UNE PREMIERE PROPOSITION DE PROGRESSION Activités : 7h30 Nature de la séance TP 2h Fiche 1 Titre ou questions Quelle est la lampe qui brille le plus ? Comment le courant transporte-t-il l’énergie ? Activité 1h Qu’est-ce que le courant ? Qu’est-ce que la tension ? Fiche 1 Activités Comment faire briller une lampe sous une 1h30 puissance donnée ? Fiche 2 TP 2h Le jeu des résistors Fiche 7 Activités 1h Activités 1h30 Comment utiliser l’électricité pour échauffer la matière ? Fiche 3 TP 2h La lampe va-t-elle griller ? Fiche 5 Activité 1h Un récepteur transforme-t-il intégralement l’énergie qu’il reçoit ? Activités 1h30 3TP : 6h Total : 13h30 Contenus Exemples d'activités Energie électrique cédée par un générateur, reçue par un récepteur. Puissance d’un Réflexion sur des montages à deux transfert électrique Transfert de l’énergie lampes, mesures d’intensités et de électrique du générateur aux récepteurs : lois tensions. de conservation et d’additivité des intensités et tensions comme conséquence de la conservation de l’énergie. Discussion des résultats obtenus en TP. Interprétation microscopique des grandeurs Intensité, tension , énergie et puissance. Notions de tension et d’intensité de fonctionnement : tous les couples (U,I) ne sont pas possibles. U et I sont des grandeurs liées. Discussion autour d’un exposé du professeur. Vérification expérimentale de la liaison (U,I). Activités de réflexion concernant les effets de modification de la résistance équivalente d’un circuit sur l’intensité dans la branche du générateur. (Exploitation des activités précédentes) Exercices : recherche en classe. Relation I = E/Req. Eventuellement vérification expérimentale. Transfert d’énergie électrique et énergie Mesure des temps mis pour obtenir interne : effet Joule : loi de Joule. une élévation de température Interprétation microscopique de l’effet Joule. donnée par effet joule avec des courants d’intensités différentes. Modèle d’un générateur : force Réflexion sur la tension de électromotrice (fém), résistance interne. fonctionnement d’une lampe sur Bilan d’énergie, dans un générateur. une pile. Détermination de la fém et La fém comme valeur limite de la tension de la résistance interne d’une pile. mesurée lorsque l’intensité (donc l’effet Joule) devient très faible. Bilan d’énergie dans un moteur. Rendement d’un moteur électrique : comparaison de l’énergie électrique nécessaire pour élever une charge donnée d’une hauteur donnée à la variation de l’énergie potentielle de pesanteur correspondante. Exercices d’application sur différents circuits simples : recherche par les élèves avec, lorsque c’est possible, vérification expérimentale et mesures sur la table du professeur. Notion de résistance équivalente. 23 UNE DEUXIEME PROPOSITION DE PROGRESSION Activités : 6h Nature de la séance HCE 1h30 TP 2h HCE 1h30 TP 2h HCE 1h30 TP 2h HCE 1h30 TP 2h 4 TP : 8h Titre Total : 14 h Exemples d’activités Contenus - Schématisation de circuits. - Construction et interprétation de la caractéristique d’un dipôle ohmique. - Facteurs dont dépend la résistance d’un conducteur : longueur, section, nature du conducteur ; mise en évidence expérimentale de l’influence de la température. L’existence de la supraconductivité pourra être signalée. - Mesures d’énergie électrique, de puissance - Trouver expérimentalement les Energie électrique électrique. conditions de bon fonctionnement de dissipée dans des - Justification énergétique des lois d’additivité trois lampes dans un montage série lampes. des tensions et des intensités. et un montage en dérivation. - Dessin du schéma d’un circuit. - Représenter sur un schéma une tension par Energie électrique une flèche. - Interpréter en termes de transferts reçue par un récepteur. - Utilisation de l’oscilloscope pour construire d’énergie qu’une lampe brille, un diagramme des potentiels le long d’un qu’une résistance s’échauffe, qu’un circuit. moteur tourne... - Energie électrique We reçue par un - Principe du potentiomètre. récepteur. - Puissance électrique du transfert : P = UABI. Eclairage variable d’une lampe ou vitesse - Bilan du transfert d’énergie pendant la durée - Montrer que W = UIt variable de rotation t. d’un moteur - Energie électrique et puissance L’effet Joule. - Effet Joule : savoir que l’effet Joule est un dissipée par effet Joule : effet thermique associé au passage du courant Cas d’un dipôle purement ohmique dans un conducteur. Cas d’un dipôle quelconque : à - Applications et inconvénients de l’effet partir d’exemples (moteur, Joule. électrolyseur, ...), montrer que tout conducteur dissipe de l’énergie par effet Joule. - Etude des paramètres influant sur l’énergie Pile ou lampe ? transférée par le générateur au reste d’un - Notion de force électromotrice et circuit résistif. de résistance interne. - Relation I = E/Req - Analyser l’influence de Comportement global Etude des paramètres influant sur l’énergie l’agencement des composants sur d’un circuit. transférée par le générateur au reste d’un l’énergie transférée par le générateur circuit résistif. au reste du circuit. Puissance maximale Montrer que la puissance disponible aux - Puissance maximale disponible aux disponible aux bornes bornes d’un générateur dépend des bornes d’une photopile (à éclairage d’un générateur. caractéristiques du générateur et du récepteur. constant). Quelques rappels de la classe de troisième. Ces rappels seront proposés avant la partie I C de chimie. - Circuit électrique ; intensité, unité ; tension , unité. - Circuit série, dérivation. - Loi d’Ohm pour un dipôle ohmique. 24