SYN.EN.TO. PCT 4e
SYN.EN.TO. PCT 4e
SYN.EN.TO. PCT 4e
Travail-Liberté-Patrie
SYN.EN.TO.M.SPT
Fiches Pédagogiques
ème
PCT 4
Août 2022
[Date] 1
LISTE DES PARTICIPANTS
Nom et prénom(s) Etablissement Contacts Leçon
Chef de groupe : AZONVIDE .K Gagnon, lycée vogan1, 93430390 / 99720114
ADAM Rachidatou CEG Bariki 91669687 Tension du secteur P3
FOLLY Komlan Lycée Akparé 99881128 Propagation rectiligne de la
lumière P8
GAGNON Kossi CEG Blitta gare 1 92710492 Aimant et Bobine P1
Samuel
DAKOTSI Ségniho - 92922467 Poids d’un corps P5
DAKOTSI Ségniho - 92922467 Poussée d’Archimède P6
AMANA Aninam Lycée kara 1 92158502 Les ombres, les phases de la lune
et les éclipses P9
SENOU Yaovi CPL AGATE 91850168 Sources et récepteurs de lumière
P7
AMANA Aninam Lycée kara 1 92158502 Tension alternative P2
BARRY Nouhou CEG Welou 90614559 Le transformateur P4
SENOU Yaovi CPL AGATE 91850168 Réflexion de la lumière P10
KOKOUME Yawo Lycée de Badougbé 98576732 Structure de l’atome et électricité
C2
KAMOUKI Isidore - 92157687 Courant électrique dans les
métaux C6
ADHIRIKAH Djalilou Lycée cacaveli 90420256 Transformation chimique du cuivre
et de l’ion cuivre C4
N’YADJAKAKOUM CEG Bassar ouest 91479286 Transformation électrochimique
Badabo de l’ion cuivre et du cuivre C5
KOUDOUFIO Koèssi CEG ZEBEVI 91428049 Structure de l’atome C1
ADAM Rachidatou CEG Bariki 91669687 Les ions C3
YAMA Yalibondja - 90683282 Schématisation d’une installation
électrique domestique simple T4
[Date] 2
Physique - Leçon 1 : Aimant et bobine
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence de base 1 : résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre
des connaissances liées aux grandeurs électriques.
Thème 1 : Électricité
Leçon 1 : AIMANT ET BOBINE
Séances : 8
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : Guide d'exécution, livre Durandeau, aimants, aiguilles, objets
magnétiques
Prérequis : Le sens du courant électrique
Situation problème :
Au cours d'une séance de TP au CEG Yata, votre prof met à votre disposition les objets
suivants : pièce de 25f, une gomme, des clous, allumettes, pièce de 100f et des aiguilles. Il
vous remet un métal noir et un support recouvert de fil vernis enroulé sur un cylindre pour
pouvoir classer ces objets. Diffo Samba élève de cette classe prenant le métal noir et
l'approche de ces objets, constate que quelques-uns viennent s'agglutiner (se coller) en
certaines régions du métal noir. Surpris de cette situation, demande des explications. Votre
A partir de vos connaissances, aidez-le.
Stratégies pédagogiques : Questions – Réponses -- Observations
[Date] 1
Séance N° : 1
Capacité 1 :
Moments Activités du professeur Activités de l’élève
didactiques
Lancement, -contrôle de présence Le courant sort par la borne
évaluation - Quel est le sens du courant et celui positive et entre par la borne
diagnostique des électrons dans un circuit négative. Les électrons vont dans
(5min) électrique ? le sens contraire
Présentation Fait lire la situation d’apprentissage Lisent individuellement la situation
de la écrite au tableau ou disponible en d’apprentissage et notent dans
situation photocopies leur cahier
problème
(5min)
Organisation Organise les élèves en petits groupes Les élèves appliquent la consigne
du travail et -Désigne un responsable au sein de et réalisent la tâche contenue dans
résolution du chaque groupe la situation problème
problème -Indique la durée de l’activité
(10min) -indique aux élèves la méthode
d’observation et le canevas de prise
de notes 1- L'aimant
2- Car l'aimant a de différents pôles
1- Quel est le nom du métal noir ?
2- Pourquoi les objets magnétiques ne
s'accolent pas partout sur l'aimant ?
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur production,
commun et leur travail, demande l’avis des autres dialoguent entre eux pour faire la
synthèse et passe à la synthèse synthèse.
(5min) Synthèse
Un aimant n’attire que les objets en fer ou contenant du fer et également des
objets en nickel ou contenant du nickel. Ces matériaux (fer et nickel) sont
appelés substances magnétiques.
Les régions par lesquelles un aimant attire le fer s'appellent les pôles de
l'aimant. Un aimant possède deux pôles : un pôle Nord et un pôle Sud.
2
Les clous sont attirés par les extrémités des aimants
*Exemple d'aimants :
On distingue les aimants droits ; aimants en U ou aimants fer à cheval ;
aimants plats.
N S N S N S S N
Attraction Répulsion
S N N S
Répulsion
Deux pôles de même nom se repoussent et deux pôles de nom contraire
s'attirent. Ces phénomènes s'appellent les interactions.
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer Travail individuel
Application, individuellement avant la
évaluation résolution au tableau.
(10min) Énoncé
Cite les pôles d’un aimant
Résolution
Un aimant possède deux pôles appelés pôle Nord (N) et pôle Sud(S).
Exercice de maison
P3-5, n*3 gria- Togo
3
Séance N°2
Capacité 2 :
Révision Cite les pôles d’un aimant Voir la trace écrite
Organisation Organise les élèves en petits groupes Les élèves appliquent la consigne
du travail -Désigne un responsable au sein de et réalisent la tâche contenue dans
chaque groupe la situation problème
-Indique la durée de l’activité
-indique aux élèves la méthode
d’observation et le canevas de prise
de notes Ils réalisent l'expérience
- Plaçons un papier entre un aimant et - Le clou est attiré par l'aimant
un clou
- Qu'est-ce que vous constatez ?
Aiguilles
N S
Carton
Remarque :
4
II- Les Bobines
1-Définition :
Une bobine est un enroulement de fil vernis autour d'un support. Elle est
constituée d'un fil conducteur en cuivre recouvert de vernis isolant.
Résolution
1- fer 2- fer 3-nickel 4- magnétiques 5- nord 6- sud 7- sud 8- nord.
Exercice de maison
P57 n*5 durandeau
Séance N°3
Capacité 3 :
Révision Une bobine est constituée d'un fil Voir la trace écrite
conducteur en cuivre recouvert de Faux
vernis conducteur. Vrai ou faux
Organisation Organise les élèves en petits groupes Les élèves appliquent la consigne
du travail -Désigne un responsable au sein de et réalisent la tâche contenue dans
chaque groupe la situation problème
-Indique la durée de l’activité
-indique aux élèves la méthode
d’observation et le canevas de prise
de notes Ils réalisent l'expérience
- les aiguilles s'orientent sud- nord
Placez des aiguilles aimantées devant - lorsqu'on ferme le circuit, les
chacune des faces de la bobine. Que aiguilles changent d'orientation
5
remarquez-vous ? Fermez le circuit.
Que constatez-vous?
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur production,
commun et leur travail, demande l’avis des autres dialoguent entre eux pour faire la
synthèse et passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
Une bobine parcourue par un courant possède deux faces : une face sud(S)
et une face nord (N). Le sens d'une bobine est déterminé par le sens de
circulation du courant. Devant la face sud, le courant circule dans le sens des
aiguilles d'une montre. Devant la face nord, le courant circule dans le sens
contraire des aiguilles d'une montre.
6
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer Travail individuel
Application, individuellement avant la
évaluation résolution au tableau.
Énoncé
Résolution
Voir la trace écrite
Exercice de maison
Réponds par vrai ou faux
1 -Deux aimants de pôles contraires se repoussent
2- Une bobine traversée par un courant peut attirer un clou
Séance N°4
Capacité 4 :
Révision Cite les pôles d’une bobine Une bobine parcourue par un
courant possède deux faces : une
face sud(S) et une face nord (N).
Organisation Organise les élèves en petits groupes Les élèves appliquent la consigne
du travail -Désigne un responsable au sein de et réalisent la tâche contenue dans
chaque groupe la situation problème
-Indique la durée de l’activité
-indique aux élèves la méthode
d’observation et le canevas de prise de
notes
Synthèse
7
Trace écrite 4-L'électroaimant
Le passage du courant électrique dans l'enroulement produit l'aimantation du
noyau de fer. C'est un effet magnétique du courant appelé électroaimant.
5-Les applications
Un électro-aimant exerce des actions que l'on peut, grâce au courant,
commander à distance :
- utilisation des cartes magnétiques
- le relai électromagnétique
- fabrication des portes aimantées qui s'auto-ferment une fois ouverte
- les moteurs
Application des aimants : la boussole
C'est une aiguille aimantée montée sur un support. Elle nous permet de nous
orienter.
Résolution
Voir la trace écrite
Exercice de maison
1- Qu'appelle t'on attraction à distance ? Aimantation ? Électro-aimant ?
2- Soient 3 aimants ayant chacun deux pôles A et A' pour le 1er ; B et B' pour
le second ; C et C’pour le 3è
a- Complète le tableau suivant
B B' C C'
A Attire
A' Repousse
b- Le pôle A est un pôle Sud. Détermine la nature de tous les pôles des trois
aimants.
8
Séance (dernière séance)
Évaluation &remédiation
➢ Contrôle et corrige l’exercice de maison ➢ Résolution de la situation
➢ Reviens sur la situation problème et problème
demande aux élèves de la résoudre ➢ Travail individuel
➢ Donne des situations d’évaluation à
Organisation résoudre individuellement
➢ Remédie si possible
Résolution complète de la situation problème
- Le métal noir est un aimant. L'aimant attire les objets constitués de
substances magnétiques comme le fer ou le nickel. C'est le cas des clous ;
pièce de 100f; les aiguilles qui sont des objets attirés par l'aimant. Ceux qui
ne se sont agglutinés autour de l'aimant ne contiennent pas des substances
magnétiques. L'attraction se produit en certaines régions de l'aimant : ce
sont ses pôles. Deux pôles de même nom se repoussent et deux pôles de
nom contraire s'attirent.
- Le support recouvert de fil vernis enrouler autour du cylindre est appelé la
bobine.
SITUATION D’EVALUATION
Après la leçon AIMANT ET BOBINE, SORO, élève en classe de 4 ème se rend chez le réparateur
du quartier et récupère trois aimants droits (AB, CD et EF). Il décide d’identifier leurs bornes mais
dans la pratique il rencontre quelques difficultés. Il découvre cependant que F est un pôle sud, le
pôle A attire le pôle C et D repousse E. Il t’est demandé de l’aider.
1- Décris un aimant droit
2- Nomme les pôles d’un aimant droit
3- Identifie les pôles des aimants AB, CD et EF en complétant le tableau ci-dessous.
A B C D E F
9
Physique - Leçon 2 : Tension alternative
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Situation problème : 1
Des élèves de la classe de 4ème ont remarqué que lorsque la dynamo est en contact avec la jante,
les phares de la bicyclette de leur camarade de classe s'allument quand la bicyclette roule et
s’éteignent quand la bicyclette s’arrête. Ils veulent comprendre. A partir de vos connaissances,
aidez-les à comprendre en produisant une tension à partir d’une bobine et d’un aimant, de
connaître la nature et les caractéristiques de cette de cette tension.
Séance N° : 1 et 2
Capacité 1 :
Moments Activités du professeur Activités de l’élève
didactiques
Lancement, Objets Substance Attractio
évaluation Complète le tableau suivant s n
diagnostiqu Pièce Nickel Oui
e de 100
Objets Substance Attractio
s n F
11
- de déduire l’existence de la
tension alternative.
- de la comparer à la tension
continue
- de déduire le principe d’un
alternateur.
-
2- Observation et conclusion
Quand un aimant est en mouvement au voisinage d’une bobine, il y a
naissance d’une d’une tension appelée tension alternative
Le sens du courant électrique dépend du sens de déplacement de l’aimant et
du pôle de l’aimant utilisé
L'aimant en déplacement et la bobine constituent une génératrice ou un
alternateur.
12
Le symbole d’un alternateur est
13
Résolution
1- Faux
2- Vrai
3- Faux
4- Vrai
Exercice de maison
Séance N° 3 et 4
Capacité 2 :
Révision Quel est le principe d’un Un alternateur est constitué d’un
alternateur ? aimant mobile (rotor) et d’une bobine
(stator) de fil de cuivre fixe. La
rotation de l’aimant devant la bobine
permet d’obtenir une tension
alternative
Organisatio - Organise les élèves en petits Les élèves échangent et élaborent la
n du travail groupes solution du problème
- Indique la durée de l’activité
Le professeur réalise avec l’aide des
élèves l’expérience de visualisation de la
tension alternative puis de la tension
continue et demande aux élèves de
14
comparer les deux oscillogrammes pour
dégager ce qui les différencie.
A défaut d’un oscilloscope, le
dispositif avec deux DEL montées en
tête-bêche serait bien indiqué
15
2- Visualisation d’une tension continue
16
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer Travail individuel
Application, individuellement avant la
évaluation résolution au tableau.
Énoncé
Nomme la tension produite par une pile et celle produite par un aimant et une
bobine
Résolution
La tension produite par une pile est la tension continue et celle produite par
un aimant et une bobine est la tension alternative
Exercice de maison
Pour améliorer son système, Kassy propose à Aby de suspendre l’aimant
droit à un support, lui donner un mouvement de rotation rapide et de placer
un noyau de fer dans la bobine. Aussitôt dit aussitôt fait
17
Séance N°3
Capacité 3 :
Révision Différence entre tension continue la La tension produite par une pile est
tension alternative ? la tension continue et celle produite
par un aimant et une bobine est la
tension alternative
18
- La tension maximale 𝑈𝑒𝑓𝑓 est la valeur indiquée par l’ampèremètre
lorsqu’on l’utilise pour mesurer la tension variable.
La tension maximale et la tension efficace sont liées par la relation suivante :
𝑼𝒆𝒇𝒇=𝑼𝒎𝒂𝒙/√𝟐
• Relation entre Umax et U
Umax= 1,4 X Ueff
U max
1,4 =
Ueff
Ueff=0,7xUmax
=
n= 2N
19
Exercice de maison
D E
20
L'aimant en déplacement et la bobine constituent une génératrice ou un
alternateur. Le déplacement d'un aimant au voisinage de la face d'une
bobine fait apparaître un courant électrique dans le circuit de celle-ci. La
tension produite est d’une tension alternative caractérisé par sa tension
maximale, sa tension maximale, sa période, sa fréquence. Une tension
alternative change de valeur et de signe au cours du temps
21
▪ Physique - Leçon 3 : La tension du secteur
▪
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence de base : Résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre
des connaissances liées aux grandeurs électriques.
Thème : ÉLECTRICITE
Leçon : LA TENSION DU SECTEUR
Séances : 2
Place des séances dans la progression : Leçon 3 Physique
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : prise du secteur, courant électrique (Générateur alternatif), un
tournevis secteur, un fusible, un disjoncteur différentiel
Prérequis : tension alternative.
Situation problème :
Tard dans la nuit, au quartier « Gonzaville » où il y a des installations électriques anarchique, un
grave incendie s’est déclaré, détruisant quelques habitations. Des élèves en classe de 4eme
habitant ce quartier ont été choqués par les dégâts causés. Ils veulent connaitre l’origine du
sinistre. Arrivés en classe, avec leurs camarades, ils décident de faire des recherches sur les
dangers du courant du secteur et de trouver quelques moyens de protection contre les incendies.
Aidez-les à partir de vos connaissances.
22
Stratégies pédagogiques :
- Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
- Observation des corps apportés
- Expériences-observation-interprétation et conclusion
Séance N° :
Capacité 1 :
23
Synthèse
Caractéristiques du courant du secteur
Tension Tension Période Fréquence
efficace max.
.
Trace écrite
➢ Caractéristiques du courant du secteur
1- Nature du courant du secteur
Un voltmètre branché aux bornes d’une prise du secteur indique une tension
efficace de Ueff=220v
La tension maximale du secteur est donc Um=1,4Ueff; Um=308v
➢ Les bornes d’une prise
24
1-Expérience et observation
2-Conclusion
Une prise électrique possède trois bornes : Deux bornes femelles et une
borne mâle. La borne femelle qui permet à la lampe du testeur de briller est
la phase. L’autre borne femelle est le neutre. La borne mâle est la prise de
terre.
Les bornes sont reliées à trois fils conducteurs entourés de gaines isolantes
colorées.
- Le bleu pour le neutre
- Le vert-jaune pour la terre
- Le rouge ou le marron pour la phase.
NB : Dans les installations domestiques il existe deux types de prises :
- Les prises simples dont le socle comporte deux bornes femelles.
- Les prises avec terre dont le socle comporte deux bornes femelles et une borne
mal
25
Séance N°2
Capacité 2 :
Révision Cite les bornes d’une prise de courant La phase ; le neutre, la de terre
Les cors humain est un mauvais conducteur, mais il peut être électrocuté.
Lorsqu’il est soumis à une tension de 25v et traversé par une intensité de 25
mA.
➢ Les circonstances d’électrocution
Pour assurer la protection des biens, il faut installer des fusibles et des
disjoncteurs.
a- Les fusibles
Un fusible est un dispositif qui ferme et ouvre le circuit lorsque l’intensité qui le
traverse est supérieur à son calibre. Le fusible doit être monté sur le fil de
phase au départ des lignes.
Symbole du fusible
27
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer individuellement Travail individuel
Application, avant la résolution au tableau.
Énoncé
évaluation
Exercice 2
Complète les phrases suivantes :
➢ Lors d’un……un courant instance circule dans les fils électriques
➢ Le court-circuit chauffe les fils et cela peut déclencher un…….
➢ Pour se protéger du court-circuit on utilise un ……. et un …….
➢ Le passage du courant dans un corps humain qui cause la mort s’appelle …….
Résolution
Exercice 1
Vrai Faut
Un court-circuit peut endommager des appareils
électrice
x
L’eau est un isolant électrice
x
Un disjoncteur peut déclencher un incendie
x
Un fusible protège un circuit électrique des
dangers de courant électrique
x
Le corps humain est un conducteur
x
Exercice 2
1- Lors d’un court-circuit, un courant instance circule dans les fils électriques
2- Le court-circuit chauffe les fils et cela peut déclencher un incendie
3- Pour se protéger du court-circuit on utilise un fusible et un disjoncteur
4- Le passage du courant dans un corps humain qui cause la mort s’appelle
28
électrocution
Exercice de maison
Dans une installation domestique, cite :
✓ Deux éléments qui permettent la protection des personnes et des biens.
✓ Deux règles de sécurité
29
Physique - Leçon 4 : Le transformateur
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
30
Séance N° : 1
Capacité 1 :
31
Trace écrite 1. Le transformateur
1- Définition
Un transformateur est un appareil électrique capable de fournir une
tension secondaire noté U2 à partir d’une tension primaire notée
U1 de valeurs différentes
2- Observation d’un transformateur
En observant un transformateur ,on remarque deux enroulements
indépendants de fil en cuivre isolé autour d’une carcasse
métallique.
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer individuellement Travail individuel
Application, avant la résolution au tableau.
Énoncé
évaluation
1- Qu’appel-t-on un transformateur
2- Un transformateur possède combien de bobine
Résolution
1- Un transformateur est un appareil qui transforme une tension alternative en
une autre tension alternative de valeur efficace différente, mais de même
fréquence.
2- Un transformateur possède deux bobines.
NB Le transformateur fonctionne en courant alternatif
Exercice de maison
Trouver le symbole et les fonctions d’un transformateur
Séance N°2
Capacité 2 :
Révision Donner la définition et le nombre - Un transformateur est un
d’enroulement d’un transistor appareil électrique
capable de fournir une
tension secondaire noté
U2 à partir d’une
tension primaire notée U1
de valeurs différentes
- Un transformateur possède
deux enroulements
Organisation Il s’assure que chaque élève a essayé Les élèves résolvent le
du travail de résoudre individuellement Contrôle problème.
les productions des élèves et les Ils entrent dans une démarche
encourage. d’investigation : essais,
Il observe et repère les différentes conjecture, vérification.
difficultés et Ils communiquent entre eux,
Procédures des élèves de manière à débattent, dégagent une
organiser les phrases de synthèse. proposition du groupe ; prépare
Il les oriente si nécessaire. une synthèse de son travail.
32
Quel est la constitution d’un
transformateur
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire
synthèse passe à la synthèse la synthèse.
Synthèse
Un transformateur est constitué de deux bobines indépendantes et
d’un noyau en fer commun aux deux bobines. Le nombre de spires des
deux bobines est différent. Les différentes parties d’un transformateur
sont :
- Circuit magnétique (cadre métallique commun) ;
- Enroulement primaire (ou d’entrée) ;
- Enroulement secondaire (ou de sortie).
Il y a deux bornes d’entrée pour le circuit primaire et deux bornes de sortie
pour le circuit secondaire
Le symbole
33
❖ Fonction d’usage d’un transformateur
N1 N2 U1 U2 𝑵𝟐 𝑼𝟐
𝑵𝟏 𝑼𝟏
1000 500 12V 6V
1000 250 12V 3V
2000 500 12V 3V
2000 1000 6V 3V
Résolution
1- Les différentes parties d’un transformateur sont :
- Circuit magnétique (cadre métallique commun) ;
- Enroulement primaire (ou d’entrée) ;
- Enroulement secondaire (ou de sortie).
2- OUI
34
Exercice de maison
1- La tension d’entrée d’un transformateur est 12V.La tension de sortie est
15000V.Quel est le rapport de transformation.
2- Complete le tableau suivant, comparer le rapport de chaque ligne et trouver la
fonction de ces transformateur
Séance N°3
Capacité 3 :
Révision Donner le symbole d’un transformateur
3- Résultats
Trace écrite
N1 N2 U1 U2 𝑵𝟐 𝑼𝟐
𝑵𝟏 𝑼𝟏
1000 500 12V 6V 0,5 0,5
1000 250 12V 3V 0,25 0,25
2000 500 12V 3V 0,25 0,25
2000 1000 6V 3V 0,5 0,5
4- Conclusion
𝑁2 𝑈2
= = K
𝑁1 𝑈1
K est le coefficient de proportionnalité appelé rapport de
transformation
35
➢ Discussion selon la valeur de K
o Lorsque K est supérieur à 1 ; le transformateur est
élévateur de tension
o Lorsque K est inférieur à 1 ; le transformateur est
abaisseur de tension
Notation
𝑼𝟏 =𝑼𝒑 (Tension primaire) 𝑵𝟏 = 𝑵𝒑 (Nombre de spire primaire)
𝑼𝟐 = 𝑼𝑺 (Tension secondaire)
𝑵𝟐 = 𝑵𝑺 (Nombre de spire secondaire)
Séance N°4
Capacité 4 :
Révision Pour quelle valeur de K le transformateur est élévateur de tension ?
36
Il observe et repère les différentes Ils communiquent entre eux,
difficultés et débattent, dégagent une
Procédures des élèves de manière à proposition du groupe ; prépare
organiser les phrases de synthèse. une synthèse de son travail.
Il les oriente si nécessaire.
Comment se fait le transport de
l’électricité
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire
synthèse passe à la synthèse la synthèse.
Synthèse
On diminue les pertes d’énergie dans une ligne électrique en utilisant
une tension élevée. A la sortie de l’alternateur, la tension est de 2000V.Des
transformateurs élèvent cette tension jusqu’à 40000V. L’électricité est
transportée à longue distance sous très haute tension (40000 V) ; D’autres
transformateurs abaissent la tension à 220V avant la distribution de
l’électricité chez l’usager ; Plusieurs appareils électriques comportent un
transformateur : certains élévateurs (les téléviseurs, les fours à micro-
ondes…) et d’autres abaisseurs de tension (les radios, train électrique,
micro-ordinateur…)
GÉNÉRALISATION
Trace écrite 𝑈 𝑈2
On sait que K = 𝑈2 ce implique 𝑈2 = K ˟ 𝑈1 ou encore 𝑈1 =
1 𝐾
Remarque :
Les lignes électriques basse tension comporte trois fils de phase et un fil neutre.
Ce système appelé triphasé est plus économique que le monophasé (une phase
et un neutre). Les lignes à haute tension ne comportent que les trois fils de phase.
Un transformateur ne fonctionne pas en courant continu.
Le fil de la borne neutre est aussi relié à la terre : EDF effectue ce branchement
au niveau du transformateur de quartier pour des raisons de sécurité.
Résolution
Exercice de maison
Exercice 1
Komla élève en classe de 4e a suivi une émission à la radio animée par un agent de la CEET. Ce dernier
affirme que la tension produite par la centrale électrique qui alimente Kara est de 2000 V. il dit en suite
que cette tension arrive à Kara sous une valeur de 40000 V. Toyi en se référant à son cours sur tension du
secteur constate que la tension aux prises de la maison n’est que 220 V. confus, il cherche à comprendre
ce processus de variation de tension.
A partir de vos connaissances sur l’électricité aidez-le.
38
Exercices 2
Répondre par vrai ou faux
1- Un transformateur dont le nombre de tours de fil de la première bobine est moins grand que celui de la
seconde bobine est un transformateur élévateur de tension.
2- La fréquence de la tension alternative demeure inchangée.
3- Si le nombre de tours de fil de la première bobine est plus grand que celui de la seconde bobine, on constate
que le transformateur est abaisseur de tension.
4- Il faut éviter d'alimenter un transformateur à l'aide d'une tension d'entrée supérieure à celle indiquée.
5- Le transformateur n'aurait fourni aucune tension de sortie s'il avait été soumis à une tension d'entrée
continue.
39
Physique - Leçon 1 : Le poids d’un corps
▪
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
▪
Compétence terminale : résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre des
connaissances liées a la mécanique.
THEME : MECANIQUE
LEÇON : LE POIDS D’UN CORPS
NOMBRE DE SEANCES : 02
SUPPORTS DIDACTIQUES : balance, dynamomètre, quelques objets (fer, cuivre, bois, …), programme
de APC 4ème, GRIA 3ème, DURANDEAU 3ème et situation problème
PREREQUIS : l’utilisation de l’instrument de mesure ; la balance.
Capacités Contenus
Mesurer un poids Le poids
-Définition, mesure, unité
Mesurer une masse Relation poids-masse
Décrire une expérience -Étude expérimentale p/m=cste
-P=m x g
Schématiser une expérience
-g intensité de la pesanteur
Situation-problème
Un de vos camarades, en classe de quatrième, se pose toujours une question sur le fait qu’un cops lancé vers
le haut revienne toujours sur la terre. Un jour, il a pris la décision de demander sa grande sœur en classe de
troisième. Elle lui dit que tout corps lancé vers le haut, tombe toujours sous l’effet de son poids et qu’il y a
une relation entre le poids et la masse ; c’est pour cela un papier et un solide lancés à un même instant ne
reviennent pas sur la terre au même moment. La solide tombe avant le papier. Votre camarade ne comprend
pas toujours ; il pose le problème en classe. Vous êtes en train de discuter quand le professeur de PCT entre
en classe et vous donne une balance, un appareil de mesure que vous ne connaissez pas, un morceau de fer,
un morceau de cuivre, un morceau de bois ; il vous demande d’aider votre camarade en mesurant un poids,
une masse ; en décrivant et schématisant une expérience.
Stratégies pédagogiques
Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel.
Séance 1
Mobilisation des prérequis
Activités du professeur Activités de l’élève
-Que mesure la balance ? -La masse d’un corps
-Quelle est l’unité internationale de la masse ? -Le kilogramme (kg)
-Convertis 4500g en kg. -Conversion : 4500g = 4,5kg
Présentation de la situation-problème
Demande de lire la situation-problème Lecture de la situation problème
40
Organisation du travail
-Demande de travailler individuellement -Travail individuel
-Forme les petits groupes -Travail en petits groupes
Mise en commun
-Demande à quelques groupes d’exposer -Exposent leurs travaux au tableau.
leur travail au tableau
-Demande la réaction des autres groupes -Réagissent suite à l’exposition
-Fais la synthèse avec les élèves -Copient la synthèse
Synthèse
Le deuxième appareil de mesure est le dynamomètre, il sert à mesurer le poids d’un corps.
Les résultats des mesures faites
Objets Masses Poids
Morceau de fer 4,5kg 45N
Morceau du cuivre 3,3kg 33N
Morceau du bois 2,4kg 24N
Le rapport P/m donne une valeur constante. Le poids d’un corps est donc proportionnel à la masse de ce
corps. Le coefficient de proportionnalité est noté g appelé l’intensité de la pesanteur. On a donc P/m = g
=> P = m x g : c’est la relation entre le poids et la masse.
La formule du poids d’un corps est alors P = m x g
- g est l’intensité de la pesanteur exprimée en N/kg
- m est la masse du corps exprimée en kg
- P est le poids du corps exprimé en N
41
Remarque
g varie selon les lieux. Sur la terre g = 9,8N/kg mais pour faciliter les calculs, on prend g = 10N/kg ; sur la
lune g = 1,6N/kg ; au niveau des pôles g = 0,83N/kg.
Exercice
1- Donne la définition du poids d’un corps.
2- A l’aide de quoi on mesure le poids d’un corps ?
3- Quelle est l’unité du poids ?
4- Donne la relation entre le poids et la masse d’un corps.
42
Physique - Leçon 2 : La poussée d’Archimède
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence de base : résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre des
connaissances liées a la mécanique.
Thème : MECANIQUE
Leçon : La poussée d’Archimède
Séances : 16
Place des séances dans la progression :
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : DURANDEAU 4ème, GRIA 4ème, programme APC 4ème, l’eau, l’eau salée,
alcool, cristallisoir, le gaz butane, les vases et quelques solides.
Capacités Contenus
Décrire une expérience Poussée dans les liquides
Schématiser une expérience -Mise en évidence
-Définition
Calculer la poussée d’Archimède Valeur de la poussée d’Archimède
Détermination expérimentale (PA = P-P’)
Déterminer expérimentalement les facteurs Facteurs dont dépend la poussée d’Archimède (subie
dont dépend la poussée d’Archimède par un corps complètement immergé)
Appliquer le principe d’Archimède Le principe d’Archimède
Déterminer expérimentalement les Corps flottant
conditions de flottaison d’un solide Condition de flottaison
Calculer la densité d’un solide et d’un Densité d’un solide homogène et d’un liquide par
liquide rapport à l’eau
Décrire une expérience Poussée d’Archimède dans les gaz
-Mise en évidence
Schématiser une expérience -Quelques applications de la poussée d’Archimède dans
les gaz
Situation-problème
Koffi a l’habitude de mettre le ballon dans l’eau, il constate que le ballon revient à la surface de l’eau, il
cherche à comprendre le phénomène.
A partir de tes connaissances en mécanique, aide-le à comprendre le phénomène.
Stratégies pédagogiques
Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
43
Séance No : 1
Moments Activités du professeur Activités de l’élève
didactiqu
es
Lanceme 1- convertis 500cm3 en dm3 1- 500cm3 =0,5dm3
nt, 2- avec quoi mesure-t-on le poids 2- le dynamomètre
évaluatio d’un corps ? 3- le Newton : N
n 3- quelle est l’unité du poids ?
diagnosti
que
Présentat Demande de lire la situation Lecture de la situation problème
ion de la problème
situation
problème
Appropria Qu’est-ce que Koffi ne comprend Il ne comprend pas pourquoi le ballon
tion de la pas ? revient à la surface de l’eau
situation
problème
Organisat -Demande de travailler -Travail individuel
ion du individuellement -Travail en petit groupe
travail -Forme les petits groupes
Mise en Demande à un groupe de présenter Présente son travail sa production,
commun son travail, demande l’avis des dialoguent entre eux pour faire la
et autres et passe à la synthèse synthèse
synthèse
Synthèse
Il y a une force qui existe dans l’eau. C’est cette force qui pousse le ballon et le
ramène à la surface de l’eau. Il s’agit de la poussée d’Archimède.
La poussée d’Archimède existe dans tout liquide.
44
Trace Séance No : 2
écrite
I- La Poussée d’Archimède
1-Mise en évidence
a) Fait d’observation
Un seau d’eau immergé dans l’eau paraît plus léger au sein de l’eau que hors de l’eau.
b) Fait expérimentale
C) Conclusion
Un corps immergé (plongé) dans un liquide est soumis à une poussé verticale orientée vers
le haut : c’est la poussée d’Archimède.
2- Définition
La poussée d’Archimède est la force exercée par un liquide sur un corps immergé.
La poussée d’Archimède est notée PA.
On mesure la poussée d’Archimède à d’un dynamomètre ou un peson à ressort. L’unité de
la poussée d’Archimède est le Newton (N).
Exercice
Répond par vrai ou faux
1- La poussée d’Archimède est la force exercée par un liquide sur un corps immergé.
2- On mesure la poussée d’Archimède à d’une balance.
3- L’unité de la poussée d’Archimède est le Newton (N).
45
Séance No : 3
Correction de l’exercice
1- Vrai
2- Faux
3- Vrai
II-Vapeur de la poussée d’Archimède
a) Expérience N°1 :
On accroche un solide à un dynamomètre puis on le plonge dans un liquide.
b) Observation :
Le poids du solide dans l’air est supérieur au poids du solide dans le liquide.
c) Interprétation
-Le poids du solide dans l’air est appelé poids réel noté P
-Le poids du solide dans le liquide est appelé poids apparent noté P’
- La différence entre le poids réel et le poids apparent (P-P’) donne la valeur de la poussée
d’Archimède PA.
On a donc PA= P-P’. Donc l’expérience P= 4N et P’=2N ; PA=4N-2N
PA=2N
d) Conclusion
La valeur de poussée d’Archimède est donnée par la relation PA= P-P’
P est poids réel (poids dans l’air) en Newton (N)
P’ est poids apparent (poids dans le liquide) en Newton (N)
PA est la poussée d’Archimède en Newton (N)
De PA= P-P’ On a : P= PA+P’ et P’= P-PA
Exercice de maison
1- Choisis la bonne réponse
Le poids réel P d’un corps est P=8N et son poids apparent P’ est 3N, la poussée
d’Archimède subie par le corps est :
- PA=11N
- PA=5N
2- Répond par vrai ou faux
a- poids dans l’air est le poids apparent
b-poids dans le liquide est le poids réel
c- poids dans le liquide est le poids apparent
46
Séance No : 4
Correction
1- PA=5N
2- a- faux
b- faux
c- vrai
III- Les facteurs dont dépend la poussée d’Archimède (subie pour un corps
complétement immergé)
1- Influence de la nature du liquide sur la poussée d’Archimède
a- Expérience N°2
Plongeons le solide dans l’eau puis dans l’alcool.
b) Observation et interprétation :
Le poids du solide dans l’alcool est supérieur au poids du solide dans l’eau.
- La poussée d’Archimède subie par un solide dans l’eau est : PA= P-P’
PA= 4N-2N ; PA=2N
- La poussée d’Archimède subie par un solide dans l’alcool est :
PA1= P-P1’=4N-3N ; PA1=1N
PA1=1N < PA=2N
c) Conclusion
PA est supérieure à PA1 (PA >PA1) donc la poussée d’Archimède dépend de la nature du
liquide (masse volumique du liquide)
Plus la masse volumique du liquide est grande, plus la poussée d’Archimède grande.
Exercice
Répond par vrai ou faux
a- La poussée d’Archimède dépend de la nature du liquide.
b- La poussée d’Archimède ne dépend pas de la nature du liquide
47
Séance No : 5
Correction
a- Vrai
b- Faux
2- Influence du volume du corps immergé
a- Expérience N°3
Prenons une boule de même poids que le solide et de volume plus grand que celui du solide.
Plongeons les deux dans l’eau.
b) Observation et interprétation :
- On voit que P1’ > P2’ (P1’ poids apparent du solide et P2’ poids apparent de la boule)
-la poussée d’Archimède subie par le solide est PA1=4N-2N=2N
Donc PA1=2N
-la poussée d’Archimède subie par La boule est PA2=4N-1N=3N
Donc PA2=3N
c) Conclusion
PA1 < PA2 donc la poussée dépend du volume du corps immergé. Plus le volume du corps
est grand, plus la poussée d’Archimède est grande.
Exercice
Répond par vrai ou faux
1- Plus le volume du corps est grand, plus la poussée d’Archimède est grande.
2- La poussée d’Archimède dépend du volume du corps immergé.
3- Deux solides de volumes différents subissent une poussée d’Archimède de même
valeur dans l’eau.
4- La poussée d’Archimède d’un corps dans l’eau ne change pas dans l’alcool.
Séance No : 6
Correction
1- Vrai
2- Vrai
3- Faux
4- Faux
48
Retenons
Les facteurs dont dépend la poussée d’Archimède sont :
- la nature du liquide (masse volumique du liquide)
-le volume du corps immergé.
Remarque
Les facteurs comme la profondeur d’immersion, la profondeur du liquide, la position du
corps dans le liquide, la quantité du liquide, forme du liquide et la masse du corps immergé
n’ont aucune influence sur la poussée d’Archimède
Exercice de maison
1- Cite deux facteurs dont dépend la poussée d’Archimède.
2- Cite trois facteurs qui n’ont aucune influence sur la poussée d’Archimède.
3- Choisis la bonne réponse
a- La poussée d’Archimède dépend de : volume du corps immergé, quantité du
liquide, forme du liquide et la masse du corps immergé.
b- La poussée d’Archimède dépend de : profondeur d’immersion, la profondeur du
liquide, la position du corps dans le liquide et la nature du liquide (masse
volumique du liquide).
c- La poussée d’Archimède dépend de : volume du corps immergé et nature du
liquide (masse volumique du liquide).
Séance No : 7
Correction
1- Volume du corps immergé et nature du liquide (masse volumique du
liquide).
2- Profondeur d’immersion, la profondeur du liquide, la position du corps dans
le liquide.
3-c- Les facteurs dont dépend la poussée d’Archimède sont la nature du liquide (masse
volumique du liquide) et le volume du corps immergé.
IV Le principe d’Archimède
1- Calcul du poids du liquide déplacé
a) Expérience N°4 :
49
1) Calculons la masse du liquide déplacé (mld), ρl= 1Kg/dm3.
2) Calculons le poids du liquide déplacé Pld g=10N/Kg
3) Calculons la poussée d’Archimède PA subie par le solide.
4) Comparons Pld et PA
b) Résolution
1) Calculons la masse du liquide déplacé (mld), ρl= 1Kg/dm3
mld= Vld X ρl ; mld= 0.2dm3 x 1Kg/dm3 ; mld= 0.2Kg
2) Calculons le poids du liquide déplacé Pld ; g=10N/Kg
Pld = mld x g ; Pld =0.2Kg X10N/Kg ; Pld =2N
3) Calculons la poussée d’Archimède PA subie par le solide ; P=3,8N ; P’=1,8N
PA= P-P’ ; PA= 3,8N-1,8N=2N ; PA=2N
4) Comparons Pld et PA. PA=2N ; Pld=2N ; Pld=PA
c) Conclusion
Pour un corps plongé dans un liquide, le poids du liquide déplacé est égal à la poussée
d’Archimède.
Exercice de maison
Un de vos camarades ne comprend pas le fait que la poussée d’Archimède subie par un
corps est égale au poids du liquide déplacé par ce corps. Aidez-le à comprendre en prenant
un corps de votre choix.
Séance No : 8
Correction de l’exercice de maison
2- Le principe d’Archimède
<< Tout corps plongé dans un fluide au repos, entièrement mouillé par celui-ci ou
traversant sa surface libre, subie une force verticale, dirigée de bas vers le haut dont
l’intensité est égale au poids du fluide déplacé : cette force est appelée ‘’poussée
d’Archimède’’ PA =Pld >>.
Exercice
Réaliser une expérience pour vérifier le principe d’Archimède.
Séance No : 9
V-Corps flottant
1- Mise en évidence de la poussée sur les corps flottants
a) Expérience N°5 :
Prenons un corps léger et plongeons le dans l’alcool.
50
b) Observation et interprétation
Le poids apparent (P’) de l’objet est nul. PA= P+P’
PA=2N-0N donc PA=P
c) Conclusion
Le poids apparent (P’) de tout corps flottant est nul (zéro)
Comme PA=P-P’ et P’=0 alors PA=P
Un objet flotte à la surface d’un liquide quand la poussée d’Archimède est égale au poids
du corps.
Séance No : 10
2- Conditions de flottaison
a) Expérience N°6 :
Plongeons trois objets (un corps A, un corps B et corps C) dans trois liquides différents
(alcool, eau et eau salée).
b) Observation
-ρA < ρal, le corps A flotte sur l’alcool et les deux autres non.
-le corps A flotte sur l’eau (ρA <ρeau), le corps B flotte au milieu de l’eau (ρB=ρeau) et le
corps C boule coule.
-Les corps A, le corps B et le corps C flottent (ρA < ρes ; ρB < ρes ; ρC < ρes)
c) Conclusion
- Un corps flotte lorsque sa masse volumique est inférieure à la masse volumique du liquide.
-Un corps coule lorsque sa masse volumique est supérieure à la masse volumique du liquide.
- Lorsque la masse volumique (ρc) du corps est égale à la masse volumique (ρl) du liquide
(ρc =ρl), on dit que le corps flotte entre deux eaux.
Remarque
Un solide, s’il est creux, peut flotter sur un liquide moins dense que lui. (c’est le cas des
navires ; ils sont en acier, matière plus dense que l’eau).
51
Séance No : 11
VI- Notion de densité
a) Définition et formule
Pour un solide, la densité est le rapport de la masse volumique du solide (ρ s) par rapport à
celle de l’eau.
Pour un liquide, la densité est le rapport de la masse volumique du liquide (ρl) par rapport
à celle de l’eau.
b) Observation
Les bulles dans leurs chutes s’immobilisent avant d’atteindre le fond du cristallisoir ; elles
sont soumises à la poussée d’Archimède dans le gaz du cristallisoir. Elles flottent un instant.
c) Conclusion
Il existe une poussée dans les gaz. Elle est analogue à la poussée dans les liquides. La
poussée d’Archimède dans les gaz est égale au poids du volume du gaz déplacé. Comme
les gaz ont une masse volumique très faible, la poussée d’Archimède dans les gaz est très
faible donc négligeable.
52
Physique - Leçon 1 : Sources et récepteurs de lumière
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence de base :
Thème : OPTIQUE
Leçon : SOURCES ET RECEPTEURS DE LUMIERE
Séances : 4
Place des séances dans la progression :
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : les documents (GRIA 4ème et DURANDEAU 4ème), guide pédagogique,
guide d’exécution…
Prérequis :
Situation problème :
Votre camarade Kokoutsè, élève en classe de 4ème s’est rendu le week-end chez son oncle à
Mission -Tové. Durant son séjour il a remarqué que les lampes utilisées pour éclairer la maison
pendant la nuit sont exposées au soleil lors de la journée. A son retour, il vous décrit la situation
et voudrait comprendre davantage ce phénomène
Consigne : A partir de vos connaissances, explique-lui la situation.
Stratégies pédagogiques :
53
Séance N° :
Capacité 1 :
Moments Activités du professeur Activités de l’élève
didactiques
Lancement, Qu’est ce qui nous aide à voir le jour Le soleil (le jour) ; la lune, et les
évaluation comme la nuit ? étoiles ; les ampoules ou les lampes,
diagnostique l’œil …
Ce sont les sources et récepteurs de
lumière
Présentation
de la
Lecture du la situation problème
situation
problème
Appropriation Le texte parle des lampes expos
de la De quoi parle-ton dans le texte ?
situation
Organisation
Travail de groupe après celui
du travail
individuel
Trace écrite Les lampes exposées au soleil dans la journée absorbent la lumière du soleil
à travers les rayons solaires. Pendant la nuit, ces lampes se servent de cette
lumière sous forme de pile pour s’allumer.
I- L’OPTIQUE
L’optique est la branche de la physique qui s’occupe de la lumière et de la
fission.
54
2) Objet lumineux
Les objets lumineux sont des objets que l’on peut voir
Exemple : le verre luisant, les éclaires, les lucioles, un tube au néon, laser,
téléviseur, la lampe, le feu, les flammes, le soleil etc.
Sources primaires ou réelles de lumière sont des corps qui produisent par
eux-mêmes de la lumière. Ils sont visibles la nuit
On distingue :
Sources Sources artificielle Source
naturelle d’origine
animale
Soleil, les Bougie, lampes, lampion Lucioles ; vers
étoiles, éclair Filament d’une lame à luisant
d’orage, les incandescence, écran de
laves, le feu … télévision, d’ordinateur et de
téléphone portable…
Exercice de maison
56
Séance N°3
Capacité 3 :
Révision
Organisation
du travail
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
- Œil : la lumière provoque dans l’œil une excitation nerveuse qui est
transmise au cerveau.
- La peau : la peau réagit sous l’action de la lumière pour synthétiser la
vitamine D
La chlorophylle : les plantes vertes grâce à la chlorophylle, captent la lumière
pour faire la photo synthèse.
57
b) Observation
c) Conclusion
4- Récepteurs photoélectriques
- La photorésistance(LDR) : elle ne s’allume pas à l’obscurité (c’est un isolant). Dès
qu’elle est éclairée, elle devient un bon conducteur de courant électrique.
- La photopile : est une pile qui produit du courant électrique lorsqu’elle est éclairée.
Exemple : les panneaux solaires ; les piles solaires ….
Résolution
1- b/ ;
2- b/ ; c
3- a/ ; b
58
Séance N°4
Capacité 4 :
Exercice 2
Répond par vrai ou faux
1) L’œil est une source de lumière
2) Un objet visible est une source artificielle de la lumière
3) Le filament d’une ampoule électrique est une source primaire de lumière
4) Les étoiles sont des sources secondaires de lumière
5) Le lampion est une source naturelle de lumière
6) Le lampadaire est un récepteur de lumière
7) Le chlorure d’argent est un récepteur photochimique
8) Le chlorure d’argent noircit à la lumière
59
Physique - Leçon 2 : Propagation rectiligne de la lumière
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Capacités Contenus
Distinguer des corps transparents, opaques, Corps transparents, corps opaques et corps translucide
translucides
Tracer la marche d’un rayon lumineux -Faisceau lumineux
Tracer la marche d’un faisceau lumineux -Rayon lumineux
Fabriquer une chambre noire Chambre noire
Utiliser la chambre noire - Description - Caractéristiques de l’image d’un objet par une
Construire l’image d’un objet par une chambre chambre noire - Construction de l’image
noire
Exploiter la vitesse de la lumière Vitesse de propagation de la lumière dans le vide
- c = 300 000 km/s
- Exploitation de la vitesse de propagation de la lumière
Calculer des distances en km, en année-lumière Unités de longueur en astronomie
et en unité astronomique - Année-lumière
- Unité astronomique
Séances 1 et 2
Situation problème : Assis sur le gros manguier de la cour familiale au village en un temps ensoleillé, Koffa remarque
à travers le feuillage du manguier des raies parallèles de lumière. Il cherche à savoir pourquoi ces rayons de lumière
ne se croisent pas. A partir de tes connaissances aide Koffa.
Stratégies pédagogiques :
- Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
- Observation des corps apportés
60
Appropriation de la situation problème
1) Quel était le temps de la nature ? 1) le était ensoleillé
2) Qu’est-ce que Koffa remarqué à travers le 2) Des raies parallèles de lumière
feuillage ? 3) Il cherche à savoir pourquoi ces rayons ne se croisent pas
3) Koffa cherche à savoir quoi ?
Organisation du travail
- Demande un travail individuel - Travail individuel
- Forme les petits groupes - Travail en groupes
Trace écrite
1- Propagation rectiligne de la lumière dans un milieu homogène et transparent
a- Définition
Un rayon lumineux est une ligne droite utilisée pour représenter la marche de la lumière. La flèche indique le sens de
la propagation de la lumière
Un faisceau lumineux est un ensemble de rayons lumineux issus d’une même source
Activité d’application
Complète la phrase suivante : Un ensemble de rayons lumineux constitue un …………. Lumineux
2- Conclusion
Exercice de maison Construire une chambre noire et apporter également une bougie, cartons, papier calque,
ciseaux et scotch à la prochaine séance.
61
Séance 4
II- La chambre noire
1- Description
Une chambre noire est formée de deux boites :
- Une petite boite : celle qui est à l’intérieur. Elle est ouverte) l’une de ses extrémités, l’autre étant
fermée par un écran (papier calque)
- Une grande boite : celle qui est à l’extérieur. Elle est ouverte à l’une de ses extrémités et l’autre étant
fermée. Au niveau de l’extrémité fermé est percé un trou central appelé sténopé.
3- Caractéristique de l’image donnée d’un objet placé devant une chambre noire
Lorsqu’on observe un objet à l’aide d’une chambre noire, on constate les caractéristiques suivantes :
- L’image reste toujours droite comme l’objet
- L’image est renversée par rapport à l’objet
- L’image s’agrandit lorsque l’objet se rapproche de la chambre noire, et diminue de taille lorsqu’on
éloigne l’objet.
62
- La distance de l’objet – chambre noire set proportionnelle à la distance entre la chambre noire et
l’image par rapport à leurs tailles.
• Détermination de la relation entre AB, A’B’, D et d
A’B’/AB = d/D
Activité d’application 1 :
a) L’image donnée par une chambre noire est renversée. Vrai ou faux
b) Quels sont les facteurs qui influencent sur la grandeur d’une image obtenue par une chambre noire ?
Solution
a) Vrai
b) –la distance entre l’objet et le sténopé et la distance entre le sténopé et l’écran (la profondeur de la chambre
Séance 5
Dans le vide, la lumière se propage à la vitesse de 300000Km par seconde. La vitesse de la lumière se note c et
s’exprime en 𝑚/𝑠 𝑜𝑢 𝑒𝑛 𝐾𝑚/𝑠
𝑐 = 300 000 000 𝑚/𝑠 𝑜𝑢 𝑐 = 300 000 𝐾𝑚/𝑠
✓ Calcul de la distance Terre-Lune avec la vitesse de la lumière
La lumière met 1,28s pour atteindre la lune. La distance Terre-Lune est : 𝐷 = 𝑉 × 𝑡 = 300 000𝐾𝑚/𝑠 ×
1,28𝑠 soit 𝐷 = 384 000𝐾𝑚
Activité d’application-4: La distance du soleil à la terre est de 150 000 000 Km
1- Convertis la distance Terre-Soleil en mètre. Donne la réponse en notation scientifique
2- Calcul le temps que met la lumière pour nous parvenir du soleil. Donnée :c= 300 000Km/s=3 × 108 𝑚/𝑠
Solution
11
1- 150 000 000 𝐾𝑚 = 1,5 × 10 𝑚
𝑑
2- 𝑡 = AN :t=500s
𝑣
2- Une unité de longueur : année-lumière(a.l)
L’année lumière est la distance parcourue par la lumière en un an. Elle vaut 9,46 × 1012 𝐾𝑚 soit environ 1018 𝐾𝑚
✓ Distance de quelques étoiles par rapport à la terre
- Soleil : 1 a.l
- Vega : 26 a.l
- Etoile polaire : 470 a.l
63
Séance 6
Situation d’évaluation
A) Pour vérifier la propagation rectiligne de la lumière, un élève de la classe dé 4è du lycée Akparè réalise
l’expérience avec la chambre noire représentée ci-dessous :
a- Indique la position de l’image d’un objet à travers une chambre noire.
b- Trace un rayon lumineux issu du point I et qui arrive au point I’. Place le point I’
c- Trace l’image A’I’ de l’objet AI
B) Complète les phrases suivantes
1- Le milieu…a… ne permet pas le passage de la lumière et de ne pas voir les objets derrière lui
2- L’année lumière qu’on symbolise (a.l) est une unité de …b……
3- On modélise un rayon lumineux par une …c…. portant une…d...
C) Répond par vrai ou faux
64
Physique - Leçon 3 : Ombres, éclipses et phases de la lune
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
▪
Compétence de base : résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en
œuvre des ressources liées aux phénomènes optiques
Thème : OPTIQUE
Leçon : SOURCES ET RECEPTEURS DE LUMIERE
Séances : 6
Place des séances dans la progression : 9
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : programme et guide 4éme, des maquettes et photos.
Prérequis : Sources et récepteurs de lumière, Propagation rectiligne de la lumière
Situation problème :
En un jour ensoleillé, le temps s’est subitement assombri à Kara, Ton petit frère constate que le soleil a pris
la forme d’un anneau. Quelques instants après, le soleil est réapparu. Il s’étonne de ce qu’il a observé et
maman lui dit c’est ce qu’on appelle éclipse. Ton petit frère vient vers toi pour comprendre ce phénomène. A
partir de tes connaissances aide-le.
65
Stratégies pédagogiques :
Organisation des élèves en groupe
Expériences
Observations
Echanges entre les élèves
Séance N° : 1 et 2
Capacité 1 :
66
Le professeur construit ce cours à
partir des observations
demandées aux élèves, des
maquettes et photos.
Il fait une expérience montrant une
ombre propre et une ombre portée
avec une boule opaque placée
dans un faisceau de lumière et un
écran.
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur production,
commun et leur travail, demande l’avis des dialoguent entre eux pour faire la
synthèse autres et passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
Lorsqu'un objet opaque est éclairé on distingue deux zones d'ombre: une
ombre propre ; une ombre portée
Un objet opaque éclairé par une source étendue donne : une ombre
propre ; une ombre portée, une zone d’ombre et une pénombre
Un objet opaque éclairé par une source étendue donne : une ombre
propre ; une ombre portée, une zone d’ombre et une pénombre
Une couronne partiellement éclairée entourant la zone centrale : la zone
de pénombre
Séance N° 3 et 4
Capacité 2 :
Révision Définis : une ombre propre ; une Voir cours
ombre portée, une zone d’ombre
et une pénombre
68
-Indique la durée de l’activité
-indique aux élèves la méthode
d’observation et le canevas de
prise de notes
Le professeur :
-Demande d’avance aux élèves
d’observer les phases de la lune
exploite les observations faites par
les notions précédentes sur les
ombres pour expliquer les phases
de la lune
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur production,
commun et leur travail, demande l’avis des dialoguent entre eux pour faire la
synthèse autres et passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
Le mouvement de rotation de la Terre : La terre tourne autour du soleil
pendant 365 jours : c’est la révolution, elle tourne sur elle-même en 24
heures : c’est la rotation. Cette rotation est à l'origine de l'alternance des
jours et des nuits sur Terre.
Les 4 principales phases : La nouvelle lune souvent invisible, Première
quartier, La pleine lune, Dernier quartier :
Trace écrite
Le mouvement de rotation de la Terre
La lumière provenant du soleil éclaire en permanence une moitié de la
terre, il y fait jour.
- L’autre moitié de la terre baigne dans l’ombre propre de la terre, il y fait
nuit.
- La terre tourne autour du soleil pendant 365 jours : c’est la révolution,
elle tourne sur elle-même en 24 heures : c’est la rotation. Au cours de
rotation toutes les zones situées à la surface de la Terre (sauf celles
situées à proximité des pôles) passent successivement de la partie
éclairée (face au Soleil) à la partie non éclairée (à l'opposé du Soleil) : cette
rotation est à l'origine de l'alternance des jours et des nuits sur Terre.
La Lune, éclairée par le Soleil et vue depuis la Terre, change d'aspect chaque jour :
ces différents aspects sont appelés phases de la Lune. On distingue 4 principales
phases
Les 4 principales phases sont :
c- La nouvelle lune souvent invisible : c’est quand la lune n’est pas éclairée
par le soleil.
69
d- Première quartier : c’est quand le disque lunaire est partiellement éclairé.
e- La pleine lune : C’est quand le disque lunaire est éclairé en entier.
f- Dernier quartier : c’est quand le disque lunaire est partiellement éclairé :
Résolution
Les 4 principales phases : La nouvelle lune souvent invisible, Première
quartier, La pleine lune, Dernier quartier
70
Exercice de maison
Répondre par vrai ou faux
1- La gibbeuse est une phase de la lune qui a une partie éclairée plus grande que la
partie sombre
2- Le croissant est une phase de la lune qui a une partie éclairée plus grande que la
partie sombre.
3- Le quartier est une phase de la lune qui a une partie sombre plus grande que la
partie éclairée.
4- La pleine lune est une phase de la lune dont la face visible est toute éclairée
Séance N°5 et 6
Capacité 3 :
Révision Qu’est-ce que la lunaison ? la
révolution ? la rotation ? Voir la trace écrite
Cite les différentes phases de la
lune
Organisation Organise les élèves en petits
du travail groupes Les élèves appliquent la consigne
et réalisent la tâche contenue dans
-Désigne un responsable au sein
de chaque groupe la situation problème
71
3-Eclipse du soleil
Une éclipse de Soleil se produit lorsque la Lune passe entre le Soleil et la
Terre. De la surface terrestre, on voit donc que le Soleil est partiellement
caché (éclipse partielle de Soleil) ou totalement caché (éclipse totale de
Soleil) par la Lune. L’éclipse de Soleil a lieu pendant la phase de nouvelle
lune
3-Eclipse de lune
Une éclipse de Lune se produit lorsque la Terre passe entre le Soleil et la
Lune. De la surface terrestre, on voit donc que la lune est partiellement
cachée (éclipse partielle de Lune) ou totalement cachée (éclipse totale de
Lune) par l’ombre de la terre. L’éclipse de Lune a lieu dans la phase de
pleine lune.
Exercice de maison
1-Une boule opaque est placée dans le faisceau lumineux précédent.
Représente son ombre propre, sa pénombre propre, son ombre portée et
sa pénombre portée.
2-En t’inspirant du schéma précédent, explique, schéma à l’appui le
phénomène de l’éclipse de Soleil.
72
Séance (dernière séance)
Évaluation &remédiation
➢ Contrôle et corrige l’exercice de maison ➢ Résolution de la situation
➢ Reviens sur la situation problème et problème
demande aux élèves de la résoudre ➢ Travail individuel
➢ Donne des situations d’évaluation à
Organisation résoudre individuellement
➢ Remédie si possible
Résolution complète de la situation problème
Le phénomène observé s’appelle éclipse, c’est un le phénomène astronomique au
cours duquel un astre ou la terre cache un autre astre. Il y a éclipsé lorsque la terre,
le soleil et la lune sont alignés
On distingue l’éclipse de lune et éclipse de soleil. L’éclipse est partielle
quand une partie de l’astre est cachée. L’éclipse est totale quand tout
l’astre est caché.
EVALUATION
73
74
Physique - Leçon 4 : La réflexion de la lumière
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
▪
Compétence de base :
Thème : Optique
Leçon : Réflexion de la lumière
Séances : 4
Place des séances dans la progression :
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : les documents (GRIA 3ème et DURANDEAU 3ème), guide pédagogique,
guide d’exécution…
Prérequis :
Situation problème :
Un enfant a tenté d’attraper sa tête à travers sa représentation dans un miroir de sa mère. Son
frère Yao en classe de quatrième qui a suivi l’événement remarque que lorsqu’il s’approche du
miroir sa représentation dans le miroir devient grande et elle est autant plus petite lorsqu’il s’éloigne
du miroir. Ne comprend pas il raconte à ses camarades en classe. A travers vos connaissances
expliquez- lui ce qui se passe.
Stratégies pédagogiques :
75
Séance N° : 1
Capacité 1 :
76
A- Réflexion de la lumière
1- Expérience
d d
1- Observation
Séance N°2
Capacité 2 :
2- Interprétation
4- Définitions
Réflexion est le renvoi de la lumière par une surface polie dans une direction
bien définie.
77
Séance N°3
Capacité 3 :
Révision B- Lois de réflexion
Tracer la
marche d’un
faiscea
u lumineux
-Les rayons incident et réfléchi forment avec la normale au miroir des angles
de même mesure.
Appliquer les
lois de la
réflexion
78
Séance N°4
Capacité 4 :
C- application
Miroir
Rétroviseurs des voitures, motos etc
Exercice
Un rayon lumineux tombe sur un miroir plan placé horizontalement. Il forme
un angle de 35° avec le plan du miroir.
1-Enonce les lois de réflexion.
2-Comment s’appelle ce rayon ?
3-Détermine la valeur de l’angle de réflexion.
4-Construis l’autre rayon. Comment l’appelle-t-on ?
4-Construction
Application, Exercice
évaluation On place un objet AB de 3cm à 4,5cm d’un miroir plan. L’angle d’incidence
vaut 20°. Construit l’objet AB, l’image A’B, le rayon incident et le rayon réfléchi
du miroir qui va dans l’œil d’observateur.
a- Donne les caractéristiques de l’image
b- On rapproche l’objet AB de 0,5cm du miroir. Dans quel sens se déplace l’image et
quelle distance sépare maintenant l’objet AB de l’image A’B’.
ℎ = 3𝑐𝑚
Solution : Données :{𝐴𝑀 = 4,5𝑐𝑚
𝑖̂ = 20°
Construction :
-AB à 4,5cm au plan du miroir.
-A’B’ symétrique de AB par rapport au plan du miroir.
-un angle de 20° avec la droite (BB’)
20
B B
A A
’
79
a) Caractéristique de l’image :
𝑨𝑨′ = (𝑨𝑴 − 𝟎, 𝟓) × 𝟐
𝑨𝑨′ = (𝟒, 𝟓 − 𝟎, 𝟓) × 𝟐
𝑨𝑨′ = 𝟖𝐜𝐦
80
Chimie - Leçon 1 : Structure de l’atome
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence : Résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre des
Ressources liées à la discontinuité de la matière et aux réactions chimiques
Thème : STRUCTURE DE L’ATOME
Leçon N° : Structure de l’atome
Durée : 55min/séance
Support didactique : Programme, guide pédagogique ; livres (GRIA ; DUREANDEAU 4è)
Prérequis : La définition d’un atome
Capacités Contenus
Réaliser des expériences pour mettre
en évidence :
Électrisation par frottement - Étude
- L’électrisation par frottement
expérimentale
- les deux sortes d’électricité
- Les deux sortes d’électricité
Rédiger un compte-rendu
d’expérience
Modèle atomique
Appliquer l’électro-neutralité de - Noyau
l’atome - Électrons
- Electro-neutralité de l’atome
SITUATION D’APPRENTISSAGE :
Emile, en classe de 5ème au cours d’un jeu avec ses amis prend le Bic bleu et le fait frotter sur ses
cheveux et remarque que lorsqu’il approche ce Bic à des bouts des papiers ceux-ci s’accolent au Bic.
Etonner du phénomène produit ils veulent comprendre d’avantage et donc viennent vers toi en tant
qu’élève de 4ème. A partir de tes connaissances aide-les.
Stratégie d’enseignement :
Organisation des élèves en petit groupe après un travail individuel puis observation des corps apportés.
Déroulement de la Leçon :
Moment didactique et
Activités du professeur Activités des élèves
durée
Leçon 1 J’interroge les élèves : Répondent aux questions :
- Séance 1 Définis un atome et Un atome est une petite particule
Lancement = prérequis, donne deux exemples et qui puisse exister mais invisible à
évaluation diagnostique. son symbole l’œil nu.
(05 min) Exemple : Carbone C ; Potassium K
81
Moment didactique et
Activités du professeur Activités des élèves
durée
Présentation de la J’introduis la leçon en
situation (05 min) demandant à un élève de Lecture de la situation-problème
lire la situation problème
Appropriation de la J’aide les élèves à Ils identifient le problème et la
situation (10 min) s’approprier la situation- tâche à réaliser et répondent aux
problème : questions :
Qu’est-ce qui rend Emile Du fait que les bouts de papiers
et ses camarades confus ? s’accolent sur le Bic frotté.
Je demande : -travail individuel
-Un travail individuel -travail en groupes
-forme les petits groupes
15min
Leçon 1 Je demande à chaque Chaque groupe
Mise en commun groupe d’exposer sa Expose sa production et répond
(20 min) production. aux questions de la classe
Après chaque exposé, je -La partie frottée s’est électrisée
demande la réaction des -Oui, car la partie frottée du Bic a
Structuration autres élèves. soulevé le bout de papier.
Je fais la synthèse après Prennent note
chaque l’exposé pour la
trace écrite :
Institutionnalisation Le Bic bleu qu’Emile a
(15 min) frotté avec ses cheveux
s’est chargé en électricité
ce qui permet d’attirer les
bouts de papier posé sur la
table.
je reviens sur la situation et Répondent
Résolution du problème demande aux élèves de la
(10 min) résoudre
Trace écrite
A- Electrisation par frottement
1- L’électrisation
Après frottement, le Bic présente une faculté d’attirer les corps léger (bout de papier), il est dit électrisé
par frottement.
Initialement neutre, le Bic s’est chargé en électricité : une charge électrique s’accumule sur la partie frottée
82
2- Les deux sortes d’électricité
Après les expériences d’Emile, on conclut qu’il y a deux sortes d’électricité qui sont :
- Charge électrique positive
- Charge électrique négative
a- Attraction
La charge électrique portée par la tige de fer diffère de celle portée par la tige en verre alors les deux corps
s’attirent.
b- Répulsion
Les charges portées par les deux de fer sont de mêmes signes alors les deux se repoussent.
NB : tout objet en verre électrisé porte une charge positive
Exercice d’application
M ; N ; P et Q sont des corps électrisés.
1- M repousse N ; N attire P ; P attire Q ; Q est en verre. Quel est le signe de l’électricité portée M ; N ; P ?
2- M repousse Q ; N attire Q ; P est négatif ; Q attire P. Quel est le signe de l’électricité portée M ; N ; Q ?
Séance 2
B- Modèle atomique
1. Atome
Un atome est la plus petite particule de la matière qui puisse exister et invisible à l’œil nu. Un atome est
constitué d’un noyau des électrons qui gravitent (tournent) au tour du noyau.
L’atome a une structure lacunaire car entre le noyau et les électrons, il y a du vide.
a- Noyau d’un atome
Le noyau d’un atome est formé de protons et de neutrons. L’ensemble des protons et neutrons est appelé le
Nucléon.
𝑃𝑟𝑜𝑡𝑜𝑛 + 𝑁𝑒𝑢𝑡𝑟𝑜𝑛 = 𝑁𝑢𝑐𝑙é𝑜𝑛
➢ Les protons portent une charge positive (+). La quantité d’électricité porté par un proton est : qp=+1,6.10-19C ; C se
lit Coulomb.
➢ Les neutrons ont une charge nulle qn=0C : on dit qu’ils sont électriquement neutres.
➢ Si dans le noyau on a Z protons, la quantité d’électricité totale portée par ces protons est
Q
Q = Z × e donc Z = Avec e la charge élémentaire e=+1,6.10-19C
e
➢ La masse d’un proton est égale à celle d’un neutron mp=mn=1,67.10-27 Kg
b- Les électrons
Les électrons sont de petites et légères particules qui gravitent autour du noyau à des niveaux différents
appelés couches électroniques. Les électrons portent une charge négative (-). Le symbole d’un électron est e- et a
pour quantité d’électricité qe-= -1,6.10-19C
Si autour du noyau on a Z électrons, la quantité d’électricité totale portée par ces électrons est
𝑄
𝑄 = −𝑍 × 𝑒 𝑑𝑜𝑛𝑐 𝑍 = − Avec e la charge élémentaire e= +1,6.10-19C
𝑒
La masse d’un électron est égale me= 9.10-31 Kg
83
NB : la masse d’un atome est essentiellement concentrée dans son noyau car la masse des électrons est
négligeable devant celle du noyau
Dans un atome, le nombre de charges positives dans le noyau est égal au nombre de charges
négatives portées par les électrons : l’atome est dit électriquement neutre.
Exercice de maison
1) Réponds par vrai ou faux
a. L’atome est une entité électriquement neutre
b. Le noyau concentre pratiquement égale à celle du proton
c. La masse de l’électron est pratiquement égale à celle du proton
d. La masse du proton est négligeable devant celle du neutron
e. L’atome a une structure lacunaire
f. Il n’y a pas d’atomes dans un corps à structure moléculaire
g. Les électrons sont serrés les uns contre les autres autour du noyau
h. Entre le noyau et les électrons, existe du gaz.
Séance 3
A
3- Elle se présente comme suit : ZX
Exercice d’application
Le noyau d’un atome porte une charge de 19,2.10-19C. On donne la charge élémentaire
e=+1,6.10-19C.
1- Trouver son numéro atomique. De quel atome s’agit-il ?
2- Combien y a-t-il d’électrons dans son nuage électronique ?
3- En déduire le nombre de protons.
84
5- Rôle des électrons dans le phénomène d’électrisation
Toutes les expériences d’électrisation apparaissent comme un transfert d’électrons. Ainsi :
➢ La charge positive est due à un défaut ou à une perte d’électrons
➢ La charge négative est due à un excès ou à un gain d’électrons.
Exercice de maison
A- Compléter sans faute d’orthographe le tableau suivant par les noms ou les symboles manquants.
Al Ni Hg Na
Zinc Argent Fer Silicium
B-
Le noyau d’un atome x a une charge de 20,8 x10-19C
1)
Quel est le numéro atomique correspondant ?
2)
Donne le nom et le symbole de cet atome.
3)
Combien y-a-il d’électrons dans son nuage électronique ?
4)
Quelle est la charge totale de ses électrons ?
5)
Montre que cet atome est électriquement neutre ?
6)
Sachant qu’il dispose de 14neutres, quel est son nombre de nucléons ?
85
Chimie - Leçon 2 : Structure de l’atome et électricité
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
THEME :
SEANCES : 08
SUPPORTS DIDACTIQUES : guide d’exécution, GRIA 4ème, DURANDEAU 4ème ? énoncé de la
situation problème
PRE-REQUIS : Structure de l’atome, conducteurs et isolants électriques
Capacités Contenus
Réaliser une expérience de conduction électrique Interprétation électronique du courant dans un
dans un métal métal :
Expliquer la conduction électrique dans un métal - Sens de déplacement des électrons
Déterminer dans un circuit électrique le sens du - Sens conventionnel du courant
courant et le sens du déplacement des électrons Cas des isolants
Situation problème
Les élèves de la classe de 4ème décident de réaliser une expérience pour un laboratoire de PCT pour réaliser
une expérience, pour avoir satisfaction, ces élèves disposent une tige en cuivre sur un support qui ne conduit
pas du courant électrique (isolant) l’autre extrémité de la tige en contact avec une boule. Ces élèves touchent
l’autre extrémité de la tige par une paille en plastique, ils constatent que la boule est repoussée. Ces élèves
ont remplacé la tige de cuivre et approche la paille de la boule, ils voient toujours que la boule est repoussée.
Pour élargie la connaissance ils cherchent à connaitre également et à indiquer sur un circuit électrique le sens
conventionnel des électrons et celui du courant. C
élèves cherchent à comprendre les phénomènes qui se sont déroulés et à connaître le sens conventionnel des
électrons et celui du courant.
A partir de vos connaissances aidez ces élèves à comprendre.
Stratégies pédagogiques
- Organisation des élèves en petit groupe après un travail individuel
- Observation et échange des questions
86
puis des exemples d’isolants
électriques
Présentation de la situation problème (10min)
Demande de lire la situation problème Lecture de la situation problème
Appropriation de la situation problème (5min)
Que constatent les élèves des deux Ils constatent que la boule est toujours
expériences repoussée
Mise en commun (15min)
- Demande à chaque groupe - Exposent leur travail au tableau
d’exposer son travail du tableau - Réagissent suite à l’exposition d’un
- Demande la réaction des autres autre groupe et débattent
groupes Copient la synthèse
Fait la synthèse avec les élèves
Synthèse
Quand il y a contact entre la paille en plastique contre la tige en cuivre, les gains d’électrons
qui sont sur lui montent sur la tige en cuivre et ce dernier est chargé négativement. Certains
de ces électrons sont au niveau de la boule et celle-ci se charge négativement. De plus deux
corps qui portent les mêmes charges se repoussent. Donc ici la paille et la boulle doivent
être repoussées.
De plus par convention, le courant quitte à la borne positive et entre par la borne négative
et c’est le sens contraire des électrons.
Tige en cuivre
Boule
Isolant
Paille en
plastique
électrique
2- Observation / Constatation
Nous observons que la boule s’écarte de la tige en cuivre. Autrement dit la boule est toujours
repoussée à chaque niveau.
87
Exercice de maison
Répond par vrai ou faux
1) Deux corps qui portent les mêmes charges se repoussent.
2) Par convention, le courant quitte de la borne positive et entre par la borne négative
du générateur.
3) Deux corps qui portent les charges contraires s’attirent.
4) Les électrons se déplacent dans le sens opposé au sens du courant.
Séance 3
3- Interprétation
Quand il y a contact entre la paille en plastique contre la tige en cuivre, les gains d’électrons
qui sont sur lui montent sur la tige en cuivre et ce dernier est chargé négativement. Certains
de ces électrons sont au niveau de la boule et celle-ci se charge négativement. De plus deux
corps qui portent les mêmes charges de repousse. Donc ici la paille et la boule doivent se
repousser.
NB : les électrons qui ont quitté la tige en cuivre pour la boule sont appelés électrons libres.
4- Conclusion
Les électrons peuvent se déplacer dans un métal, c’est pour cela que les métaux sont des
conducteurs électriques.
Séance4
II- Sens de déplacement des électrons et sens du courant électrique
Le sens du courant électrique à l’intérieur du générateur va de la borne positive (+) vers la
borne négative (-). Les électrons se déplacent dans le sens opposé.
+ -
G
K
L
e-
i
-
e sens du déplacement des électrons
i sens conventionnel du courant
Exercice de maison
Réponds par vrai ou faux
1- Les métaux sont des conducteurs électriques parce que les électrons se déplacer
dans les métaux.
2- Les métaux possèdent les électrons libres.
89
Chimie - Leçon 3 : Les ions
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
COMPETENCE DE BASE :
THEME : STRUCTURE DE L’ATOME
LEÇON : LES IONS
SEANCES : 4
PLACE DES SEANCES DANS LA PROGRESSION :
DUREE D’UNE SEANCE : 55min
SUPPORTS DIDACTIQUES :
PRE REQUIS : structure de l’atome et électricité
Situation problème :
Au cours d’une leçon de chimie, les élèves de la classe de 4eme du collège disposent des étiquettes
de quelques solutions. En lisant ces étiquettes ils remarquent qu’elles indiquent les formules
d’espèces chimique (Cu2+, Fe2+, Cl-, SO42+) portant des charges positives ou négatives. Ils veulent
comprendre ces écritures. Ils décident alors de définir ces espèces chimiques et de connaitre leur
nom. A partir de vos connaissances aidez-les.
Stratégies pédagogiques :
- Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
- Observation des corps apportés
- Expériences-observation-interprétation et conclusion
90
Séance N° :
Capacité 1 :
Moments Activités du professeur Activités de l’élève
didactiques
Lancement, Un atome est constitué :
évaluation · au centre le noyau dans lequel
diagnostique est concentrée toute la masse. Il
Cite les constituants de l’atome est chargé positivement.
· autour du noyau, se déplacent
des électrons formant le cortège
électronique. Ils sont chargés
négativement.
La charge négative compense la
charge positive du noyau : l’atome
est
électriquement neutre.
Présentation Fait lire la situation problème Lisent individuellement et
de la (écrite au tableau ou photocopiée) silencieusement la situation
situation problème
problème
91
De même en perdant un ou plusieurs électrons ils se chargent
positivement et deviennent alors des ions positifs ou cations.
La formule chimique de l'ion, est constituée du symbole de l'atome dont il
dérive suivi en exposant du nombre de charges positives (+) ou négatives
(-) qu'il a en excès
➢ Définition
Énoncé
1-Qu’appel-ton ion ?
2-Un ion négatif est appelé cation. Vrai ou faux
Résolution
1-Un ion est un atome ou groupe d’atome ayant perdu ou gagné un ou
plusieurs électrons
2-Faux
92
Exercice de maison
Chercher formule chimique des ions suivants :
Séance N°2
Capacité 2 :
Révision Qu’appel-ton ion ? Un ion est un atome ou groupe
d’atome ayant perdu ou gagné un
ou plusieurs électrons
Organisation Organise les élèves en petits Les élèves appliquent la consigne
du travail groupes et réalisent la tâche contenue dans
la situation problème
-Désigne un responsable au sein
de chaque groupe
La formule chimique de l'ion, est
-Indique la durée de l’activité constituée du symbole de l'atome
-indique aux élèves la méthode dont il dérive suivi en exposant du
d’observation et le canevas de nombre de charges positives (+) ou
prise de notes négatives (-) qu'il a en excès
Remarques
93
- L’atome et son ion ont la même masse
- L’atome est électriquement neutre mais son ion porte toujours une
charge
- Le rayon de l’atome est généralement supérieur ou égal à celui de son
ion
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer Travail individuel
Application, individuellement avant la
évaluation résolution au tableau.
Énoncé
Donne la formule chimique des ions suivants
Cuivre Fer (II) Fer (III) Magnésium Manganèse
Résolution
Cuivre Fer (II) Fer (III) Magnésium Manganèse
Cu2+ Fe2+ Fe3+ Mg2+ Mn2+
Exercice de maison
Séance N°3
Capacité 3 :
Révision Cites des exemples d’ions et donne
leur formule chimique
Organisation Organise les élèves en petits Les élèves appliquent la consigne
du travail groupes et réalisent la tâche contenue dans
la situation problème
-Désigne un responsable au sein
de chaque groupe
-Indique la durée de l’activité
-indique aux élèves la méthode
d’observation et le canevas de
prise de notes
Comment appel-t-on : Un ion négatif
L’atome de départ gagne un
électron un ion positif
L’atome de départ perd un électron
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur production,
commun et leur travail, demande l’avis des dialoguent entre eux pour faire la
synthèse autres et passe à la synthèse synthèse.
94
Synthèse
L’atome de départ gagne un électron, il a donc plus d’électrons que de
charges positives, il est donc chargé négativement : c’est un ion
négatif.
L’atome de départ perd un électron, il a donc moins d’électrons que de
charges positives, il est donc chargé positivement : c’est un ion positif
3-Les cations
Trace écrite Ce sont des atomes ou groupe d’atomes ayant perdus un ou
plusieurs électrons.
Exemples
4-Les anions
Ce sont des atomes ou groupe d’atomes ayant gagnés un ou
plusieurs électrons.
Exemples
Résolution
Ions Formules
Sulfate de cuivre Ion sulfate SO42-
Ion cuivre Cu2+
Sulfate de fer Ion sulfate SO42-
Ion fer II Fe2+
Exercice de maison
Séance N°4
Capacité 4 :
Révision
96
Synthèse
Quand on verse de la soude dans une solution contenant des ions
cuivre, il se forme un précipité bleu d'hydroxyde de cuivre
Les ions Cu2+ réagissent avec les ions hydroxyde (OH-) pour donner un
précipité bleue d’hydroxyde de cuivre selon l’équation : Cu2+ + 2OH- →
Cu(OH)2
Conclusion
Les ions cuivre se colorent en bleu en solution
97
2- l'hydroxyde de cuivre
Exercice de maison
Situation d’évaluation
Sur l’étiquette de certain produit du laboratoire de physique-chimie, Adja en 4e découvre les
inscriptions suivantes et cherche à les connaitre. Il t’est demandé de l’aider : sulfate de cuivre,
sulfate de fer.
➢ Définis un ion
➢ Donne le nom et la formule de chaque ion contenu dans chacun des produits.
➢ Adja verse dans chaque produit de la soude. Donne pour chacun la couleur du précipité formé.
Solution
Un ion est un atome ou groupe d’atome ayant perdu ou gagné un ou plusieurs électron
Ions Formules
Sulfate de cuivre Ion sulfate SO42-
Ion cuivre Cu2+
Sulfate de fer Ion sulfate SO42-
Ion fer II Fe2+
Réactif Précipité
Sulfate de cuivre Soude (NaOH) Précipité bleu
Sulfate de fer Soude (NaOH) Précipité vert
98
Chimie - Leçon 4 : Transformation chimique de l’ion cuivre en cuivre et inversement
COMPETENCE DE BASE :
THEME : Structure de l’atome
LEÇON : Transformation chimique de l’ion cuivre en cuivre et inversement
SEANCES : 03
PLACE DES SEANCES DANS LA PROGRESSION :
DUREE D’UNE SEANCE : 55min
SUPPORTS DIDACTIQUES : Document d’accompagnement de Sciences physiques classe de 4eme,
Livre DURANDEAU 4eme
PREREQUIS : L’ion cuivre en solution et comment le caractériser. Correction de l’exercice de maison
Capacités Contenus
Décrire une expérience Transformations chimiques :
- Réaction entre le fer et l’ion cuivre -
Schématiser une expérience - Réaction entre une solution d’acide nitrique et le
cuivre
Interpréter une transformation
chimique par un échange d’électrons
Situation problème :
Contexte : Par mégarde Koffi laisse tomber un morceau de fer dans une solution de sulfate de
cuivre qu'a ramené son père à la maison. Pris de peur il n'a pu rien dire à son père. Le
lendemain il constate que la solution a perdu sa couleur. Il ne comprend rien.
Consigne : A partir de tes connaissances, explique-lui l'origine de cette perte de couleur.
Stratégies pédagogiques :
• Organisation des élèves par petits groupes chacun avec la tâche à réaliser, suivi d’un échange
• Discussion et exposé
Séance N° : 1
Capacité 1 : Identification de la transformation chimique de l’ion cuivre en cuivre
Organisation Précise que chaque élève doit d’abord Ils résolvent le problème
du travail essayer de résoudre individuellement, individuellement puis en petits
contrôle les productions des élèves et groupes, Ils entrent dans une
les encourage, observe et repère les démarche d’investigation : essais,
difficultés des élèves de manière à conjectures, ajustement,
organiser la phase de synthèse, les vérification, Ils communiquent
oriente si nécessaire sans fournir une entre eux (idées, procédures,),
solution. débattent, dégagent une position
du groupe sur la procédure et les
résultats
- Chaque groupe prépare une
synthèse de son travail
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur production,
commun et leur travail, demande l’avis des autres dialoguent entre eux pour faire la
synthèse et passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
Le changement de couleur de la solution de sulfate de cuivre est dû à la
présence des ions ferreux Fe2+.La solution de sulfate de cuivre est bleue à
cause des ions cuivre. Ses ions vont progressivement en solution capter
chacun deux électrons venant des atomes du métal fer. Ce qui va décolorer
la solution de sulfate de cuivre car absence des ions cuivre Cu2+. Les atomes
de fer en libérant chacun deux électrons au profit des ions cuivre Cu 2+ se
transforment en ion ferreux d’où le changement de couleur à la solution.
100
SEANCE N° 2
b- Observation
On constate quelques instants plus tard :
• La disparition de la couleur bleue de la solution de sulfate de
cuivre ;
• La paille de fer se recouvre d’un dépôt rougeâtre ;
• L’apparition du précipité vert foncé lors de l’ajout de soude à la
solution décolorée ce qui indique la présence des ions ferreux Fe 2+.
Je retiens
❖ La décoloration de la solution est due à la disparition des ions cuivre.
❖ Le test à la soude a donné un précipité vert, ce qui montre que dans
la solution finale on a des ions ferreux Fe2+.
❖ Les ions cuivre se sont transformés en métal cuivre en gagnant
chacun 2 électrons.
L’équation de cette réaction s’écrit :
Cu2+ + Cu +
Fe Fe2+
Remarque : Dans l’équation bilan, les
électrons n’apparaissent plus.
Exercice d’application
Énoncé A/Complete : La couleur de la solution de sulfate de cuivre est
Application, ……a. à cause des ions…b…de formule…c….En solution au contact du
évaluation métal fer de formule …d…., ses ions se transforment en…e….en captant
chacun… f…….électrons.
L’équation de la réaction s’écrit : Cu2+ + ……. Cu .
L’équation globale de cette réaction chimique est :
Cu2+ + ……. Fe2++ ………
101
B/Répond par Vrai ou Faux
Les ion cuivre Cu2+ en solution se transforment en métal cuivre Cu en
perdant chacun deux électrons.
Résolution
A/Je complète : a-bleu b-cuivre c-Cu2+ d-Fe e-métal cuivre Cu
f— Deux
B/ Faux, ils se transforment en cuivre en gagnant chacun deux électrons.
Exercice de maison
Décris une expérience chimique aucours de laquelle l’ion cuivre se transforme
en métal cuivre.
Séance N°3
2) Capacité 2 : Identification de la transformation chimique du cuivre en ion cuivre.
Trace écrite 2)Transformation chimique du cuivre en ion cuivre (Réaction entre une
solution d’acide nitrique et le cuivre)
a- Expérience
Versons un peu d’acide nitrique sur un morceau de cuivre contenu dans un
verre à pied.
b- Observation
• Il y a dégagement d’une vapeur rousse,
• La disparition du cuivre.
• Apparition d’une solution bleue
• Le test à la soude donne un précipité bleu.
Je retiens
La couleur bleue prise par la solution finale montre la présence des ions
cuivre. Ceci est confirmé par le test à la soude.
Au cours de cette réaction, le cuivre a disparu pour donner des ions cuivre.
Cette réaction est traduite par l’équation suivante:
Cu Cu2+ +
2e-
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer individuellement Travail individuel
Application, avant la résolution au tableau.
évaluation
102
Exercice d’application
Complète :
Au cours de la réaction entre le cuivre et la solution d’acide
nitrique, le cuivre disparait pour donner …………a…….
L’écriture de cette réaction chimique est : …b…. …c…+ …d…….
RECAPITULATION
Elle porte sur les notions essentielles suivantes :
- La transformation chimique de l’ion cuivre en cuivre et inversement ;
-Les équations chimiques de ces réactions.
EVALUATION
Voulant tester ses connaissances du cours acquis sur la transformation chimique l’ion cuivre en
cuivre, Nassiba plonge une lame de Zinc dans une solution de sulfate de cuivre. Quelques
instants après elle observe que la solution se décolore progressivement. Etonné elle cherche à
comprendre.
Sachant que le zinc de formule chimique Zn réagit de la même façon que le fer, aidez votre
camarade à décrire cette transformation ainsi que l’équation chimique globale de ce phénomène
qu’elle a observé.
103
4
Chimie - Leçon 5 : Transformation électrochimique de l’ion cuivre et du cuivre
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence de base : résoudre des situations problèmes liées aux réactions chimiques
Thème : STRUCTURE DE L’ATOME
Leçon : TRANSFORMATION ELECTROCHIMIQUE DE L’ION CUIVRE ET DU CUIVRE
Séances : 02
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : GRIA Togo, Durandeau, document d’accompagnement, Internet,
programme APC
Prérequis : ions, transformation chimique du cuivre et de l’ion cuivre, atome
104
Séance N° : 1
Capacité 1 : Faire réaliser l’expérience de l’électrolyse de sulfate de cuivre
105
La transformation électrochimique de l’ion cuivre et du cuivre a lieu au
niveau des électrodes.
• A la cathode, les ions cuivre captent deux électrons pour donner l’atome
de cuivre
✓ Equation chimique : Cu2+ + 2e- Cu
• A l’anode, les atomes de cuivre perdent deux électrons pour donner les
ions cuivre
✓
Equation chimique : Cu Cu2+ + 2e-
106
Exercice de maison
Résolution
1. Le courant passe dans la solution de sulfate de cuivre et la lampe s’allume
2. Les réactions chimiques se produisent aux électrodes.
Nature de phénomène : phénomène d’électrolyse
Cu2+ + 2e- Cu ; Cu Cu2+ + 2e-
Séance N°2
Capacité 2 : cerner la notion de transformation électrochimique du cuivre
Révision Donné le symbole de l’atome cuivre Réponses des élèves,
et celui de l’ion cuivre. Qu’est-ce voir cours
qu’un électrolyte ?
Organisation 1. Identifier les électrodes : l’anode à la 1. L’anode est électrode
du travail cathode sur la figure reliée à la borne positive
du générateur.
La cathode est
2. Que se passe-t-il lorsque le courant l’électrode reliée à la
passe dans la solution de sulfate de borne négative
cuivre ?
3. La solution de sulfate de cuivre renferme 2. Les réactions se
deux type ions. Vrai ou faux ? Donne leur produisent aux électrodes.
symbole. 3. Vrai, Cu2+, SO42-
A- Définitions
Les électrodes sont deux conducteurs qui sont plongées dans la solution aqueuse
de sulfate de cuivre.
L’anode est électrode reliée à la borne positive du générateur. Il est en cuivre.
La cathode est l’électrode reliée à la borne négative. Il est en graphite.
107
B- Observations
Lorsqu’on ferme l’interrupteur, on constate que :
• La lampe s’allume.
Trace écrite • L’anode en cuivre métallique diminue d’épaisseur
• Et un dépôt de cuivre métallique sur la cathode.
• La solution ne change pas d’aspect.
C- Conclusion
L’éclairement de l’ampoule traduit le passage d’un courant électrique dans le
circuit : la solution de sulfate de cuivre est donc conductrice du courant électrique.
L’apparition à la cathode et la disparition à l’anode de cuivre métallique montrent
que ces électrodes sont le siège de réactions chimiques.
Définition : on appelle Electrolyse, l’ensemble des réactions chimiques qui se
produisent aux électrodes lors du passage du courant électrique dans l’électrolyte.
Ces réactions se produisent quand un courant électrique traverse la solution : la
solution est donc dite électrolyte
2-Interprétation
108
NB : La couleur bleue de la solution de sulfate de cuivre est due à la présence
des ions cuivre.
Les charges positives portées par les ions cuivre et les charges négatives portées
par les ions sulfate sont en nombre égal : on dit que la solution est électriquement
neutre.
Exercice d’application
1. Choisi la bonne réponse
Application, a. La solution de sulfate de cuivre est électriquement neutre car les charges
évaluation + des Cu2+est égale celles des SO42- / ces ions ont mêmes charges / ces ions
sont de charge opposée.
b. L’ion cuivre a pour symbole Cu / Cu2+/ Cu2-
2. Complete le tableau suivant :
Cu 29 34
Cu2+ 27
Résolution
1. Réponse
a. Les charges + des Cu2+est égale celles des SO42-
b. Cu2+
2. A = Z+N, N = A - Z
Séance N°3
Capacité 3 : Transformation aux électrodes
Révision Que se passe aux électrodes lorsque le Les élèves répondent
courant passe dans la solution de sulfate (voir cours)
de cuivre ?
Organisation Ecrire les équations chimiques de Cu2+ + 2e- Cu ;
du travail transformation aux électrodes. Cu Cu + 2e-
2+
109
A la cathode, chaque ion cuivre Cu2+ capte deux électrons et se transforme en
atome de cuivre métallique Cu ce qui explique le dépôt de cuivre métallique à la
cathode.
Equation de la transformation de l’ion cuivre en atome de cuivre est :
Cu2+ + 2e- Cu
A l’anode, les atomes de cuivre perdent chacun deux électrons et se transforment
en ion cuivre : c’est ce qui explique la conservation de la couleur bleue de la
solution.
Equation de la transformation d’atome de cuivre en ion cuivre est :
Cu Cu2+ + 2e-
II-Bilan de l’électrolyse
Au cours de l’électrolyse le passage d’une espèce à l’autre au niveau des
électrodes s’effectue par voie électrochimique : la transformation est dite
électrochimique
A-Bilan électronique
Lorsqu’un atome de cuivre devient un ion cuivre deux électrons partent par le fil
de connexion, de l’anode vers la borne + du générateur.
Lorsque deux électrons provenant par le fil de connexion de la borne négative du
générateur arrivent à la cathode, un ion cuivre devient un atome de cuivre.
Le nombre d’électrons récupérés par l’anode est égal au nombre d’électrons
consommés à la cathode pendant le même temps.
B-Bilan chimique
B1-Variation de la masse de cuivre aux électrodes
Chaque fois qu’un atome de cuivre disparaît à l’anode, il se forme un atome de
cuivre sur la cathode : la masse de cuivre déposée sur la cathode est égale à celle
perdue par l’anode.
M anode (Cu) = M cathode (Cu)
B2-Composition constante de la solution
Chaque fois qu’un ion Cu2+ disparaît à la cathode, il se forme un ion Cu2+ à
l’anode. Le nombre d’ions Cu2+ reste constant dans la solution (d’où la
conservation sa teinte (couleur) bleue).
NB : L’électrolyse est beaucoup plus utilisée dans les industries chimiques,
notamment pour préparer, purifier ou raffiner des métaux et non-métaux. Elle est
110
utilisée pour protéger et embellir des voitures dans l’industries automobile et en
bijouterie pour les dépôts de couches d’or ou d’argent sur les bijoux.
Exercice de maison
111
Chimie - Leçon 6 : Courant électrique dans les électrolytes
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Situation probleme
Au laboratoire de ton collège, le professeur de PCT fait un montage comportant, un générateur,
un interrupteur, une lampe, un électrolyseur. Dans un premier temps il ferme l’interrupteur après
avoir verser l’eau distillée dans un électrolyseur, la lampe reste éteinte. Il ouvre l’interrupteur et
ajoute à cette eau quelques cristaux de sels de cuisine puis ferme l’interrupteur, la lampe
s’allume. Tes camarades ne comprennent pas pourquoi la lampe s’allume dans le second cas.
A partir des schémas de l’expérience, aide tes camarades à comprendre ces différentes
observations
Stratégies pédagogiques :
-Organisation des élèves en petits groupes après un travail un travail individuel
-Manipulation, observation et interprétation des résultats, schematisation, conclusion
-Questions-réponses, écrire au tableau
112
Séance N°01 :
Capacité 1 :
-Dans le 1er cas la lampe reste éteinte car le courant ne passe pas dans
l’eau distillée
-Dans le 2ème cas l’ajout du sel apporte des ions à la solution, ces ions ont
permis au courant de traverser la solution d’où la lampe s’allume
113
1)Solution aqueuse
Trace écrite Une solution aqueuse est une solution obtenue en faisant dissoudre un
corps dans l’eau : l’eau est le solvant et le corps dissout le soluté
Exemple :
-Solution salée (sel + eau)
-Solution sodée (eau + soude)
-Solution sucrée (eau + sucre)
2) Electrolyte
la solution obtenue en ajoutant le sel à l’eau distillée permet le passage du
courant : c’est un électrolyte
Un électrolyte est une solution qui conduit le courant électrique
3-Nature du courant électrique dans un électrolyte
La dissolution du sel (NaCl) introduit dans l’eau distillée a conduit à la
formation des ions Na+ et Cl-. Ce sont ces ions qui ont rendu la solution
conductrice du courant électrique
Retenons
Dans une solution aqueuse, ce sont les ions qui assurent le passage
du courant
4)Electronégativité d ’un électrolyte
Dans une solution de sel obtenue, le nombre de charges positives (ions Na +)
est égal au nombre de charges négatives (ions Cl-) : on dit que la solution
est électriquement neutre. On dit aussi qu’il y’a autant des cations que
d’anions.
Pour rendre compte de cette électronégativité d’un électrolyte, on place des
coefficient devants les ions dans son écriture chimique, Mais le coefficient 1
n’est jamais écrit.
Exemple d’électrolyte.
-solution de sulfate de cuivre (Cu2+ + SO4 2-)
-Sulfate de chlorure ferreux :( Fe2+ +2Cl-)
-Solution de chlorure ferrique :(Fe2+ +3 Cl-)
-Solution de sulfate d’argent : (2Ag+ +SO4 2- )
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer individuellement Travail individuel
Application, avant la résolution au tableau.
Énoncé
évaluation
On donne les formules chimiques de solutions suivantes : (Na+ + CO3 2-), (Al3+ +
SO4 2-)
a) Donne le nom de chaque solution
b) Place les coefficients devant chaque formule de manière à traduire
l’électronégativité de la solution
Résolution
a) (Na+ + CO3 2-) : solution de carbonate de sodium
(Al3+ + SO4 2-) : solution de sulfate d’aluminium
b) (2Na+ + CO3 2-)
(2Al3+ + 3SO4 2-)
Exercice de maison :
1,3, 7 pagesC7-10 GRIA TOGO 4ème
114
Séance N°2
Capacité 2 :
Révision -Contrôles et correction de l’exercice de Présentions et correction de
maison l’exercice de maison
-remédiation si possible
Organisation Je réalise une expérience de la double Les élèves déduisent la nature du
du travail migration d’ions et j’aide les élèves à courant dans les électrique
déduire la nature du courant dans les
électrolytes
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur production,
commun et leur travail, demande l’avis des autres dialoguent entre eux pour faire la
synthèse et passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
4-Double Migration d’ions
Trace écrite
a- Protocole expérimentale :
Mélangeons dans un tube en U une solution du dichromate de
potassium(jaune-orange) et une solution de sulfate de cuivre (bleue).
Fermons le circuit et notons les observations puis tirons une conclusion.
b) Schéma de l’expérience
c)Observation
On note un mouvement d’ensemble dans les deux sens :
-Les ions positifs Cu2 + (couleur bleue) ou cations migrent vers la cathode.
- Les ions négatifs dichromates Cr2O7 2- (couleur jaune) ou anions migrent
vers l’anode.
d)conclusion
La double migration en sens inverse des cations et des anions constitue le
courant électrique dans l’électrolyte
115
Séance (seances 3 et 4)
Évaluation &remédiation
➢ Contrôle et corrige l’exercice de maison ➢ Résolution de la situation
➢ Reviens sur la situation problème et problème
demande aux élèves de la résoudre ➢ Travail individuel
➢ Donne des situations d’évaluation à
résoudre individuellement
Organisation ➢ Remédie si possible
Résolution complète de la situation problème
-Dans le 1er cas la lampe reste éteinte car le courant ne passe pas dans
l’eau distillée
-Dans le 2ème cas l’ajout du sel apporte des ions à la solution, ces ions ont
permis au courant de traverser la solution d’où la lampe s’allume
EXERCICE
116
a) Toutes solutions conductrices (contiennent / ne contiennent pas) des
ions.
b) Lors du passage du courant dans un électrolyte, ce sont les
(électrons/des ions) qui se déplacent dans la solution.
c) dans une solution de sulfate de sodium, les ions présents sont
(S2-/ SO2- 4 /Cu2+/Na+/K+ )
SOLUTION
1- je complète
a- eau f-eau
b- cuivre g-nitrate
c- Cu 2+ h- NO3-
d-sulfate i-argent
e- SO 42- j- Ag+
117
Leçon 1 : Les machines simples à travers les âges
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence de base : Résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre
des connaissances liées à l’évolution des objets techniques, les machines simples et les
outils pour travailler la terre
Thème : ÉVOLUTION D’UN OBJET TECHNIQUE
Leçon 1: LES MACHINES SIMPLES A TRAVERS LES AGES
Séances : 1/3 ;2/3 ;3/3
Place des séances dans la progression : Lecon 1 -technologie
Durée d’une séance : 55min
Supports didactiques : Guide pédagogique, guide d’exécution, énoncé de la situation
problème document d’accompagnement technologie 4 ème ; quelques machines simples
Prérequis : Objet technique et sa fonction d’usage 6è
- Palan
-treuil
Rendre compte d’une évolution Évolution des machines simples dans le temps
Situation problème :
Pendant les vacances Karim un élève au CEG AGOU GARE décide d’aller se chercher un travail
à Tsévié et pour avoir de l’argent et préparer la rentrée prochaine. Au cours de son aventure il a
vécu des situations qu’il partage avec vous :
« Quelques parts ils ont utilisés des planchettes pour faire descendre les tonneaux ; une voiture
qui tire une autre d’un trou par le biais d’une corde métallique qui s’enroule autour d’une tige
cylindrique métallique ». Il a été manœuvré et c’est là qu’il a vu que les maçons ont fait monter le
sable et les briques sur les étages avec un objet qui a la forme d’une roue. Karim pour mieux
comprendre vous demande des explications.
Eclaircissez votre camarade à partir de vos connaissances.
Stratégies pédagogiques
-Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
-Observation des objets apportés
-questions-réponses, écrire au tableau
118
Séance N°01 :
Capacité 1 :
Identifier la fonction d’usage d’une machine simple
Appropriation J’aide les élèves à s’approprier les élèves interagissent avec moi,
de la de la situation problème s’approprient de la situation
situation problème et identifient la tâche à
réaliser
Organisation les élèves étant en groupes, je Travaillent et débâtent en groupes
du travail donne les consignes de travail et
j’accompagne chaque groupe
dans leurs productions
Mise en Demande à un groupe de Présentent leur production,
commun et présenter leur travail, demande dialoguent entre eux pour faire la
synthèse l’avis des autres et passe à la synthèse.
synthèse
Synthèse
Les dispositifs que notre camarade a rencontrés dans les différents lieux
sont appelés des machines simples.
Les machines simples sont dispositifs mécaniques permettant
d’effectuer un travail avec un effort moindre ou plus rapidement
119
II-Usage et fonction d’usage de quelques machines simple
120
➢ Donne un exercice
d’application, Travail individuel
Application, ➢ Demander d’essayer
évaluation individuellement avant la
résolution au tableau.
Énoncé
Choisis la bonne réponse
1- au sujet de quelle machine simple Archimède a dit « donnez-moi un
point d’appui et je soulèverais le monde ». a- palan ; b- poulie simple ; c-
levier
2- un palan possède : a- trois moufles ; b- un moufle ; c- deux moufles
3- laquelle des machines simples suivantes est un levier ? a- balance ;
b- plan incliné ; c- treuil
4- laquelle des machines simples possède un tambour ? a- le palan ; b-
le treuil ; c- la poulie
Résolution
1) c-levier
2) c-deux moufles
3) a- une balance
4)b- treuil
Exercice de maison
Séance N°2
Capacité 2 :
Rendre compte d’une évolution
Révision -Contrôles et correction de l’exercice Présentions et correction de
de maison l’exercice de maison
-remédiation si possible
Organisation Le professeur demande ensuite aux Les élèves commencent par montrer que
du travail élèves d’écrire au brouillon ce qu’ils l’on peut soulever l’objet avec la pièce
pensent de l’évolution des machines de monnaie en utilisant le levier
simples dans le temps puis il interroge
quelques élèves. .
Le professeur fait remarquer
qu’aujourd’hui la force de
l’homme est souvent remplacée
par des moteurs
Mise en Demande à un groupe de Présentent leur production,
commun et présenter leur travail, demande dialoguent entre eux pour faire la
synthèse l’avis des autres et passe à la synthèse.
synthèse
121
Synthèse
Les machines simples existent depuis très longtemps et ont peu évolué dans le
temps, jusqu’à l’apparition du moteur électrique au 19e siècle. La force électrique
a remplacé la force musculaire de l’homme ou de l’animal.
Les matériaux ont changé, la pierre et le bois ont été remplacés par
l’acier, les alliages d’aluminium et les matériaux composites notamment
➢ Donne un exercice
d’application, Travail individuel
Application, ➢ Demander d’essayer
évaluation individuellement avant la
résolution au tableau.
Énoncé
1- complète le tableau suivant :
Objet Levier Plan Poulie
incliné simple
Date
apparition
Résolution
Exercice de maison
122
Séance (dernière séance)
Évaluation &remédiation
➢ Contrôle et corrige l’exercice de maison ➢ Résolution de la situation
➢ Reviens sur la situation problème et problème
demande aux élèves de la résoudre ➢ Travail individuel
➢ Donne des situations d’évaluation à
Organisat résoudre individuellement
ion ➢ Remédie si possible
Résolution complète de la situation problème
Les dispositifs que notre camarade a rencontrés dans les différents lieux
sont appelés des machines simples.
Les machines simples sont dispositifs mécaniques permettant d’effectuer
un travail avec un effort moindre ou plus rapidement
Évaluatio ➢ Propose des sujets d’évaluation pour ➢ Résolution individuelle
n vérifier la maitrise de la compétence des sujets
remédiati ➢ Remédie si possible
on ➢ ➢
Exercice
1- complète le tableau suivant :
Machines palan levier treuil Plan
simples incliné
usages
123
Leçon 2 : Les outils de travail de la terre à travers les âges
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
COMPETENCE : Résoudre des situations problèmes qui nécessitent la mise en œuvre des connaissances
liées à l’évolution des objets techniques, les machines simples et les outils pour travailler la terre.
THEME : Evolution d’un objet technique
LEÇON N°2 : DE LA HOUE AU MOTOCULTEUR, LES OUTILS DU TRAVAIL DE LA TERRE A TRAVERS LES AGES
SEANCE : 1 ; 2 ; 3 ; 4.
DUREE : 55min/séance
SUPPORT DIDACTIQUE : Programme, guide pédagogique ; matériel expérimental, document
d’accompagnement 4e
PREREQUIS : Objets techniques.
Capacités/Objectifs Contenu
Identifier et utiliser les outils Outils pour le désherbage - Les outils manuels
de désherbage du sol Coupe-coupe ; sarcloir ; houe…
- Les outils à moteur
Tondeuses…
124
Identifier et utiliser les outils Outils pour la culture (semis, greffage, marcottage,
pour la culture bouturage)
- greffoir, plantoir ; sécateur ; coupecoupe ; arrosoir …
Identifier et utiliser les outils Outils pour la récolte - Les outils manuels :
pour la récolte Brouette ; coupe-coupe ; sécateur ; hache ; sac ; panier
; gaule ; râteau…
- Les machines à moteur
Moissonneuse ; batteuse ; décortiqueuse …
Stratégie d’enseignement : travail en groupe de deux ou individuel, observation et interprétation des résultats
exposés, questions et réponse
SITUATIONS PROBLEMES :
Après avoir suivi un documentaire sur l’agriculture Européenne, Koffi dit à sa sœur Viviane qu’en Europe, ce sont les
machines qui travaillent dans les champs à la place des hommes. Viviane n’ayant pas suivi le documentaire n’est pas
du tout convaincu. Le lendemain à l’école, elle demande au professeur s’il existe des machines pouvant travailler à la
place des hommes ? Pour répondre, le professeur cite les objets suivant : moissonneuse batteuse ; charrue à soc ;
débrousailleuse tractée ; décortiqueuse ; faucheuse ; Tondeuse ; sarcloir ; brouette ; Binette ; arrosoir ; charrue ; coupe-
coup ; puis demande de donner leur fonction d’usage. A partir de tes connaissances, aide-les à donner sa fonction
d’usage.
Déroulement de la Leçon :
125
Organisation du travail - J’organise les élèves Travaillent individuellement
en groupes de deux ou ou en groupe de deux
travaillent
Résolution du individuellement.
problème -J’accompagne les
(Individuellement puis groupes dans leurs
en groupes) (5 min) productions.
Labourage consiste à retourner la terre non cultivée (avant d’y déposer des semences).
1° Les outils manuels
Houe ; binette ; fourche-bêche ; charrue…
2° Les machines avec animaux : Charrue à soc…
3° Les machines à moteur :
Tracteur avec charrue à disques
Exercice de maison
Recherche dans les documents et/ou sur internet ; d’autre outils de nettoyage et de labourage du sol.
126
Séance 2 Cite des : -La houe ; râteau
-Outils pour l’aplanissement du sol -La houe ; coupecoupe
-Outils pour le désherbage -Greffoir ; Coupecoupe
-Outils pour la culture (semis, -Panier ; gaule ; brouette ; hache.
greffage, marcottage, bouturage)
-outils pour la récolte
IV-Outils pour la culture (semis, greffage, marcottage, bouturage) Pour une plante cultivée la culture
commence lorsque les graines sont semées ou les plants repiqués.
La culture est l’ensemble des actions nécessaires au développement de la
plante à partir du semis ou de la plantation.
Greffoir, plantoir ; sécateur ; coupe-coupe ; arrosoir …
5. Exercice de maison
Rechercher dans les documents et/ou sur internet les différentes décortiqueuses.
Séance Contrôle de l’exercice de maison et C’est un instrument utilisé dans
3 Correction l’agriculture. Il sert à labourer les
Qu’est-ce qu’une charnure à soc ? quel est camps.
son rôle ?
127
VI-Fonction d’usage et famille d’outils
Les fonctions d’usage et les familles d’outils figurent dans le tableau.
Comme pour les machines simples, pour une même fonction d’usage, les outils
manuels ont peu évolué.
Pour les outils à moteur la force musculaire de l’homme ou des animaux a été remplacée par celle de
moteurs thermiques ou électriques. Ces outils permettent de traiter des surfaces plus grandes dans le
même temps qu’à la main ou avec des animaux de trait.
La charrue à soc
Charrue pour tracteur d’où l’absence de roue et l’appellation « portée » car c’est l’attelage du tracteur qui la
soulève.
La charrue est un instrument aratoire utilisé en agriculture depuis des temps immémoriaux qui permet de
labourer les champs. La charrue à soc, type le plus commun aujourd'hui, se distingue de l'araire par le fait
qu'elle est pourvue d'un versoir qui rejette la terre d'un seul côté (travail dissymétrique).
Le labour permet de retourner et d'ameublir la terre ce qui la prépare à recevoir le semis. Il permet d'enfouir
aussi les résidus des cultures précédentes et les mauvaises herbes.
La moissonneuse est une machine agricole permettant de couper et récolter des plantes à graines,
notamment des céréales.
La batteuse est une machine agricole permettant de battre les céréales pour séparer le grain de la paille et
de la balle. Cette opération effectuée pendant des millénaires manuellement, avec des fléaux, ou avec l'aide
d'animaux, était une véritable corvée demandant énormément de temps et d'effort.
La moissonneuse -batteuse est une machine servant à couper et récolter des plantes à graines, notamment
les céréales, et qui coupe, ramasse, bat, trie, nettoie les grains et les stocke momentanément.
6. La débroussailleuse
Une débroussailleuse est un outil servant à faucher la broussaille (petites plantes) ou à élaguer.
7. La décortiqueuse
La décortiqueuse est une machine agricole qui sert à séparer différentes semences de leurs
Enveloppes protectrices (céréales, riz, arachides, amandes…)
8. La faucheuse
La faucheuse est une machine agricole permettant de faucher l'herbe haute sans l’abîmer pour
L’utiliser comme foin après séchage, et jadis aussi les céréales.
128
Exercice de maison
Rechercher dans les documents et/ou sur internet les autres outils de culture.
Séance 4 Correction de l’exerce de maison. Complète le tableau et prennent
Complète le tableau suivant en mettant note.
une croix dans la case qui convient
Arrosoir
Binette
Brouette
Charrue
Charrue à soc
Coupe-coupe
Faux/faucille
Fourche-
bêche
Gaule
Greffoir
Hache
Houe
Panier
Pic-fouisseur
Pioche
Plantoir
Râteau
129
Sac
Sarcloir
Sécateur
Batteuse
Débroussailleuse
Décortiqueuse
Faucheuse
Moissonneuse
Tondeuse
Tracteur/charrue
à disques
Tracteur/herse
Arrosoir X
Binette X
Brouette X
Charrue X
Charrue à soc X
Coupe-coupe X X X X
Faux/faucille X
Fourche-bêche X
Gaule X
Greffoir X
Hache X X
130
Houe X X X X
Panier X
Pic-fouisseur X
Pioche X X
Plantoir X
Râteau X X
Sac X
Sarcloir X
Sécateur X X
Batteuse X
Débroussailleuse X
Décortiqueuse X
Faucheuse X
Moissonneuse X
Tondeuse X
Tracteur/charrue X
à disques
Tracteur/herse X
131
Leçon : Le dessin technique
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Capacités/objectifs Contenus
spécifiques
Identifier une représentation Les principales représentations du dessin technique
Représenter un objet - Représentation en perspective cavalière
technique - Projection orthogonale
- Position des différentes vues en projection orthogonale
-Plan
Interpréter les traits Les traits utilisés
Tracer les traits normalisés sur - Les traits continus forts et fins
la représentation d’un objet - Les traits interrompus
- Les traits mixtes fins
Calculer une échelle L’échelle
Utiliser une échelle
Compléter un cartouche Le Cartouche
Interpréter et utiliser les - Objet représenté
informations d’un - Auteur
cartouche - Date
- Échelle
Identifier le format d’une Les formats de feuilles normalisés
feuille normalisée
Identifier l’orientation d’une L’orientation de la feuille
feuille - Portrait
- Paysage
Stratégies pédagogiques :
-Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
-Observation des objets apportés
-questions-réponses, écrire au tableau
132
Situation probleme
Votre professeur entre en classe et met au tableau « DESSIN TECHNIQUE » comme titre de la
leçon du jour et un de vos camarades s’écrie «je suis très fort en dessin et je suis capable de
dessiner un parpaing creux de béton » et votre camarade réaliser le dessin suivant :
Le professeur lui demande de choisir dans la liste suivante la représentation qui correspond à
son dessin :
-Représentation en perspective cavalière
-projection orthogonale
-Plan
Votre camarade ne se retrouve pas. Aidez- le à partir de vos connaissances
Séance N°01 :
Capacité 1 :
Identifier une représentation
Représenter un objet technique
133
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur
commun et leur travail, demande l’avis des autres production, dialoguent
synthèse et passe à la synthèse entre eux pour faire la
synthèse.
Synthèse
Le dessin réaliser par votre camarade est une illustration de la
Représentation en perspective cavalière.
Les autres représentations du dessin technique :
-projection orthogonale
- Positions des différentes vues en projection orthogonale
-Plan
134
2) projection orthogonale
Dans une projection orthogonale la direction de projection est
perpendiculaire aux plans sur lesquels on projette.
Dans une projection orthogonale du point A sur le plan P la
droite AH est perpendiculaire au plan P.
Dessous Droit
e
Face Gauche
Droit
e D
Droite
Dessus Arrière
Face Dr r
Face
Gau oit o
Gauch
Droi
che e Droite ei
… t
te
Arriè Fa FaceArrière
Remarque : Fac re ce Gauc e
e G he
Dessus
F
La face « droite » est projetée à Ga
gauche de la aufaceArrièr
principale.
Dessus e a
La face « gauche » est projetée uch ch principale.
à droite de la face
e e c
Arri Ar e
Dessou 135
èreDess Dessus
riè s
ous re G
a
La face « dessus » est projetée au-dessous de la face principale.
La face « dessous » est projetée au-dessus de la face principale
4-Plan
En dessin technique le plan est la projection horizontale d'un objet,
d'une machine, d'un bâtiment. (Le plan est dit « coté » lorsqu'on a
inscrit, sur le dessin, les cotes des niveaux des points représentés
en projection). Ce terme est employé surtout en architecture.
Remarque : On emploie ici le mot « cote » qui n’a rien à voir avec
le mot « côté ».
Dessiner le plan non coté du parpaing creux. Que remarque-t-on ?
136
Séance N°2
Capacité 2
Interpréter les traits
Tracer les traits normalisés sur la représentation d’un objet
Calculer une échelle
Utiliser une échelle
Révision ➢ Contrôle et correction de l’exercice ➢ Présentation et
de maison correction de
➢ Remédie si possible l’exercice
Organisation ➢ Je définis les différents traits et les ➢ Rende compte du
du travail fait représenter sur les projections vocabulaire spécifique
orthogonales. ➢ Notent le cours et
➢ Je fais remarquer qu’on a indiqué interagissent avec
les mesures après avoir dessiné et l’enseignant
demande si on ne pourrait pas faire
autrement.
➢ J’introduis ainsi la notion d’échelle,
en donnant le sens, la définition
➢ Je donne des exemples à calculer
Mise en Demande à un groupe de présenter Présentent leur
commun et leur travail, demande l’avis des autres production, dialoguent
synthèse et passe à la synthèse entre eux pour faire la
synthèse.
Synthèse
137
3-Les traits mixtes fins
Ils représentent les axes de symétrie.
IV-L’ECHELLE
Lorsque les objets sont grands (immeubles, bateaux, automobiles)
ou petits (montres, circuits électroniques) il est nécessaire de faire
des réductions ou des agrandissements pour les représenter.
GRANDEURS DU DESSIN
ECHELLE =
GRANDEURS REELLES
50c
m
X cm
Xcm
138
À l’échelle 1 : 10, sur le schéma, le parpaing creux mesurera 2 cm
x 2,5 cm x 5 cm et son épaisseur XX mm
Remarque : les longueurs et les épaisseurs peuvent être
indiquées sur la perspective cavalière
Résolution
1-5/500 = 1/100
Le dessin est 100 fois plus petit que l’objet.
2-50/5 = 10
Le dessin est 10 fois plus grand que l’objet.
3-
𝑮𝒓𝒂𝒏𝒅𝒆𝒖𝒓 𝒅𝒖 𝒅𝒆𝒔𝒔𝒊𝒏
ECHELLE= 𝑮𝒓𝒂𝒏𝒅𝒆𝒖𝒓 𝒓é𝒆𝒍𝒍𝒆
Exercice de maison
-Cite les différents traits utiliser pour un dessin
-Fais un schéma de cube en perspective cavalière
139
Séance N°3
Capacité 3 :
Compléter un cartouche
Interpréter et utiliser les informations d’un cartouche
Identifier le format d’une feuille normalisée
Identifier l’orientation d’une feuille
140
VI-Les formats de feuilles normalisées
Les longueurs sont données en mm.
Portrait Paysage
141
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer individuellement Travail individuel
Application, avant la résolution au tableau.
Énoncé
évaluation
Réponds par vrai ou faux :
1- Le cartouche est la carte d’identité du dessin
2- L’orientation portrait, le plus long côté est vertical ;
3-L ’orientation paysage, le plus long côté est oblique
4- Traditionnellement, on trouve le cartouche en bas à gauche du dessin
Résolution
1-vrai 2-vrai 3-faux c- faux
Séance (séance04)
Évaluation &remédiation
➢ Contrôle et corrige l’exercice de maison ➢ Résolution de la situation
➢ Reviens sur la situation problème et problème
demande aux élèves de la résoudre ➢ Travail individuel
➢ Donne des situations d’évaluation à
résoudre individuellement
Organisation ➢ Remédie si possible
Résolution complète de la situation problème
Le dessin réaliser par votre camarade est une illustration de la
Représentation en perspective cavalière.
Les autres représentations du dessin technique :
-projection orthogonale
- Positions des différentes vues en projection orthogonale
-Plan
142
Leçon : Schématisation d’une installation électrique domestique simple
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Compétence de base : Résoudre des situation problèmes qui nécessitent la mise en œuvre
des connaissances liées à une installation électrique domestique
Thème : Installation électrique domestique
Situation problème :
LARE élève en classe de 4eme après avoir suivi le cours sur la tension du secteur ne comprend
pas le type de circuit électrique et le choix d’installation électrique dans leur maison et vous
demande de l’expliquer clairement. A partir de vos connaissances aidez-le.
Stratégies pédagogiques :
Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
Observation
143
Séance N° :1
Capacité 1 : Distinguer un circuit série et un circuit en déviation et
expliquer le choix de l’ampérage d’une installation
Appropriation Qu'est ce que Lare veut comprendre ? LARE veut comprendre le type
de la LARE veut comprendre le type de circuit de circuit électrique et le choix
situation électrique et le choix d’installation dans d’installation dans leur maison
leur maison
Organisation Forme les petits groupes Travail individuel
du travail Demande un travail individuel et en Travail en groupe
groupe
144
Trace écrite
I)Les circuits électriques domestiques
1)Le type de circuit dans les domestiques
Dans une installation électrique domestique tous les circuits sont en
dérivation. La dérivation électriques aliment tous les appareils électriques et
les prises de courant
2)Rôle du compteur
Comme son nom l’indique un compteur électrique mesure l’énergie
électrique consommé et elle est exprimée en KWH (kilowattheure).
L’alimentation électrique est fournie par la CEET (Compagnie Energie
Electriq
Résolution
➢ Faux
➢ Un compteur électrique mesure l'énergie électrique consommée
Exercice de maison
Séance N°2
Capacité 2 : Justifier le choix de l’ampérage
d’une installation
-Justifier le choix des diamètres des fils électriques
Révision Quel type de circuit avez vous dans les Dans les domestiques nous
domestiques ? avons un circuit avec dérivation
Organisation Organise les élèves en petits groupes
du travail -Désigne un responsable au sein de Les élèves appliquent la
chaque groupe consigne et réalisent la tâche
-Indique la durée de l’activité contenue dans la situation
-indique aux élèves la méthode problème
d’observation et le canevas de prise de
notes
- Comment se fait le choix des
installations dans les domestiques ?
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse
passe à la synthèse synthèse.
145
Synthèse
Les installations domestiques sont des circuits avec dérivation. Pour réussir
ses installations il faut tenir compte de l’ampérage et le choix des fils
d’alimentation des appareilles électriques.
Résolution
Choix de l'ampérage et Choix des fils d'alimentation des appareils
électriques
Exercice de maison
Séance N°3
Capacité 3 :-Expliquer le rôle du disjoncteur principal et de la mise à la terre
-Expliquer le rôle du disjoncteur principal et de la mise à la terre
-Schématiser une installation électrique domestique simple
Révision Quel est le rôle du disjoncteur principal Un disjoncteur principal coupe le
?Rol Rôle de mise à terre ? circuit en cas de surintensité
146
La mise à terre permet d'éviter
les contacts entre les corps
métalliques avec le courant
Organisation Organise les élèves en petits groupes
du travail -Désigne un responsable au sein de Les élèves appliquent la
chaque groupe consigne et réalisent la tâche
-Indique la durée de l’activité contenue dans la situation
-indique aux élèves la méthode problème
d’observation et le canevas de prise de
notes
- Quels sont les éléments qu'on a besoin
dans une installation électrique
domestique simple ?
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
147
Exercice d’application
1)Quel est le rôle du compteur ?
2)Quel appareil mesure-t-on l’énergie électrique consommée ?
3)Comment se fait le branchement dans les installation domestique ?
4)Comment se fait le choix des installations dans les domestique ?
5)Quels sont les éléments qu’on a besoin dans une installation électrique
domestique
Correction
1)Le compteur électrique mesure l’énergie électrique consommée
2)L’énergie électrique est mesurée à l’aide du compteur électrique.
3) Le branchement dans les installations électrique domestique se fait en
dérivation
4)Choix de l’ampérage et choix des fils d’alimentation des appareils électrique
5)On a besoin du compteur, des lampes, un interrupteur va et vient, Une
prise avec terre
148
Leçon : La génératrice de bicyclette
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Situation problème
Assise sur son vélo, la nuit Kodzo se dirige vers Koffi qui attend au coin de la rue. Il s’étonne de
voir dès que Kodzo s’arrête le phare du vélo s’éteint. Il te demande de lui explique comment les
feux d’éclairages du vélo s’allument et s’éteignent ?
Stratégies pédagogiques :
- Organisation des élèves en petits groupes après un travail individuel
➢ - Observations
149
Séance N°01 :
Capacité 1 :
Expliquer le fonctionnement de la génératrice de bicyclette
Synthèse :
Le 'vélo de Kodzo est muni d'une génératrice de bicyclette.
- La nuit, Kodzo met la génératrice en position de frottement du galet sur le
pneu.
- Pendant le déplacement du vélo, le galet qui est solidaire de l’aimant
cylindrique (Rotor) tourne devant les faces de la bobine fixe (stator) et il y a
production de courant qui fait briller les feux avant et arrière du vélo.
150
La lampe électrique s’allume
Conclusion
Quand on fait tourner le galet ; l’ampoule s’allume. Elle s’allume d’autant plus
fort que le galet tourne vite
.
2) Expérience2
Remplaçons l’ampoule par un multimètre réglé pour mesurer une tension
alternative.
Conclusion
Lorsque le galet tourne, il apparait aux bornes de la génératrice une tension
alternative. Son amplitude augmente avec sa vitesse de rotation
Exercice de maison1
1- qu’est qui produit l’électricité du vélo ?
2- la génératrice de bicyclette est encore appelé « dynamo » de bicyclette.
Vrai ou faux
Séance N°2
Capacité 2 :
Démonter une génératrice de bicyclette
Identifier ses constituants
Expliquer le fonctionnement d’une génératrice de bicyclette
Identifier les matériaux
Révision ➢ Contrôle et correction de l’exercice de ➢ Présentation et
maison correction de
➢ Remédie si possible l’exercice
Organisation Je demandé aux élèves d’apporter des génératrices -observations en utilisant le
du travail de bicyclette pour ce cours. Il forme des groupes en vocabulaire spécifique
fonction du nombre de génératrices.
151
Je leur demande de démonter la génératrice, de faire - démontent et remontent
l’inventaire des pièces, d’indiquer leur fonction et la la génératrice de
nature des matériaux. bicyclette Puis font le
schéma et ’expliquent par
écrit son principe de
fonctionnement étant en
groupe
1= galet 3= bobine
2=aimant 4=bornes
152
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer individuellement avant Travail individuel
Application, la résolution au tableau.
évaluation Énoncé
Résolution
Complétons le tableau :
Exercice de maison
Synthèse
153
III -REMONTAGE DE LA GENERATRICE DE BICYCLETTE
Trace écrite Remarque :
Pour une même vitesse de rotation du rotor, lorsque la génératrice débite un
courant, la tension à ses bornes diminue
V-GENERATRICE DE BICYCLETTE, UN OBJET TECHNIQUE
C’est Alimenter en électricité le phare avant d’une bicyclette et son feu arrière
2)Besoin
C’est Signaler la présence du cycliste et de son vélo la nuit pour éviter les accidents.
Le phare avant permet au cycliste de voir une partie de la route devant lui.
3) Principe de fonctionnement
La roue qui tourne entraine le galet solidaire d’un aimant (rotor). Il apparait alors une
tension aux bornes de la bobine (stator) qui, connectée au récepteur électriques qui
équipent la bicyclette, donne naissance à un courant qui alimente le phare et le feu
arrière.
4) Schéma
1=galet
2=aimant
3= bobine
Énoncé
154
Résolution
1=galet
2=aimant
3= bobine
Exercice1
Réponds par vrai ou faux les affirmations suivantes :
a) La génératrice de bicyclette est formée de l’ampoule et de l’aimant.
b) Le galet, l’axe et la bobine sont de même nature.
c) Le dynamo et la génératrice de bicyclette sont différents.
d) La fréquence et la tension aux bornes de la bobine d’une génératrice de
bicyclette dépendent de la vitesse de rotation.
e) Toutes les pièces d’une génératrice de bicyclette sont en cuivre
f) la génératrice de bicyclette est encore appelée « dynamo » de bicyclette
Résolution
Je réponds par vrai ou faux :
a - Faux d-Vrai
b -Faux e-Faux
c- Faux f- Faux
155
Exercice2
A) réponds par vrai ou faux
a) toutes les pièces d'une génératrice, de bicyclette sont métalliques.
b) le boitier de la génératrice de bicyclette est en acier.
c) la houe et la génératrice de bicyclette ont la même fonction d'usage.
d) la génératrice de bicyclette produit un courant alternatif.
B) Complète la phrase suivante sans recopier. :
La …a…de bicyclette est un ……b……technique. Elle est constituée d’une …c….
et d’un aimant. La bobine est le …d……et l’aimant est le stator
RESOLUTION
A) Je réponds par vrai ou faux.
a- Faux b- Vrai c-Faux d- Vrai
B)- Je complète la phrase sans recopier :
a-Génératrice b-Objet b-Bobine d-Rotor
156
Leçon : Réalisation d’un redresseur de courant alternatif
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Stratégies pédagogiques :
Organisation de petits groupes d’élèves après des travaux individuels
157
Séance N° : 1
Capacité 1 : Réaliser une expérience de redressement simple alternance
Trace écrite I. L’action d’une diode et d’un pont de diodes sur un courant
alternatif
A) L’action d’une diode sur un courant alternatif
1) La diode
La diode est un composant électronique qui laisse passer le courant que
dans un seul sens.
Le symbole d’une diode :
158
2) L’action d’une diode
a) Etude expérimentale
Oxillographe Oxillographe
( 1) (2)
b) Observation
Sur l’écran de l’oscillographe 1, on observe une courbe sinusoïdale (la
courbe 1). La courbe présente les alternances positives et négatives.
(1) (2)
Sur l’écran de l’oscillographe 2, on observe la courbe 2. Une alternance sur
deux est supprimée.
c) Interprétation :
La courbe 1 présente les alternances positives et négatives : Le courant
change de signe (sens).
Contrairement à la courbe 2, une alternance sur deux est supprimée : Le
courant ne change plus de sens.
Une diode bloque le courant électrique pendant la moitié de la période.
d) Conclusion
La diode impose un sens unique au courant : On dit que la tension est
redressée. La diode est un redresseur simple alternance.
Remarque : La tension n’est plus alternative mais elle est toujours
périodique.
e) Rôle d’une diode
La diode est une redresseuse de tension simple alternance.
➢ Donne un exercice d’application, Travail individuel
159
➢ Demander d’essayer individuellement
avant la résolution au tableau.
Énoncé
Application, 1- Donne le rôle d’une diode dans un circuit alimenté par un générateur
évaluation de tension alternative.
2- Complète :
La diode permet de laisser passer le …a….. dans un …b..sens. lorsqu’on place une
diode en série avecun appareil, on visualise sur l’oxilloscope que l’alternance négative
est …c… ; le redressement est dit …..d…. alternance. Si on remplace la diode par un
pont de diodes, on visualise que l’alternance négative devient….e…. ; le redressement
est dit ….f…. alternance
La tension du secteur est une tension ……….
3- La tension d’un circuit électrique contenant une diode et alimenté par un courant du
secteur est une tension alternative. Vrai ou faux ?
Résolution
1) La diode est une redresseuse de tension simple alternance
2) Alternative
3) faux
Exercice de maison
1. Donne les symboles et rôle d’une diode dans un circuit alimenté par un générateur de
tension alternative.
2. Un circuit électrique contenant une diode est alimenté par un générateur de tension
alternative. Fait le schéma d’une courbe qu’on peut observer à l’oxilloscope.
3. Recherche : fait le schéma d’un pont de diodes constitué de 4 diodes.
Séance N°2
Capacité 2 :
Révision Vérifie l’exercice de maison puis pose et Suivent, recopient puis posent et
répond aux questions, désigne un élève répondent aux questions
pour la correction au tableau
Organisation
du travail
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
2 e
3 1
Oxillographe 4
A- + B (b)
(a)
A B
+ - 160
a) Observation
Dans les deux cas on observe la courbe suivante sur l’oscillographe : Une
alternance sur deux est inversée
b) Interprétation:
Lorsque la borne A est positive, (le montage (a)), le courant traverse la diode
2, la lampe puis la diode 4 ; les diodes 1 et 2 étant en sens bloqué, le courant
ne passent pas.
Lorsque la borne B est positive (le montage (b)), le courant traverse la diode
3, la lampe puis la diode 1 ; les diodes 2 et 4 sont bloquantes.
Dans les deux cas, le courant passe dans la lampe dans le même sens (de N
vers M).
c) Conclusion
En réalisant un circuit avec un pont de diodes constitué de 4 diodes simples,
la tension aux bornes de la lampe est redressée double alternance.
d) Rôle du pont de diodes
Le pont de diodes est un redresseur double alternance.
NB : Schéma du pont diode Symbole simplifié
du pont diode
Exercice de maison
Donner le symbole et rôle d’un pont diodes.
➢ Donne un exercice d’application,
➢ Demander d’essayer individuellement Travail individuel
Application, avant la résolution au tableau.
Énoncé
évaluation
Complète :
La diode permet de laisser passer le …a….. dans un …b..sens. lorsqu’on
place une diode en série avec un appareil, on visualise sur l’oxilloscope que
l’alternance négative est …c… ; le redressement est dit …..d…. alternance.
Si on remplace la diode par un pont de diodes, on visualise que l’alternance
négative devient….e…. ; le redressement est dit ….f…. alternance
161
Résolution
Je complète
a) Courant électrique b) seul c) nulle d) simple e) positive f) double
Exercice de maison
Vrai ou faux
Un transformateur branché sur le secteur délivre unr de 12V lue sur le
voltmètre.
a) La tension de sortie est alternative.
b) L’oxillogramme de la tension est une diode.
L’oxillogramme visualisé à loxillographe branché sur ce transformateur est
sinusoïdal
Séance N°3
Capacité 3 :
Révision
Organisation
du travail
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
II) L’action d’un condensateur dans le redressement du courant
Trace écrite alternatif par un pont de diodes
1) Etude expérimentale
Réalisons un montage avec un pont diode et un condensateur montés en
parallèles.
Oscillogra
2) Observation
162
3) Conclusion
Oscillogra
2) Observation
Sur l’écran de l’oscilloscope, on observe la courbe suivante qui est une
droite:
(5)
Résolution
163
Exercice de maison
A- Complète
La tension délivrée par une prise de secteur est une tension …a….. Cette tension,
lorsqu’elle est redressée par un …b... peut-être lisser Par un …c....
B- Dans une alimentation d'un appareil électrique branché sur une prise de
secteur, on trouve un dispositif dont le schéma est représenté ci après
M P R
ENTRÉE SORTIE
(secteur) (appareil)
N Q S
(A) (B) (C)
1) Quel est le nom et le rôle de chacun des éléments (A); (B); (C) de ce dispositif?
- La tension entre M et N;
- La tension entre Q et P;
- La tension entre R et
(I (II (III
Exercice 2 ) ) ))
Lors d’une séance de TP, ton professeur de PCT demande à ton groupe de produire
une tension continue de valeur adaptée pour faire fonctionner un petit moteur à
partir du courant du secteur. Il met à votre disposition un petit moteur; un pont de
diodes, un transformateur et un condensateur. Ton groupe te désigne de presenter
le schema du montage puis leur expliquer de comment faire fonctionner petit
moteur.
Aide-les à realizer le travail.
Solution
Schéma du montatage M
Explication
Le dispositive: transformateur-pont de diodes-condensateur; constitute un
adaptateur.
Le transformateur abaisse la tension alternative adaptée au moteur
Le pont de diodes est un redreseur double alternance ,
Le condensateur lisse la tension redressée en atenuant les ondulations
Ce qui permet au petit moteur de tou
164
Séance N°4
Capacité 4 :
Révision
Organisation
du travail
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
Résolution
Exercice de maison
165
Leçon : La communication sur Internet
Nom : Fiche N° :
Prénom : Date :
Classe : Discipline :
Etablissement : Contact :
Situation problème :
Monsieur Moussa a reçu un cadeau de la part de son fils ainé qui réside à Lomé, ce cadeau était
un ordinateur portable. Monsieur Moussa voit souvent les voisins se connecter avec le Wi-Fi du
quartier, il voudrait se connecter au Wi-Fi mais prouve des difficultés et il fait appel à son fils
benjamin de l’aider mais ce dernier aussi n y arrive pas. Tu es élève en classe de quatrième dans
ce quartier, aide Ce monsieur et son fils.
Stratégies pédagogiques : recherches ; Organisations des élèves en groupe, observations, interprétation des
résultats ; questions-réponses écrire au tableau.
Au cours de ce chapitre, nous partirons du contrôle des prérequis pour aborder les notions. Ainsi
par une situation problème nous amènerons les élèves à bien aborder cette leçon. En suite après
le travail des élèves nous noterons, les essentiels à retenir, nous ferons une récapitulation et une
évaluation finale pour vérifier si les élèves ont compris la notion enseignée. Et enfin nous
donnerons des exercices de maison.
166
Séance N° : 1
Capacité 0 : situation problème
Trace écrite
Résolution
Exercice de maison
167
Séance N°2
Capacité 1 : Acquérir la terminologie propre à Internet
Révision Comment se connecter avec un réseau
wifi sur un ordinateur portable, sur un
téléphone portable
Organisation -Organise les élèves en petits groupes Réponds aux questions
du travail -Désigne un responsable au sein de
chaque groupe
- Pose des questions suivantes : définir
internet, adresse de messagerie,
navigateur, débit
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
Trace écrite
1 Internet
Internet est un réseau informatique mondial qui permet à ses utilisateurs,
appelés internautes de communiquer entre eux à l’échelle de la planète à un
prix dérisoire puisqu’il suffit d’un simple accès.
Un moteur de recherche est, comme son nom l’indique, un outil qui permet
de rechercher sur Web (mais aussi sur un ordinateur personnel) des
ressources, des contenus, des documents.
Google est aujourd’hui le moteur de recherche le plus utilisé dans le monde.
Yahoo, Search, Qwant ou encore Bing sont quelques-uns de ses concurrents.
1.5. Les adresses URL
Résolution
a-réseau, b- internautes, c- trois, d-vitesse, e- kpbs
169
Exercice de maison
1. Définir : Une adresse de messagerie, La propriété intellectuelle, Le débit, Internet
2. Complète :
Séance N°3
Capacité 2 :
Révision Quelle est l’unité du débit de la
connexion
Organisation -Organise les élèves en petits groupes
du travail -Désigne un responsable au sein de
chaque groupe
- Pose des questions suivantes : définir
la propriété intellectuelle
Mise en Demande à un groupe de présenter leur Présentent leur production,
commun et travail, demande l’avis des autres et dialoguent entre eux pour faire la
synthèse passe à la synthèse synthèse.
Synthèse
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« copyleft » est de « laisser copier » en opposition avec « copyright » (droit
de reproduction : d’auteur)
2.3. La netiquette
Résolution
1. Faux
2. Vrai
Exercice de maison
Compare le copyright et le copyleft
Exercice d’intégration
2- complète
➢ Le débit est la ..(a)….de la connexion internet. Il s’exprime généralement en….(b)…..
➢ …( c ) …. est aujourd’hui le moteur de recherche le plus utilisé dans le monde.
➢ Une adresse de messagerie est composée de …(d)…éléments.
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Réponses : a=vitesse ; b= kpbs ; c= Google ; d= trois
3- Réponds par vrai ou faux
f- Chrome est le meilleur des navigateurs. Vrai
g- Le « copyright » et le « copyleft » suggèrent même idée. Faux
h- Yahoo est aujourd’hui le moteur de recherche le plus utilisé dans le monde. Faux
i- URL signifie : localisateur uniforme de ressource.
j- Une URL permet d’accéder à un site internet. Vrai
Exercice de maison
3. Définir : Une adresse de messagerie, La propriété intellectuelle, Le copyright, le copyleft, Le débit,
Internet
4. Complète :
Le débit se compose du débit descendant: vitesse à laquelle les données venant d'Internet
….(a)…. Sur votre ordinateur et du débit ascendant : vitesse à laquelle les données sont
…(b)….de votre ordinateur à Internet.
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