EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES
OBJECTIFS GENERAUX
- Tous les sujets proposés concernent la partie ELECTRICITE du programme de 4è. - Il s’agit d’évaluer individuellement les capacités expérimentales des élèves.
- Chaque sujet se présente sous forme d’une « question expérimentale » intégrée à un contrôle écrit des connaissances. Ce dernier est à construire au gré de chaque professeur.
- Il ne s’agit donc pas de faire découvrir une loi, une propriété …, mais de vérifier et d’évaluer des savoir-faire et des savoirs, donc de contrôler des acquis.
DEROULEMENT D’UNE SEANCE
- Le contrôle comprend des questions écrites traditionnelles et une question expérimentale.
- Prévoir un sujet A et un sujet B pour les questions traditionnelles.
- Installer au fond de la classe plusieurs postes de travail, selon la disponibilité.
- Même si la question dite expérimentale est la même pour chaque élève, on peut, au niveau du matériel, donner des éléments aux caractéristiques différentes (faire varier la tension du générateur, la valeur des résistances, les caractéristiques nominales des lampes … …) de façon à diversifier les résultats obtenus.
- Pour les divers sujets de manipulations proposés, aucune caractéristique technique n’est donnée (valeur de la tension du générateur, valeur de la résistance, caractéristiques nominales des lampes…) : chaque professeur adaptera en fonction du matériel dont il dispose.
- Chaque fois qu’un multimètre est à utiliser soit comme ampèremètre, soit comme voltmètre, il est présenté sur le poste de travail avec le sélecteur sur la fonction « ohmmètre ».
- La question expérimentale peut comporter un ou plusieurs « APPEL AU PROFESSEUR » destiné à vérifier le schéma et/ou le montage de l’élève, et le cas échéant, à le corriger ; le candidat est alors sanctionné, mais peut poursuivre la manipulation.
- Remarque : lorsque le schéma d’un circuit présenté par un élève est faux, le professeur peut, avant la réalisation du montage, soit corriger directement sur la feuille de l’élève, soit lui fournir un schéma correct polycopié.
- Au gré du professeur, la grille d’évaluation proposée peut être incluse ou pas au sujet destiné à l’élève. Le barème est laissé à l’initiative de chaque enseignant, notamment en fonction des autres questions du contrôle.
LOI DES INTENSITES POUR UN MONTAGE SERIE
1. Faire le schéma d’un circuit comprenant un générateur de tension continue, un interrupteur, une résistance et une lampe en série. Sur ce schéma, placer un ampèremètre de façon à mesurer l’intensité du courant qui entre dans la résistance. APPELER LE PROFESSEUR.
2. Réaliser le montage, en laissant le générateur hors tension. APPELER LE PROFESSEUR.
3. Mettre le générateur sous tension et effectuer la mesure d’intensité.
Noter le résultat :
4. Sans faire la mesure , qu’indiquerait l’ampèremètre s’il était placé de façon à mesurer l’intensité du courant qui sort de la résistance ? Justifier la réponse.
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Les éléments
du circuit sont placés et reliés
entre eux conformément
au schéma
Les bornes du multimètre sont celles correspondant
à l’utilisation en ampèremètre
(COM et A)
La polarité des bornes de l’ampèremètre est respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le secteur « Ampère-
continu »
Le calibre de l’ampèremètre
est adapté
La lecture de l’ampèremètre
est correcte I =
LOI DES INTENSITES POUR UN MONTAGE DERIVATION (1)
On considère le montage ci-dessous comprenant notamment deux lampes L1 et L2 en dérivation.
1. Reproduire le schéma en plaçant un ampèremètre permettant de mesurer l’intensité du courant délivré par le générateur. APPELER LE PROFESSEUR.
2. Réaliser le montage, en laissant le générateur hors tension. APPELER LE PROFESSEUR.
3. Mettre le générateur sous tension et effectuer la mesure.
Noter le résultat :
4. Le professeur a réalisé exactement le même montage, mais en mesurant l’intensité du courant traversant la lampe L1. Il a trouvé ……….. (valeur à donner par le professeur en fonction des différents éléments du circuit).
Sans faire la mesure, trouver la valeur de l’intensité du courant qui traverse la lampe L2. (Indiquer la méthode et les calculs).
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Les éléments
du circuit sont placés et reliés
entre eux conformément
au schéma
Les bornes du multimètre sont celles correspondant
à l’utilisation en ampèremètre
(COM et A)
La polarité des bornes de l’ampèremètre est respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le secteur « Ampère-
continu »
Le calibre de l’ampèremètre
est adapté
La lecture de l’ampèremètre
est correcte I =
L1
L2
+ -
G
LOI DES INTENSITES POUR UN MONTAGE DERIVATION (2)
On considère le montage ci-dessous comprenant notamment deux lampes L1 et L2 en dérivation.
1. Reproduire le schéma en plaçant un ampèremètre permettant de mesurer l’intensité du courant qui traverse la lampe L1. APPELER LE PROFESSEUR.
2. Réaliser le montage, en laissant le générateur hors tension. APPELER LE PROFESSEUR.
3. Mettre le générateur sous tension et effectuer la mesure.
Noter le résultat :
4. Le professeur a réalisé exactement le même montage, mais en mesurant l’intensité du courant que délivre le générateur. Il a trouvé ……….. (valeur à donner par le professeur en fonction des différents éléments du circuit).
Sans faire la mesure, trouver la valeur de l’intensité du courant qui traverse la lampe L2. (Indiquer la méthode et les calculs).
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Les éléments
du circuit sont placés et reliés
entre eux conformément
au schéma
Les bornes du multimètre sont celles correspondant
à l’utilisation en ampèremètre
(COM et A)
La polarité des bornes de l’ampèremètre est respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le secteur « Ampère-
continu »
Le calibre de l’ampèremètre est adapté
La lecture de l’ampèremètre
est correcte I =
L1
L2
+ -G
LOI DES TENSIONS POUR UN MONTAGE SERIE
1. Faire le schéma d’un circuit comprenant un générateur de tension continue, un interrupteur, une résistance et une lampe en série. Sur ce schéma, placer un voltmètre de façon à mesurer la tension aux bornes de la résistance. APPELER LE PROFESSEUR.
2. Réaliser le montage, en laissant le générateur hors tension. APPELER LE PROFESSEUR.
3. Mettre le générateur sous tension et effectuer la mesure.
Noter le résultat :
4. Le professeur a réalisé exactement le même montage, mais en mesurant la tension aux bornes du générateur. Il a trouvé ……….. (valeur à donner par le professeur en fonction des différents éléments du circuit).
Sans faire la mesure, quelle est la valeur de la tension aux bornes de la lampe ? (Indiquer la méthode et les calculs).
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Les éléments
du circuit sont placés et reliés
entre eux conformément
au schéma
Les bornes du multimètre sont celles correspondant
à l’utilisation en voltmètre (COM et V)
La polarité des bornes du
voltmètre est respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le
secteur « Volt- continu »
Le calibre du voltmètre est
adapté
La lecture du voltmètre est
correcte U =
LOI DES TENSIONS POUR UN MONTAGE DERIVATION
1. Faire le schéma d’un circuit comprenant un générateur de tension continue, un interrupteur, une résistance et une lampe en dérivation. Sur ce schéma, placer un voltmètre de façon à mesurer la tension aux bornes de la lampe. APPELER LE PROFESSEUR.
2. Réaliser le montage, en laissant le générateur hors tension. APPELER LE PROFESSEUR.
3. Mettre le générateur sous tension et effectuer la mesure.
Noter le résultat :
4. Sans faire la mesure , qu’indiquerait le voltmètre s’il était placé de façon à mesurer la tension aux bornes de la résistance ? Justifier la réponse.
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Les éléments
du circuit sont placés et reliés
entre eux conformément
au schéma
Les bornes du multimètre sont celles correspondant
à l’utilisation en voltmètre (COM et V)
La polarité des bornes du
voltmètre est respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le
secteur « Volt- continu »
Le calibre du voltmètre est
adapté
La lecture du voltmètre est
correcte U =
MESURES DE TENSIONS 1. EXPERIENCE
a. Faire le schéma d’un circuit comprenant une pile 4,5 V, une lampe 3,5 V, un interrupteur et un voltmètre permettant de mesurer la tension aux bornes de la pile. APPELER LE PROFESSEUR.
b. Réaliser le montage correspondant. APPELER LE PROFESSEUR.
c.
- Relever la valeur indiquée par le voltmètre quand l’interrupteur est ouvert.
- Relever la valeur indiquée par le voltmètre quand l’interrupteur est fermé.
2. EXPLOITATION DES RESULTATS
A la vue des résultats, pourquoi une lampe de tension nominale « 3,5 V » n’est-elle pas en surtension quand on la branche aux bornes d’une pile portant l’indication « 4,5 V » ?
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES Les éléments
du circuit sont placés et reliés
entre eux conformément
au schéma
Les bornes du multimètre sont celles correspondant
à l’utilisation en voltmètre (COM et V)
La polarité des bornes du
voltmètre est respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le
secteur « Volt- continu »
Le calibre du voltmètre est
adapté
La lecture du voltmètre est
correcte U =
U’ =
DETERMINATION DE LA VALEUR D’UNE RESISTANCE
1. Faire le schéma d’un montage comprenant un générateur de tension continue, un interrupteur, une résistance et les appareils permettant de mesurer l’intensité du courant qui traverse la résistance de même que la tension entre ses bornes. APPELER LE PROFESSEUR.
2.Réaliser le montage, en laissant le générateur hors tension. APPELER LE PROFESSEUR.
3.Mettre le générateur sous tension et effectuer les mesures de l’intensité du courant et de la tension.
Noter les résultats :
4.A partir des résultats obtenus, calculer la valeur de la résistance (Indiquer la méthode et les calculs).
5. Défaire le montage, puis utiliser un des multimètres comme ohmmètre pour mesurer directement la valeur de la résistance. APPELER LE PROFESSEUR.
Noter le résultat de la mesure :
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES (questions 2 et 3)
Les éléments du circuit sont placés et reliés entre eux conformément au
schéma
Les bornes d’un des multimètres
sont celles correspondant à
l’utilisation en ampèremètre (COM et A)
La polarité des bornes de l’ampèremètre
est respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le secteur « Ampère-
continu »
Le calibre de l’ampèremètre est
adapté
La lecture de l’ampèremètre est
correcte
Les éléments du circuit sont placés et reliés entre eux conformément au
schéma
Les bornes de l’autre multimètre
sont celles correspondant à
l’utilisation en voltmètre (COM
et V)
La polarité des bornes du voltmètre est
respectée
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le
secteur « Volt- continu »
Le calibre du voltmètre est
adapté
La lecture du voltmètre est
correcte
GRILLE D’ EVALUATION DES CAPACITES EXPERIMENTALES (question 5)
Les bornes du multimètre sont
celles correspondant à
l’utilisation en
Le sélecteur du multimètre est positionné sur le
secteur « »
Le calibre de l’ohmmètre est
adapté
La lecture de l’ohmmètre est
correcte
I = U =
R =
