave linge en fonctionnement est traversé par 9 A. Info 2 : les intensités s'additionnent lorsque les appareils sont branchés sur une même multiprise (branchement en dérivation) a) Calculer à l'aide de ces deux informations l'intensité traversant la multiprise lorsque les deux appareils fonctionnent en même temps (2). b) En déduire si cette multiprise est adaptée. Expliquer (16). 1,5 Connaissances (34) Maîtrise de la langue (32) Raisonner (35) Sciences physiques et Compétences - Académie de Toulouse Page 6 sur 6