Livret des connaissances à acquérir de la 5 ème à la 3 ème

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Nom: Prénom: Livret des connaissances à acquérir de la 5 ème à la 3 ème (cycle 4) « La connaissance s'acquiert par l'expérience, tout le reste n'est que de l'information.» Albert Einstein Collège André Malraux, Fos-sur-Mer Les illustrations sont issues des manuels: Nathan, Hachette, Bordas, Belin, Magnard, Hatier

Transcript of Livret des connaissances à acquérir de la 5 ème à la 3 ème

Nom:

Prénom:

Livret des connaissances à

acquérir de la 5 ème à la 3 ème

(cycle 4)

« La connaissance s'acquiert par

l'expérience, tout le reste n'est que

de l'information.»

Albert Einstein

Collège André Malraux, Fos-sur-Mer Les illustrations sont issues des manuels:

Nathan, Hachette, Bordas, Belin, Magnard, Hatier

Les connaissances à acquérir

I Organisation et transformations de la matière.

4 = Très Bonne maitrise 3 = maitrise satisfaisante 2 1 = maitrise insuffisante = maitrise fragile

II Mouvement et interactions.

p 6

I-C– Décrire l’organisation de la matière dans l’univers.

II-A– Caractériser un mouvement

II-B– Modéliser une interaction

III L’énergie et ses conversions.

III-A– Identifier les sources, les conversions et les formes d’énergie

III-B– Utiliser la conservation de l’énergie

III-C– Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité.

p 10

p 13

p 14

p 17

p 17

p 19

IV Des signaux pour communiquer et observer.

IV-A– Les différents types de signaux.

IV-B– Propriétés des signaux.

p 23

p 24

I-A– Décrire la constitution et les états de la matière. p 1

- Les changements d’état - Différence entre corps pur et mélange - Reconnaitre un matériau par ses propriétés physiques - La composition de l’air. - La miscibilité - La solubilité - La masse volumique - Le volume - La masse - La pression - La température.

I-B– Décrire et expliquer des transformations chimiques.

- Différence entre transformations physiques, chimiques et mélange - Reconnaitre des espèces chimiques - La structure de la matière - Zoom sur un atome – Décrire une transformation chimique - Les ions - Différence entre acide et base - Réactions avec les acides

- La structure de l’univers - Le système Terre, Lune, Soleil - La formation des atomes - Le temps - La distance

- Les différents types de trajectoire -Les différents types de vitesse. - Le référentiel d’étude - Décrire un mouvement.

- Les différents types d’interactions - Les effets des interactions - La gravitation universelle - différence entre poids et masse - La vitesse - La force

- Les différentes formes d’énergie. - La puissance - L’énergie.

- Etablir un bilan énergétique.

- Deux types de circuit - La résistance - L’intensité - La tension - Les lois de l’électricité. - Les dangers de l’électricité

- Différence entre source primaire et objet diffusant - La lumière - Le son

- Utilisations du son et de la lumière

(niveau 4) (niveau 3) (niveau 2) (niveau 1 )

I-A- Décrire la constitution des états de la matière.

Les molécules sont au

contact mais restent à

leur place et vibrent.

Les molécules sont au

contact mais glissent

les unes sur les autres.

Les molécules sont

dispersées et se

percutent très vite.

Les changements d’état (exemple de transformation physique)

Observations: Lors d’un changement d’état d’un corps pur…

… le volume peut changer car les distance entre les molécules changent.

La matière n’existe que sous 3 états:

état Solide:

- Il a une forme propre

- on peut le saisir

État Liquide:

- n’a pas de forme

- Se met à l’horizontal

État Gazeux:

- souvent invisible

- Occupe tout l’espace

disponible Exemple: un verre d’eau

Exemple: La vapeur d ‘eau

… la température reste constante.

… la masse ne change pas car le nombre de molécules ne change pas

Exemple: un glaçon

Fusion:

Les molécules se

décrochent.

solidification:

Les molécules se

figent.

vaporisation:

Les molécules se

séparent:

Liquéfaction:

Les molécules se

rapprochent.

Inter

préta

tion

Micr

oscop

ique

1

I Organisation de la matière 5

ème

5 èm

e 4

ème

Différence entre corps pur et mélange

Corps pur:

C’est un objet qui n’est composé que d’une seule matière , autrement dit d’un seul type de particule.

Mélange:

Il est composé de plusieurs matières, autre-ment dit de plusieurs types de molécules.

Exemples:

L’eau pure

L’or pur des lingots

Mélange Hétérogène: Mélange Homogène:

A l’œil nu, on ne voit qu’un seul constituant

Exemple: la menthe à l’eau

A l’œil nu, on voit plu-sieurs constituants.

Exemple: le cham-pagne (liquide + bulles)

La composition de l’air

La solubilité

La miscibilité

Tous les solides ne peuvent pas être dissous dans l’eau.

Pour ceux qui peuvent être dissous, au-delà d’une certaine quantité, la solution est dite saturée.

Si on continue d’en ajouter, il ne se dissous plus et reste au fond.

Lorsque deux liquide se mélangent parfaite-

ment, on dit qu’ils sont miscibles.

Exemple:

Sinon, on dit qu’ils sont non miscibles:

Exemple :

2

La solubilité est la capacité d’un solide à se dissoudre dans un liquide.

Exemple: La solubilité du sel dans l’eau est de : 357 g/L ( à 25 °c)

5 èm

e 5

ème

5 èm

e

4 èm

e

La masse volumique Pour savoir si un objet flotte ou coule, il faut tenir compte de sa masse mais aussi de son volume.

On a donc créer une nouvelle grandeur : « la masse volumique », de symbole « ρ» (rhô) qui

s’obtient par le calcul:

ρ = m

V

masse de l’objet (en g)

Volume de l’objet (en mL)

Masse volumique

(en g/mL)

Deux cas possibles:

si ρ objet est plus grand que ρ fluide autour

(liquide ou gaz) , l’objet coule.

si ρ objet est plus petit que ρ fluide autour

(liquide ou gaz) , l’objet flotte.

Mer (ρ mer = 1,03 g/mL)

Bateau (ρ bateau = 1,05 g/mL)

Montgolfière (ρ montgolfière = 1,1 g/L)

Air (ρ air = 1,3 g/L)

Reconnaitre un matériau par ses propriétés physiques

3

5 èm

e R

appe

ls de

6 èm

e

Le volume (carte mentale)

La masse (carte mentale)

4

Masse

Qu’est ce que c’est ?

Combien pèse l’ensemble des atomes ou des molécules présentes dans l’objet

symbole:

m Outils pour mesurer: Une balance

Unité officielle: Le kilogramme

Relations faisant intervenir la masse:

Poids: P= m x g

Energie cinétique: Ec= 0,5 x m x v²

Masse volumique: ρ= m / V

Unité usuelles:

La tonne (1t = 1000 kg)

Le quintal (1q = 100 kg)

volume

Qu’est ce que c’est ?

Le volume d’un objet corres-pond à l’espace qu’il occupe, la place qu’il prend.

symbole:

V

Outils pour mesurer:

Un récipient gradué (éprouvette, pipette,..)

Unité officielle: Le Litre (L)

Relations faisant intervenir le volume:

Masse volumique: ρ= m / V

Unité usuelles:

Le Mètre cube (1m3 = 1000 L)

Les calculs mathématiques

5 èm

e - 4

ème -

3 èm

e 5

ème

- 4

ème -

3 èm

e

Conversions:

La température (carte mentale)

La pression (carte mentale)

5

température

Sens physique:

Degré d’agitation des

molécules ou des atomes

symbole:

T Outils pour mesurer: Un thermomètre

Valuer particulière :

Température la plus froide dans l’univers = -273,15 °c = 0 Kelvin (zéro absolu)

Unité officielle: Le Kelvin (K)

Unité usuelles:

Europe: Le degré Celsius (°c)

Etats Unis: le degré Fahrenheit (°F)

Pression

5 èm

e - 4

ème -

3 èm

e 5

ème

- 4

ème -

3 èm

e

Sens physique:

Force qu’exercent les chocs des molécules sur une paroi

symbole:

p

Outils pour mesurer: un manomètre

Unité officielle: Le Pascal (Pa)

Unité usuelles:

Le millimètre de Mercure (mm Hg)

Le bar

L’atmosphère

Remarque:

Pression de l’air autour de nous = pression atmosphérique

On utilise un baromètre pour la mesurer

Différence entre transformation physique, mélange et transformation chimique I-B- Décrire et expliquer des transformations chimiques

Reconnaitre des espèces chimiques

6

Les molécules ne changent pas .

Seule la façon dont elles sont liées

change.

Exemple:

Transformation physique:

Des molécules vont réagir entre elles pour en former de nouvelles.

Transformation chimique:

Test de reconnaissance de l’eau

Liquide à tester

Sulfate de cuivre anhydre

Pour détecter la présence d’eau on utilise du SULFATE

DE CUIVRE ANHYDRE:

Cette poudre blanche devient bleue lorsqu’elle est en

contact avec de l’eau.

Identification d’un gaz

Test du dioxygène

On plonge une buchette incandescente dans le gaz à tester.

Test du dihydrogène

On plonge une buchette incandescente dans le gaz à tester.

Test du dioxyde de carbone

On ajoute de l’eau de chaux dans le récipient.

Eau de chaux

Si le gaz est présent, la flamme se rallume vivement.

Si le gaz est présent, on en-tend une petite explosion.

Si le gaz est présent, l’eau de chaux se trouble (blanchit).

Identification des ions

5 èm

e 5

ème

4 èm

e 3

ème

3 èm

e

Exemple:

4 èm

e

La structure de la matière (zoom sur l’infiniment petit)

Tout ce qui existe (objets ou êtres vivants) est fait d’atomes.

Zoom sur un atome

…. Symbole de l’élément

Z A

Numéro atomique Z = nombre de protons

A= Nombre de nucléons (protons + neutrons)

dans le noyau

Le noyau

L’électron

Le proton

Le neutron

vide

Molécule:

Lorsque plusieurs atomes sont accro-

chés ensemble, on appelle cela une

molécule.

Exemple:

Atome:

Ce sont 118 éléments de base connus

sur Terre et regroupés dans la classifi-

cation périodique.

Exemple:

Fiche d’identité d’un atome Représentation de l’atome ( Modèle de Rutherford)

Li

3 7

lithium

L’atome de Lithium se compose:

de 3 protons (Z= 3)

de 4 neutrons

de 3 électrons qui tournent autour du noyau

Noyau (A= 7)

Représentation: Fiche d’identité: Analyse:

7

Nom de l’Atome

Hydrogène (H)

Carbone (C)

Oxygène (O)

couleur

4 èm

e 3

ème

Un atome étant toujours neutre:

Nombre de protons = Nombre d’électrons

Décrire une transformation chimique

Observations: Lors d’une transformation chimique….

… les atomes se conservent. Ils se réor-ganisent juste pour former de nouvelles molécules.

… la masse ne change pas car le nombre d’atomes ne change pas.

conséquence

Les ions

La réaction chimique modélise ce qui se passe au cours de la transformation chimique:

Exemple: La combustion du méthane dans le dioxygène.

Un ion est un atome qui a perdu ou gagné un (ou plusieurs) électron(s).

On distingue deux catégories d’ions:

Les CATIONS:

Ce sont les ions positifs.

Exemple: Be 2+

Be 4 9

Béryllium

4 5

4 5

Les ANIONS:

Ce sont les ions négatifs.

Exemple: F -

L ‘atome de Béryllium perd 2 électrons

et devient donc le cation Béryllium Be 2+

F 9 19

Fluor

9 10

L ‘atome de Fluor gagne 1 électron et

devient donc le anion Fluor F -

9

9 10

10

Définition:

8

4 èm

e 3

ème

Différence entre acide et base

Les ions H+ sont responsables de

l’acidité d’une solution. Plus il y en a,

plus la solution est dangereuse et

peut provoquer des brûlures.

Les ions HO– sont responsables de la basi-

cité d’une solution. Plus il y en a, plus la

solution est dangereuse et à tendance à

ronger.

Pour mesurer l’acidité d’une solution,

on utilise:

Réaction avec les acides

Mesure:

Effet de la dilution:

du papier pH un pHmètre.

ou

Pour rendre une solution moins acide ou moins basique, il suffit de la diluer avec de l’eau. Le

pH se rapprochera alors de 7 (pH neutre)

Les Acides: Les Bases:

L’acide réagit avec de nombreux métaux en formant du dihydrogène (gaz détonant):

2 H+ + Fe = H2 + Fe2+

Le mélange d’un acide et d’une base pro-voque la création d’eau:

H+ + HO - = H2O

9

3 èm

e 3

ème

Plus on se rapproche de 0, plus il y a de H+ et

donc plus la solution est acide.

Plus on se rapproche de 14, plus il y a de HO- et donc

plus la solution est basique.

Solutions neutres

Le système Terre Lune Soleil

La Terre fait un tour sur elle même en 24 heures.

C’est une planète tellurique (solide), elle tourne autour

du Soleil en 365 jours et 6 heures

La Lune tourne autour de la Terre en 29 jours, c’est un

satellite naturel de la Terre.

Astuce pour différencier les phases: On trace un trait au milieu et on regarde si ca fait un p ou un d

I-C- Décrire l’organisation de la matière dans l’univers

La structure de l’univers (zoom sur l’infiniment grand)

Notre système solaire

L’Univers est composé de mil-liards de galaxies

Notre galaxie: La voie lactée

Une galaxie est com-posé de milliards d’étoiles

L’univers (limites indéfinies)

des comètes

étoile : le soleil

4 planètes solides.

4 planètes gazeuses. des

astéroïdes

Moyen Mnémotechnique pour retenir l’ordre des planètes:

Mon Violon Tombe Mais Je Sauve Une Note.

Mercure Venus Terre Mars Jupiter Saturne Uranus Neptune

10

5 èm

e 5

ème

La formation des atomes

Synthèse des premiers atomes lors de la création de l’univers

La formation des étoiles (une fabrique à atomes).

Selon la Théorie du Big Bang, l’univers aurait été crée il y a 13,8 milliards d’années au cours

d’une énorme explosion (d’où le nom: Big Bang) donnant ainsi naissance aux atomes les plus

légers l’Hydrogène, l’Hélium, le Lithium et le Béryllium.

La Nébuleuse

(elle contient les atomes formés

lors du big bang: Hydrogène, Hé-

lium, Lithium et Béryllium)

La Supernova: (explosion

au cours de laquelle les

atomes plus gros se for-

ment (cuivre, Argent, …)

100 millions de

degrés Celsius L’étoile:

Elle fusionne les petits

atomes pour fabriquer

tous les atomes jusqu’au

Fer.

Plusieurs milliards

de degrés Celsius

Formation d’une étoile plus petite (Hydrogène restant) et des planètes au-tour (tous les atomes issus de l’explosion)

11

3 èm

e

La distance (carte mentale)

Le temps (carte mentale)

12

Distance

(longueur)

Sens physique:

C’est l’écart spatial entre deux points .

symbole:

l (longueur)

d (distance) Outils pour mesurer:

Unités: le mètre (m)

Un appareil gradué (mètre, pied à coulisse, …)

Unité usuelles:

Le pied (aviation)

Le pouce (écran, …)

Le mile nautique (navigation)

Temps

Sens physique:

C’est la durée qui s’écoule entre deux évènements.

symbole:

t Outils pour mesurer: un chronomètre une horloge

Unités: la seconde

5 èm

e - 4

ème -

3 èm

e 5

ème

- 4

ème -

3 èm

e

Relations faisant intervenir le temps:

distance: d= v x t

Relations faisant intervenir la distance:

distance: d= v x t

II Mouvement et interactions

II-A-Caractériser un mouvement.

Les différents types de trajectoire

Le référentiel d’étude

La trajectoire représente le chemin suivi par un objet.

Il existe 3 types de trajectoire:

La perception d’un mouvement est différente en fonction du lieu d’observation.

Le référentiel d’étude est simplement le lieu ou l’objet de référence par rapport auquel le mouve-ment est étudié.

Exemple: une même situation vue depuis deux référentiels différents.

Décrire un mouvement

Pour décrire le mouvement d’un objet, il faut préciser sa trajectoire, sa vitesse et le référentiel d’étude.

Exemple: La Lune a un mouvement circulaire uniforme par rapport à la Terre.

trajectoire vitesse Référen el d’étude

Référen el: LE QUAI Référen el: LE TRAIN

Les différents types de vitesse La vitesse d’un objet peut être :

( droite) ( cercle ou portion de cercle)

( courbe)

- accélérée - décéléré (= ralenti) - uniforme (= constant)

13

4 èm

e 4

ème

4 èm

e 4

ème

II-B- Modéliser une interaction par une force caractérisée par un point d’application, une direction, un sens et une valeur.

Les différents types d’interactions

Les effets des interactions

Deux objets sont en interactions si ces deux objets exercent une action l’un sur l’autre.

Il existe 2 grandes familles d’interactions:

les interactions de contact :

Les deux objets agissent l’un sur l’autre car ils sont en contact.

(poussée, frottement, …)

Les interactions à distance:

Les deux objets sont éloignés mais agis-

sent l’un sur l’autre par une force invisible.

(aimantation, force électrique , gravitation)

exemple: un bateau sur l’eau Contact:

L’air pousse les voiles

L’eau freine le bateau

L’eau pousse le bateau vers le haut

Distance:

La Terre attire le bateau vers le fond.

Les interactions peuvent avoir deux effets:

- modifier le mouvement d’un des objets (trajectoire ou vitesse).

- déformer (ou briser) l’un des objets.

Afin de prévoir ce qui va se passer pour l’objet étudié, on fait :

Un diagramme objet-interactions:

on analyse les interactions auxquelles l’objet étudié est soumis.

Exemple: Le bateau

Une modélisation des forces:

On représente les actions des objets les uns sur les autres par des forces (flèches)

Exemple:

Bateau

eau Terre

air

Interac on

de contact

Interac on à

distance

Grâce à la modélisation des forces, on peut, en additionnant les flèches, retrouver dans quel

sens se fera le mouvement ou la déformation.

Exemple: Le poids du bateau et la force de l’eau sur le bateau s’annulent : le bateau flotte.

La force du vent est plus forte que le frottement de l’eau: le bateau avance.

14

5 èm

e 4

ème

Masse:

La masse , en kg, est propre

à un objet (c’est la quantité

de matière qu’il contient).

Ainsi, peu importe l’endroit

où on se trouve la masse est

toujours la même.

Poids:

Le poids, en Newton, est la force

avec laquelle une planète attire

un objet.

Le poids d’un objet varie donc en

fonction de la gravité « g » de

l’endroit où il se trouve.

Différence entre Poids et masse

3 èm

e La gravitation universelle

3 èm

e

En 1687, Isaac Newton montre que, dans l’univers, tous les objets qui ont une masse s’attirent

mutuellement. Il appelle cela l’interaction gravitationnelle.

Objet A Objet B

Distance dAB

FB/A FA/B Plus les objets sont lourds ou plus ils sont proches,

plus l’attraction augmente.

Cas des planètes:

La planète et les objets qui l’entourent s’attirent donc mutuellement. Cependant, les objets étant

beaucoup plus légers que la planète, ce sont eux qui se déplacent.

On appelle « poids » la force avec laquelle un objet est attiré vers une planète.

P = m x g

Poids en Newton (N)

Masse de l’objet

(en kg)

Gravité (en N/kg)

(dépend de la planète)

Sur Terre, g= 10 N/kg

Loi de la gravitation Universelle: Loi de la gravitation Universelle:

Exemple:

Sur Terre

Sur la Lune

Caractéristiques du poids:

15

La force (carte mentale)

La vitesse (carte mentale)

16

Vitesse

Qu’est ce que c’est ?

C’est la distance que par-coure un objet durant un temps donné.

symbole:

v Outils pour mesurer:

L’Anémomètre (vitesse du vent)

Le radar

Unité officielle:

le mètre par seconde (m/s) Relations faisant intervenir la vitesse:

Energie cinétique: Ec= 0,5 x m x v²

vitesse: v= d / t Unité usuelles:

Le nœud (nds)

Conversion km/h en m/s:

Force

5 èm

e - 4

ème -

3 èm

e 5

ème

- 4

ème -

3 èm

e

Qu’est ce que c’est ?

C’est l’action qu’exerce un objet sur un autre.

Exemple: force d’attraction de la Terre (poids)

symbole:

Il dépend de la force étudiée:

F (en général)

T pour les tensions

P pour le poids

Outils pour mesurer:

Un dynamomètre

Unité officielle:

Le Newton (N)

Relations faisant intervenir la force

Poids : P = m x g

III L’energie et ses conversions

III-A- Identifier les sources, les transfert, les conversions et les formes d’énergie

Les différentes formes d’énergie

Etablir un bilan énergétique

L’énergie peut être:

- Thermique lorsque de la chaleur est produite.

- électrique lorsque de l’électricité est produite.

- lumineuse lorsque de la lumière est produite.

- chimique lorsqu’elle est stockée dans une matière.

- cinétique lorsqu’un objet est en mouvement.

- potentielle lorsqu’un objet se trouve en hauteur.

- nucléaire lorsque des noyaux d’atomes se fissurent ou fusionnent.

L’énergie ne peut pas disparaitre, mais elle peut changer de forme grâce à des convertisseurs

d’énergie.

Exemple:

Energie Lumineuse

Source d’énergie

Principe de conservation:

Les énergies renouvelables

Une source d’énergie est dite renouve-

lable lorsqu’elle se renouvelle rapidement

ou ne s’épuise pas.

Exemple:

Energie renouvelable Energie non - renouvelable

Un source d’énergie est dite non-

renouvelable lorsque sa quantité est limi-

tée et s’épuisera un jour.

Exemple:

17

III-B– Utiliser la conservation de l’énergie

3 èm

e 5

ème

- 4

ème -

3 èm

e 5

ème

- 4

ème -

3 èm

e

Légende: Source d’énergie transfert conver sseur

L’énergie (carte mentale)

La puissance électrique (carte mentale)

18

Puissance

Qu’est ce que c’est ? C’est la quantité d’énergie convertie chaque seconde.

symbole:

P

Outils pour mesurer: un Wattmètre

Unités: le Watt (W)

énergie

Qu’est ce que c’est ?

Elle prend différentes formes:

(voir p 17)

symbole:

E Outils pour mesurer:

Aucun, il faut utiliser les calculs:

Unités:

Officielle: Le Joule (J)

Ancienne unité: La calorie (cal)

Électricité: le kilowattheure (kWh)

5 èm

e - 4

ème -

3 èm

e 5

ème

- 4

ème -

3 èm

e

Relations faisant intervenir la puissance:

ou

III-C- Réaliser des circuits électriques simples et exploiter les lois de l’électricité

Deux types de circuit En électricité, il n’existe que deux types de branchements:

Branchement en série (1 seule boucle)

Branchement en dérivation (plusieurs boucles)

Exe

mpl

e:

Exe

mpl

e:

Observations:

- Le courant n’ayant qu’un seul chemin pos-

sible, si un dipôle grille, tous s’éteignent.

- Plus on branche de dipôles, plus le courant

est faible.

Observations:

- Plus on fait de boucle, plus la pile s’usera

vite.

- Peu importe le nombre de dipôles branchés,

le courant ne faiblit pas.

La résistance électrique (carte mentale)

19

Résistance

Qu’est ce que c’est ?

C’est la capacité d’un objet à freiner le passage du courant.

symbole:

R Outils pour mesurer:

Un ohmmètre

Unité officielle: L’ohm (Ω)

Ordre de grandeur:

R fil = 0 Ω

R isolant = infinie

Relations faisant intervenir la résistance: Observations:

- Plus un corps est mouillé, plus sa résis-tance diminue.

5 èm

e

5 èm

e - 4

ème -

3 èm

e

L’intensité électrique (carte mentale)

La tension électrique (carte mentale)

20

Intensité

Qu’est ce que c’est ?

C’est la « vitesse » à laquelle se déplace le courant (électrons libres) dans les fils.

symbole:

I Outils pour mesurer: un ampèremètre

Unité: L’Ampère (A)

Schéma:

Tension

Qu’est ce que c’est ?

C’est la différence de « force » du courant entre deux point du circuit

symbole:

U

Outils pour mesurer: un voltmètre

Schéma:

Unité: Les Volts (V)

4 èm

e - 3

ème

4 èm

e - 3

ème

Relations faisant intervenir l’intensité:

Relations faisant intervenir la tension:

Les lois de l’électricité

Lois dans un circuit en série

Dans un circuit en série (1 seul chemin possible) , l’intensité est la même dans tout le circuit.

Exemple de Montage: Loi sur l’unicité de l’intensité : Exemple de Mesure obtenues:

Exemple de Montage: Loi sur l’additivité des tensions : Exemple de Mesure obtenues:

Dans un circuit en série (1 seul che-min possible) , la tension fournie par le générateur se répartit entre les dif-férents dipôles récepteurs branchés.

Lois dans un circuit en dérivation

Exemple de Montage: Loi sur l’additivité des intensités : Exemple de Mesure obtenues:

Exemple de Montage: Loi sur l’unicité de la tension: Exemple de Mesure obtenues:

Dans un circuit en dérivation (plusieurs chemins possibles) , l’intensité dans la branche principale se répartit dans les différentes branches dérivées.

Dans un circuit en dérivation (plusieurs chemins possibles) , la tension fournie par le générateur est la même dans chacune des branches dérivées

21

4 èm

e

Les dangers de l’électricité

Le court circuit

L’électrisation

22

Un court circuit apparait lorsque l’on relie les deux bornes d’un dipôle (pile, lampe, moteur, …)

par un fil.

Le court circuit d’un dipôle récepteur:

(moteur, lampe, ….):

L1 L2

- + 4,5 V Exemple:

Effet: Le dipôle ne fonctionne pas. Le courant électrique prendra le chemin le moins résistant en passant par le fil.

Le courant passe par le fil et la lampe L1 reste éteinte.

Le court circuit d’un dipôle générateur

(pile, batterie, prise, ...):

Effet: La pile et le fil chauffent, pouvant provo-quer un incendie. Etant donné qu’il n’y a aucune résistance sur le chemin, le courant circule très vite. Les fils et la pile chauffent .

L1 L2

- + 4,5 V Exemple:

Le courant passe par le fil et les deux lampes L1 et L2 restent éteintes.

Le corps humain résiste bien aux petits courants électriques (inférieurs à 25 V) sauf quand il est

mouillé. Dans ce cas là, sa résistance diminue et il risque alors l’électrisation (être traversé par un

courant, ce qui peut entrainer des brûlures) voire l’électrocution (mort ).

Risque d’incendie!

5 èm

e

IV Des signaux pour communiquer et observer

IV-A- Les différents types de signaux

Différence entre source primaire et objet diffusant

La lumière

23

Source primaire:

C’est un objet qui fabrique

de la lumière. Il peut donc

être vu, même dans le noir.

Exemple:

Une ampoule, les éclairs,

un écran de télé, le soleil ,

...

Objet diffusant:

C’est un objet qui ne fait

que renvoyer dans toutes

les directions, la lumière

qu’il reçoit.

Exemple:

La poussière, les objets au-

tour de nous, la Lune, ...

Production de la lumière

Propagation

Pour voir un objet, il faut que nos yeux reçoivent de la lumière provenant de cet objet.

On distingue alors:

Lorsqu’on envoie de l’énergie sur un objet, les électrons à l’intérieur des atomes se mettent à vibrer un certain nombre de fois par seconde (fréquence), produisant ainsi une onde électromagnétique.

En fonction de la fréquence de vibration, on obtient différents type de rayonnement, dont la lumière:

La lumière se déplace en ligne droite dans tous les milieux transparents, même le vide.

La lumière est une vibration électrique:

Milieu vide Air verre eau

Vitesse de la lumière 300 000 km/s 300 000 km/s 200 000 km/s 225 000 km/s

Objet opaque

0 km/s

Pour représenter la lumière, on utilise le modèle du rayon lumineux:

Inoffensifs pour l’être humain dangereux pour l’être humain

Sens de déplacement de la lumière

La vitesse de déplacement de la lumière dépend du milieu traversé:

5 èm

e

5 èm

e

4 èm

e

3 èm

e

Le son

IV– B– Utilisations du son et de la lumière

24

Production du son Le son est une vibration mécanique:

La fréquence du son, en Hertz, est définie comme le nombre de vibrations par seconde.

L’oreille humaine ne peut pas entendre toutes les fréquences:

Propagation

Le son se déplace de proche en proche et à donc besoin d’un milieux matériel (c’est-à-dire con-tenant des atomes) pour se propager.

Sa vitesse de déplacement dépend du milieu traversé:

Milieu vide Air eau Acier

Vitesse du son 0 km/s 340 m/s 1500 m/s 5000 m/s

Le son et la lumière sont utilisés pour:

- mesurer des distances

Exemples:

- transmettre des informations

5 èm

e

4 èm

e

5 èm

e

4 èm

e

INFRASONS ULTRASONS SONS AUDIBLES

Fréquence

( en Hz)