(Cycle secondaire) Guide du professeure

Guide du professeure

(Cycle secondaire)

Guide de Physique Chimie 2ème année collège

Auteurs : Mohammed ATTIF - Rachid SAHEL 2018MO4134 : Dépôt légal

5-04-788-9920-978 : ISBN 2672-2657 : ISSN

Il est strictement interdit de reproduire cet ouvrage même partiellement, d’en faire des copies ou de le retransmettre

par quelque moyen que ce soit, électronique ou mécanique, sans l’autorisation de l’éditeur.

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Sommaire

L’air qui nous entoure 4

Propriétés de l’air et ses constituants 6

Les constituants de l’air 7

Les molécules et les atomes 9

Les combustions 11

La réaction chimique 13

Pollution de l’air 15

Exercices d’application 16

La lumière et ces récepteurs 19

La dispersion de la lumière 21

La lumière et les couleurs 22

La propagation de la lumière 23

Applications de la propagation rectiligne de la lumière 25

Lentilles minces 28

L’image obtenue par une lentille convergente 30

Étude de quelques instruments optique 33

Exercices d’application 34

Le courant électrique alternatif sinusoïdal 38

Le courant électrique domestique 40

Exercices d’application 41

Modèle de contrôle continu N°1 42

Modèle de contrôle continu N°2 44

Modèles de contrôles continu N°3 46

Modèle de contrôle continu N°4 49

Modèle de contrôle continu N°5 51

Modèle de contrôle continu N°6 52

Modèle de contrôle continu N°7 55

Doc. 1

L’atmosphère

^{page 4}

Le globe terrestre est entouré d’une couche appelée atmosphère qui l’accompagne dans sa rotation.

Doc. 3

Le mouvement de l’air

^{Page 6}

OBSERVATION

On constate que les 2 balles se rapprochent au lieu de s’éloigner.

INTERPRÉTATION

La vitesse du courant de l’air entre les deux balles augmente suite au fait de souffler , tel que la pression diminue entre les deux balles, qui se rapprochent entre elles sous l’effet du mouvement horizontal de l’air.

Doc. 4

Synthèse

^{Page 8}

1.

Zone

à basse température Zone

à température élevée

Haute pression basse pression

Air descendant

Sens

du mouvement de l’air

du vent Air

ascendant

2.

Le vent souffle des régions dont la pression est élevée vers les régions dont la pression est basse suivant un mouvement horizontal de l’air.

L’air qui nous entoure

Doc. 5

Fronts de la pression

^{Page 8}

• Dans la zone A où la pression est élevée le climat est perturbé et le vent tourne dans sens de rotation des aiguilles d’une montre.

• Dans la zone D où la pression est basse, il fait beau et le vent tourne en sens inverse de rotation des aiguilles d’une montre.

Doc. 1

La compressibilité et l’expansibilité de l’air

^{page 12}

Figure

Grandeur Figure 1 Figure 2 Figure 3

Volume (mL) 80 50 35

Pression de l’air emprisonné (bar) 0,7 1,5 2,5

CONCLUSION

Lorsque le volume de l’air emprisonné dans la seringue augmente, sa pression diminue.

Doc. 2

Propagation et expansibilité des gaz

^{page 14}

les gaz sont : expansible

Doc. 3

La masse de l’air

^{page 14}

1.

La (fig.1) : m1=287g.

2.

La (fig.2) : m3=288g.

3.

Au ballon : m m m= 2- 1=288 287 1- = g.

4.

J’en déduis que l’air est un gaz qui a une masse.

Propriétés de l’air et ses constituants

Doc. 1

Expérience 1

^{page 16}

OBSERVATION

• J’observe dans la (fig.2) que : Le niveau de l’eau monte dans l’éprouvette graduée et il y a formation de la rouille.

• J’observe dans la (fig.3) que : L’allumette s’éteint.

INTERPRÉTATION

L’air se constitue de deux gaz l’un d’eux provoque la rouille de la paille de fer et l’autre ne permet pas la combustion.

Doc. 2

Expérience 2

^{page 18}

OBSERVATION

• Une semaine après le début de l’expérience, je remarque dans la (fig.2) que : Apparition de la rouille sur la paille de fer et l’eau monte partiellement dans l’éprouvette graduée.

• Deux semaine après le début de l’expérience, je remarque dans la (fig.2) que : Le niveau de l’eau dans l’éprouvette graduée augmente et la paille de fer est totalement couverte de la rouille.

INTERPRÉTATION

Le gaz qui provoque la rouille du fer est le gaz dioxygène , ainsi l’air se compose de deux gaz essentiels qui sont le dioxygène et le diazote et d’autres gaz.

Doc. 3

Le pourcentage des composants de l’air

^{page 20}

• Le nombre de molécules dans le flacon est : 10 molécules.

• Le nombre de molécules de diazote dans le flacon est : 8 molécules.

Les constituants de l’air

• Le nombre de molécules de dioxygène dans le flacon est : 2 molécules.

• Le pourcentage de diazote dans cet échantillon est : Le pourcentage de diazote est : %= 8 100#10 =80% .

• Le pourcentage de dioxygène dans cet échantillon est : Le pourcentage de dioxygène est : %= 2 100#10 =20%

INTERPRÉTATION

• L’air se compose des molécules de dioxygène en pourcentage de 20% parmi le nombre total des molécules de l’air.

• L’air se compose des molécules de diazote en pourcentage de 80% parmi le nombre total des molécules de l’air.

Doc. 1

Du grain de sable à la molécule de silice

^{page 22}

• Les boules associées (fig.4) représentent une seule molécule de sable appelée molécule de silice.

• Chaque boule représente un seul atome ainsi, la molécule de silice se compose de deux atomes d’oxygène (les deux boules rouges) et d’un seul atome de silicium (La boule grise).

Doc. 3

Exemples de quelques modèles d’atomes

et leurs symboles

^{page 24}

Modèle Symbole Noms latin

H Hydrogène

O Oxygène

N Nitrogène

C Carbone

C

,

Chlore

S Soufre

Les molécules et les atomes

Doc. 5

Exemples de quelques modèles de molécules

et leurs symboles

^{page 26}

La molécule Sa composition Sa Formule Son modèle moléculaire Trioxyde

de soufre

Se compose de 3 atomes d’oxygène et d’un atome de soufre.

SO3

Dihydrogène Se compose de deux

atomes d’oxygènes H2

Dioxygène Se constitue

de 2 atomes d’oxygène O2

Diazote Se compose de deux

atomes d’azotes N2

Eau

Se compose de 2 atomes d’hydrogènes et un seul atome d’oxygène

H O2

Dioxyde de carbone

Se compose de 2 atomes d’oxygène et un

seul atome de carbone CO2

Monoxyde de carbone

Se compose d’un seul atome de carbone et un seul atome d’oxygène

CO

Méthane

Se compose de 4 atomes d’hydrogène et un seul

atome de carbone CH4

• Les molécules qui se composent d’une même espèce d’atomes, dans le tableau ci-dessus, sont : H2 ; O2 ; N2 .

• Les molécules qui se composent d’au moins deux espèces d’atomes, dans le tableau ci-dessus, sont : SO3 ; H O2 ; CO2 ; CO ; CH4.

• Le corps pur simple est celui qui se compose d’une même espèce d’atomes.

• Le corps pur composé est celui qui se constitue d’au moins deux espèces d’atomes.

Doc. 1

La combustion du carbone dans l’air

^{page 28}

OBSERVATION

• Le morceau de charbon continue à brûler normalement avec une flamme de couleur jaune.

• A la fin de l’expérience, on ajoute de l’eau de chaux au flacon, on remarque que l’eau de chaux se trouble ce qui indique la formation du gaz dioxyde de carbone de formule chimique CO2.

Doc. 2

La combustion du carbone dans le dioxygène

^{page 28}

OBSERVATION

• Le morceau de charbon continue à brûler vivement.

• On en déduit que le gaz dioxygène favorise la combustion.

• A la fin de l’expérience, on ajoute de l’eau de chaux au flacon et on remarque qu’elle se trouble ce qui indique la formation du gaz dioxyde de carbone de formule chimique CO2.

Doc. 3

La combustion du fer dans le dioxygène

^{page 30}

• Lorsqu’on introduit la paille de fer incandescente dans un flacon rempli de dioxygène, on remarque que l’incandescence augmente.

• A la fin de l’expérience, on obtient de très petits morceaux solides de couleur gris-noir qui représente un nouveau corps appelé oxyde de fer magnétique.

Doc. 4

La combustion complète du butane

^{page 30}

• On expose un flacon à la flamme d’un bec bunsen allumé, on observe la formation de buée sur les parois du flacon auquel on ajoute de l’eau de chaux, on remarque que ce dernier trouble.

Les combustions

• On déduit qu’il se forme le gaz dioxyde de carbone.

Doc. 5

La combustion incomplète du butane

^{page 32}

La combustion incomplète du gaz de butane se fait au moyen d’un bec bunsen allumé dont la virole est fermée (fig.1), on remarque que la combustion s’effectue avec une flamme de couleur jaune et d’éclairage intense.

On place une soucoupe blanche au-dessus de la flamme et on remarque le dépôt d’une couche noir mouillée sur la soucoupe ce qui indique la formation de l’eau et de carbone.

Doc. 9

Mis en évidence de quelques constituants

du tabac

^{page 36}

OBSERVATION

• La solution de nitrate d’argent ammoniacale noircit dans l’expérience 2 suite à la formation du gaz monoxyde de carbone CO.

• Exposé à la fumée de la cigarette saturée par le goudron le morceau de coton noircit.

INTERPRÉTATION

• Parmi les produits de la combustion de la cigarette le gaz monoxyde de carbone et le goudron.

Doc. 1

Notion de la réaction chimique

^{page 42}

Nom et nombre des molécules à l’état initial

Nom et nombre des molécules à l’état final

La combustion du méthane

Molécules de dioxygènes

Molécules de Méthane

Molécules d’eau

Molécules de dioxyde de carbone

6 3 6 3

La vaporisation du méthane

Méthane - Méthane -

5 - 5 -

• Dans la combustion, les molécules initiales et les molécules finales sont : différentes.

• Dans la vaporisation, les molécules initiales et les molécules finales sont : identiques.

Doc. 2

Conservation de la masse

^{page 44}

• Le corps qui disparaît complètement est : La craie (le calcaire).

• Cette expérience représente une réaction chimique entre le calcaire, d’une part et entre le dioxygène d’air de l’autre.

• La masse, au début de l’expérience : m1=348g.

• La masse au cours de l’expérience : m2=348g.

• La masse à la fin de l’expérience : m3=348g.

• Je remarque que la masse ne change pas (reste constante).

• Après ouverture du flacon, la masse est 347g car le gaz formé s’échappe.

La réaction chimique

INTERPRÉTATION

La masse est une grandeur qui ne varie pas au cours de la réaction chimique.

Doc. 3

La conservation des atomes

^{page 46}

Type des atomes et leurs nombres

Etat initial

Type L’oxygène L’hydrogène Le carbone

Nombre 4 4 1

Etat final

Type L’oxygène L’hydrogène Le carbone

Nombre 4 4 1

• Je remarque que le type des atomes est le même entre l’état initial e l’état final.

• Je remarque que le nombre des atomes est le même entre l’état initial et l’état final.

• J’en déduis que le type des atomes et leurs nombres se conservent au cours de la réaction chimique.

Doc. 4

Les équations chimiques

^{page 46}

+

+ +

+ +

C O+ 2$CO2

O2+2H2$2H O2

C O CO

2 + 2$2

Doc. 4

Les polluants de l’air : Origines et dangers

^{page 56}

Polluant Origine du polluant Dégât et danger

Le monoxyde de carbone Le gaz dioxyde de carbone Monoxyde d’azote NO Gaz dioxyde de soufre SO2

Particules en suspension

Pollution de l’air

EXERCICE

1

^{Page 58}

A.

2m³=2000L , La masse de 2m³ est : m=2600g

B.

Volume d’air : V=6 4 3# # =72m³

C.

Volume d’azote : VN 10080 V 57 6, m3

2= # =

Volume du dioxygène : VO 10020 V 14 4, m3

2= # =

D.

Le volume existant dans la salle sera consommé par la respiration des individus.

EXERCICE

2

Page 58

La longueur du fil : L n d= # g L=0 236, cm.

EXERCICE

3

Page 58

A.

Le méthane est un corps composé.

B.

CH4.

C.

Voir schéma à côté :

EXERCICE

4

^{Page 58}

Le gaz 1 : Le dioxyde de carbone ^CO2h. Le gaz 2 : Le dioxygène ^ hO2 .

Le gaz 3 : Le monoxyde de carbone _^CO_h. Le gaz 2 : Le dioxygène ^ hO2 .

EXERCICE

5

Page 58

1.

3Fe+2O2$Fe O3 4.

2. 1.

La paille de fer ne réagit pas complètement car :

, ,

,

g Fe L O

m L m

m g g

165 8 48

1 165 8 148 3 45 6

$ 2

$

# 1

=

=

^ h ^ h

3 ^.

Exercices d’application

2. 2.

La masse du fer restante : mR= -6 3 45, =2 55, g.

EXERCICE

6

Page 59

• 4A

,

+3CO2#2A O

,

2 3+3C

• CuO H+ 2$Cu H O+ 2

• C H3 6+5O2$3CO2+4H O2

• C H5 12+3O2$5C+6H O2

• 2H S O2 + 2$2S+2H O2

EXERCICE

7

Page 59

Butane

Propane Essence

Kérosène

Gasoil Fioul Goudron

EXERCICE

8

Page 60

1.

Le gaz est le dioxyde de carbone ^CO2h qui est le produit de la combustion des hydrocarbures et des produits organiques.

2.

Le gaz combustible : le méthane.

3.

Le gaz est l’oxyde d’azote.

Les principaux émetteurs de l’oxyde d’azote sont ( le transport rentier; les centrales thermiques, ...).

EXERCICE

9

^{Page 60}

A.

Une domination de pression

B.

La masse de l’air ne change pas.

EXERCICE

10

Page 60

A.

La masse de l’air : m=13 3, kg-12 5, kg=0 8, kg=800g.

B.

g air' L '

m L m

800 615

1 800 1615

$

$

= #

^ h 3 ^.

La masse de 1L d’air dans ces conditions : m'=1 3, g.

EXERCICE

11

Page 61

1.

La formule chimique du propane : C H3 8 .

2.

Le propane est un corps composé car il est constitué de plusieurs types d’atomes.

3.

Dans une molécule de propane C H3 8$3 atomes de carbone.

dans 8 10# ²⁰ Molécule C H3 8$n atomes de carbones.

,

n 3 8 10= # # ²⁰=2 4 10# ²¹ Atome de carbone.

EXERCICE

12

^{Page 61}

1.

2A

,

+3S$A S

,

2 3 .

2.

La masse du soufre qui a réagit : m1=7 5 2 7, - , =4 8, g . La masse du soufre restante : m2= -6 4 8, =1 2, g .

3.

La masse d’aluminium nécessaire : , g A , g S

2 7 _^

,

_h$4 8 _{^ h} m A3_^

,

_h$6g S_{^ h}

, , , m3= 2 7 6 3 3754 8# = g

Doc. 1

Les sources lumineuses primaires

^{Page 66}

INTERPRÉTATION

• Sources lumineuses naturelles : Le feu , les planètes, les étoiles, le soleil et l’insecte la nuit.

• Sources lumineuses artificielles : Les lampes, les aiguilles et la bougie.

Doc. 2

Les sources lumineuses secondaires

^{Page 68}

• La lune est une source secondaire.

• Une bougie incandescente : est une source primaire.

• Le coran : est une source secondaire.

• Le chapelet : est une source secondaire.

• Le compteur électrique : est une source secondaire.

• La bougie : est une source primaire.

Doc. 6

L’œil

^{Page 74}

2.

Pupille

Iris

Paupière supérieure

Cornée

La lumière et ces récepteurs

3.

Iris

Sclérotique choroïde

Rétine

Nerf optique Humeur aqueuse

Pupille Cornée Cristallin Humeur vitrée

Doc. 4

La composition de la lumière blanche

^{Page 78}

CONCLUSION

• En tournant rapidement le disque, l’œil ne perçoit plus les couleurs qui se superposent et on a l’impression de voir du blanc, il semble que la lumière blanche est une combinaison de lumière colorée.

La dispersion de la lumière

Doc. 1

Les couleurs dans la nature

^{Page 80}

Pourquoi les couleurs dans la nature changent d’un objet à un autre ?

Les couleurs des objets changent soit de la nature de sa couleur ou de la couleur de la source qui l’éclaire.

Doc. 2

Les couleurs à l’éclairage

^{Page 80}

• La couleur blanche du toucan prend la couleur de la lumière qu’il reçoit.

• La couleur noire du toucan conserve sa couleur qu’il soit éclairé par le vert, le rouge ou le bleu.

• Les autres couleurs du toucan changent selon la couleur de la lumière qui les éclaire.

Doc. 3

La synthèse additive des couleurs

^{Page 82}

CONCLUSION

Jaune

= Rouge

+ Vert

Magenta

= Bleu

+ Rouge

Cyan

= Bleu

+ Vert

La lumière et les couleurs

La propagation de la lumière

Doc. 1

Les milieux de propagation

^{Page 84}

Image Clarté de la vision Classification du milieu

A

Très bonne Transparent

B

^Moyenne Translucide

C

^{Nulle Opaque}

CONCLUSION

• Le milieu transparent est : un milieu qui permet le passage de la lumière et une vision nette des objets à travers lui.

• Le milieu translucide est : un milieu qui laisse passer une partie de la lumière et on ne voit pas nettement des objets à travers lui.

• Le milieu opaque est : Un milieu qui ne laisse pas passer de la lumière et ne permet pas de voir des objets à travers lui.

Doc. 2

Principe de propagation de la lumière

^{Page 86}

CONCLUSION

• La lumière se propage suivant des lignes droites dans un même milieu.

Doc. 3

Les faisceaux lumineux

^{Page 88}

Faisceau lumineux divergent Faisceau lumineux parallèle (cylindrique)

Faisceau lumineux parallèle (cylindrique

Faisceau lumineux convergent

Doc. 4

Représentation des faisceaux lumineux

^{Page 90}

Faisceau lumineux parallèle Faisceau lumineux convergent

Faisceau lumineux divergent.

Doc. 2

Les facteurs influant l’image

^{Page 94-96}

2.1.

CONCLUSION

• Plus la distance entre l’objet lumineux et le diaphragme augmente plus que la taille de l’image diminue.

2.2.

CONCLUSION

• Plus le diamètre du diaphragme augmente plus l’image devient plus lumineuse et moins nette.

2.3.

CONCLUSION

• Plus la distance entre la diaphragme et l’écran augmente plus la taille de l’image augmente.

Doc. 3

La source lumineuse ponctuelle

^{Page 96}

Cône d’ombre Source de lumière

ponctuelle

Ombre propre

Ombre portée

Applications de la propagation rectiligne

de la lumière

Doc. 4

La source lumineuse étendue

^{Page 96}

Source de lumière étendue

Pénombre

Pénombre portée

Ombre propre Ombre portée

Doc. 5

L’éclipse du soleil

^{Page 98}

La lune La terre

Zone d’ombre

Le soleil

Zone de pénombre

Doc. 6

L’éclipse lunaire

^{Page 100}

Zone de pénombre Zone d’ombre

La terre

La lune Le soleil

Doc. 2

La classification physique des lentilles

^{Page 104}

INTERPRÉTATION

• La lentille à bords minces converge les rayons lumineux émergents.

On dit que c’est une lentille convergente.

• La lentille à bords épais diverge les rayons lumineux émergents.

On dit que c’est une lentille divergente.

Doc. 3

Caractéristiques des lentilles minces convergentes

^{Page 106}

o Centre optique

Axe optique principal

Lentille divergente Lentille convergente

Doc. 4-1

Le foyer image

^{Page 106}

• On remarque que les rayons lumineux émis de la lentille convergente en un point appelé foyer image principal qu’on note par la lettre F’, qui se situent à deux distances différentes du centre optique de chaque lentille.

Lentilles minces

Doc. 4-2

Représentation du foyer image

^{Page 106}

F‘

Foyer image principal

Distance focale Rayons lumineux parallèles

Doc. 4-3

La convergente d’une lentille convergente

^{Page 108}

• La distance focale de la lentille L1 est : OF1' =2 4# cm=8cm=0 08, m.

• La convergence de la lentille L1 est : C OF1 , m , 0 081 12 5

1= 1' = = d.

• La distance focale de la lentille L2 est : OF2=3 3# cm=9cm=0 09, m.

• La convergence de la lentille L2 est : C OF1 , m , 0 091 11 11

2= 2' = = d.

CONCLUSION

Je conclus que la lentille L1 est plus convergente que la lentille L2 car C12C2.

Doc. 2

Caractéristiques d’une image donnée par une

lentille convergente

^{Page 110}

Ecran Lentille convergente

Objet lumineux

Axe optique principal Centre optique

Distance entre l’objet et la lentille Nature de l’image

d2f Image réelle, inversée

d f= Image réelle lointaine

d1f Image virtuelle, droite

Doc. 3

Les rayons particuliers

^{Page 112}

CONCLUSION

A.

Tout rayon lumineux incident sur la lentille passant par son centre optique émerge : ne dévie pas.

B.

Tout rayon lumineux incident sur la lentille passant par le foyer objet principal, émerge de la lentille : Parallèle à l’axe optique principal.

C.

Tout rayon lumineux incident sur la lentille et parallèle à son axe optique principal, émerge de la lentille : Passe par le foyer image principal.

L’image obtenue par une lentille

convergente

Doc. 4

Construction géométrique

^{Page 114}

Cas .1 OA>2f

F F’

A’

B’

B A

Image réelle inversé : OA2OAl et AB2A Bl l. Cas .2 OA=2f

F F’

A’

B’

B A

Image réelle inversé : OA OA₌ l et AB A B₌ l l. Cas .3 f <OA < 2f

F F’

A’

B’

B A

Image réelle inversé : OA1OAl et AB1A Bl l.

Cas .4 OA= f

F

F’

B A

Image réelle lointaine.

Cas .5 OA< f

F

F’

B A’ A

B’

Image virtuelle, droite et agrandie.

Doc. 1

La loupe

^{Page 118}

• La loupe est une lentille convergente dont la distance focale est limitée entre 2cm et 5cm.

• La loupe donne une image virtuelle, droite et agrandie.

Doc. 2

Les types de loupes

^{Page 118}

2.1.

Cette loupe se caractérise par son diamètre : de valeur très petites.

2.2.

Cette loupe se caractérise par son diamètre : de valeur plus ou moins grande.

Doc. 5

Coupe longitudinale de l’œil

^{Page 122}

Rétine Humeur vitrée

Iris Cornée

Pupille

Cristallin

Nerf optique

Doc. 8

Correction des anomalies de l’œil

^{Page 124}

CONCLUSION

• Pour corriger l’anomalie de la myopie, on utilise des lunettes dont les lentilles sont divergentes.

• Pour corriger l’anomalie de l’hypermétropie, on utilise des lunettes dont les lentilles sont convergentes.

Étude de quelques instruments optique

EXERCICE

1

^{Page 126}

1.

Lumineux

2.

Éclairé

3.

Sources lumineuses

4.

Produit

EXERCICE

2

^{Page 126}

1.

Une bande

2.

Colorées

3.

Violet

4.

Rouge

5.

Spectre

6.

Éclairé

7.

Se disperse

8.

Monochromatique

EXERCICE

3

Page 126

A.

La couleur de la queue est rouge.

B.

La couleur de la queue est noire.

C.

La couleur de la queue est noire.

D.

La couleur de la queue est rouge.

EXERCICE

4

^{Page 126}

• Le spectre correspondant est _{^ h}B qui

constitue le spectre de la lumière blanche vue par un filtre violet.

EXERCICE

5

Page 127

A.

La surface apparaît rouge.

L’étoile apparaît verte

B.

La surface apparaît rouge.

L’étoile apparaît noire.

C.

La surface apparaît noire.

L’étoile apparaît verte.

D.

La surface apparaît noire.

L’étoile apparaît noire.

Exercices d’application

EXERCICE

6

^{Page 127}

• L’observateur A voit la boule 5.

• L’observateur B voit la boule 1.

EXERCICE

7

Page 127

1.

L’image d’un objet éloigné se forme au foyer image principal f=9cm.

2.

L’image s’éloigne de la lentille.

3.

d=40cm , 16 5, cm1 1d 920cm _, 10cm1d'120cm_. On déduit que l’image se forme à une même distance d'=11 5, cm.

EXERCICE

8

Page 128

1.

2.

3.

a.

B’

A’ A

B O

F’

b. La distance focale : f OF= '=2cm.

4.

2cm# #f 5cm : La lentille peut-être considérée comme une lampe.

EXERCICE

9

Page 128

1.

_{C f}= ¹ La distance focale : f C1 , m cm 251d 0 04 4

= = = = .

2.

^{OA cm}

f cm8 OA f

4= 2

= 2 = L’image est réelle et inversée.

3.

B’

A’ A0

B F’ F

4.

La longeur de l’image : A’B’=1 cm la distance entre l’image et la lentille : OA'=8cm

5.

A.

OA=3cm f1 , donc l’image est virtuelle et droite.

B.

A B' '2AB car l’image est virtuelle et agrandie.

C.

La lentille joue le rôle d’une loupe.

6.

Si l’objet est très loin de la lentille, l’image se forme dans le foyer image principal.

donc OA'= =f 4cm

EXERCICE

10

Page 128

Les lentilles L₁ L₂ L₃ L₄

Distance focale f1=1cm f2=3cm f3=6cm f4=8cm Distance entre l’objet

et la lentille OA=2cm OA=2cm OA=14cm OA=12cm AB comparé à A’B’ AB A B= ' ' A Bl l2AB A B' '1AB A Bl l2AB OA comparé à OA’ OA OA= ' OAl 2OA OA'1OA OAl 2OA Nature de l’image Réelle

et inversée Virtuelle Réelle et inversée

Réelle et inversée

Justification OA=2f OA1f OA22f OA2f

Doc. 1

L’oscilloscope

^{Page 130}

21 5

0.2 0.5 0.10.05

V/DIV

2 1 105 20

500,1

0,2 0,5

XY 0.5 1 2

51020

0.150 0.50.2

T/DIV

Ecran gradué Réglage de

la position verticale

Réglage de la position horizontale

Sensibilité horizontale Sensibilité verticale

La masse Entrée 1 Marche, arrêt

Doc. 2

Rôle du balayage horizontal

^{Page 130}

On remarque que le sport lumineux se stabilise au centre de l’écran.

Lorsqu’on déplace le bouton de la sensibilité horizontale et on augmente sa valeur, on constate que la vitesse du point lumineux augmente jusqu’à ce qu’il devienne sous forme d’une ligne horizontale.

Doc. 3

Rôle de la sensibilité verticale

^{Page 132}

A.

Le montage 1 :

Lorsque le circuit est ouvert la ligne lumineuse reste au milieu de l’écran et la tension indiquée est nulle.

B.

Le montage 2 :

Je ferme le circuit et on constate que la ligne lumineuse se déplace vers haut de l’écran de deux graduations ainsi la relation entre la tension appliquée 4V et la sensibilité verticale SV est : U Y S= # V .

Le courant électrique alternatif sinusoidal

C.

Le montage 3 :

J’inverse les bornes de la pile comme le montre la figure et on remarque que la ligne lumineuse se déplace vers le bas de l’écran de deux graduations, ainsi la valeur de la tension est négative.

CONCLUSION

On déduit que le courant électrique ne varie pas avec le temps ce qui indique que c’est un courant électrique continu.

Doc. 4

Le courant électrique sinusoïdal

^{Page 134}

• On remarque, d’après la figure2, que la tension varie en fonction du temps et son signe change telle que, la valeur maximale de la tension est

/

Um=3div#2V div=6V et comparant la valeur Um/ 2 avec la valeur de la tension indiquée par le voltmètre, on constate qu’elles sont égales.

• La durée du temps entre deux valeurs successives est :

, / ,

T=4 3div#5ms div=21 5ms appelée la période.

Le courant électrique domestique

Doc. 4

Tournevis testeur

^{Page 140}

Ressort

Parties isolées en plastique

Point de touche Résistance

électrique Temoin

lumineux néon Embout à toucher avec

le doigt de la main

EXERCICE

1

^{Page 160}

La tension alternative sinusoïdale est : variable.

EXERCICE

2

^{Page 160}

1.

Aucune.

2.

(a) , (b) (c) et (d).

3.

(a) , (b) (c) et (d).

4.

(c) et (d).

EXERCICE

3

Page 160

1.

Um=2 5, div#3V div/ =7 5, V

2.

U^e= 1 4 5 35U_,^m = , V

EXERCICE

4

Page 160

1.

Alternatif sinusoïdal .

2.

T=10ms div/ #4div=40ms .

3.

_{f T}1 _{, s} Hz

0 041 25

= = = .

EXERCICE

5

^{Page 161}

A.

En dérivation.

B.

Neutre et la phase.

C.

Coupe courant.

EXERCICE

6

Page 161

1.

Non, car il sont montés en parallèle .

2.

Non,car il manque le fil de terre.

3.

La fusible fond et coupe le courant électrique.

EXERCICE

7

^{Page 161}

La tension indiquée par le constructeur est une tension efficace.

La tension efficace aux bornes de la prise est : Ue= 1 4U,m = 3501 4, =250V .

Exercices d’application

EXERCICE. 1

8 pts

^{Page 163}

1

a. Faux b. Faux c. Faux d. Faux

2

a. L’air est un mélange de gaz qui entoure la terre et se subdivise en plusieurs couches : la troposphère la stratosphère la mésosphère et thermosphère.

b. L’air est un mélange qui se constitue de gaz, les plus importants sont le gaz dioxygène au taux de 20% et le gaz diazote au taux de 80% approximativement.

EXERCICE. 2

8 pts

^{Page 163}

1

Corps pur La composition de ses molécules

Formule de ses

molécules Type

Gaz oxygène 2 Atomes d’oxygène O2 Simple

Eau Deux atomes d’hydrogène

et un seul atome d’oxygène H O2 Composé

Saccharose

12 atomes de carbone, 22 atomes d’hydrogène et 11

atomes d’oxygène C H O12 22 11 Composé

Gaz ozone 3 Atomes d’oxygène O3 Simple

Modèle de contrôle continu N°1

2

2.1.

V1=9m3 , V2=36m3 .

2.2.

m=t#V=1 2 45000, # =58050g

EXERCICE. 3

4 pts

^{Page 164}

La bonne modélisation est la n 3^% car elle représente 80% de molécule de diazote et 20% de molécule dé dioxygène.

EXERCICE. 1

8 pts

^{Page 165}

1 a. Vrai b. Faux

c. Vrai d. Vrai

e. Vrai f. Faux 2

• Pour qu’une combustion se produise, il faut deux corps ; l’un est comburant et l’autre est le combustible.

• La combustion de charbon complète dans le dioxygène produit du dioxyde de carbone dont la caractéristique est de troubler l’eau de chaux.

• L’oxyde de fer magnétique est le produit de la combustion du fer dans le dioxygène.

EXERCICE. 2

8 pts

^{Page 165}

1 Le dioxyde de carbone.

2 Incomplète car le taux de dioxygène est insuffisant.

3 Le corps combustible : butane.

Le corps comburant : Le dioxygène.

4 a. C H3 8.

b. Le propane est un corps pur compose.

5 3 Atomes de carbones et 8 atomes d’oxygène.

6 Effet de serre - l’asphyxie.

EXERCICE. 3

4 pts

^{Page 166}

1 Le monoxyde de carbone (CO).

Modèle de contrôle continu N°2

2

• Les erreurs commises sont :

• La chambre est fermée d’une manière étanche.

• Les gaz formés lors de la combustion n’ont pas pu s’échapper de la cheminé.

3 Les précautions à prendre sont :

• La chambre ne doit pas être étanche.

• Le cheminé ne doit pas être fermé.

• Ne pas dormir dans la salle où il y a eu la combustion.

Modèles de contrôles continu N°3

EXERCICE. 1

8 pts

^{Page 167}

1

Vrai Faux La fusion de la glace est une réaction chimique X Le dioxygène réagit avec le fer pour produire le sulfure

de fer X

Toute combustion est nécessairement une réaction

chimique X

La réaction du fer et du soufre est une combustion X Les molécules se conservent au cours de la réaction

chimique X

Le nombre des atomes ne se conserve pas lors d’une

réaction chimique X

Le dioxygène est une substance naturelle qui n’a pas de

similaire industriel X

Le raffinage du pétrole s’effectue à travers un ensemble de

réactions chimiques X

2 La réaction chimique est une transformation où les réactifs disparaissent et les produits apparaissent.

3 L’énonce de la loi de conservation de masse :

Au cours d’une transformation chimique la somme des masses des réactifs qui disparaissent est égale à la somme des masse des produits qui apparaissent.

L’énoncé de la loi de la conservation des atomes :

Au cours d’une réaction chimique, le nombre et le genre (type) d’atomes se conserve.

4 Les substances naturelles sont des substances issues de la nature.

Exemples : le coton, la laine,...

Les substances industrielles sont des substances fabriquées par l’homme.

Exemples : le plastique, les arômes,...

EXERCICE. 2

8 pts

^{Page 167}

1 • C H5 12+8O2$5CO2+6H O2 .

• 2Na+2H O2 $2NaOH H+ 2.

• 4A,+3O2$2A O,2 3.

• 4Fe+3C,2$2Fe C2 ,3.

2 Les dérivés du pétrole sont des substances naturelles, obtenues par des transformations physiques (exemple : la distillation)

3 La pollution de l’air

On dit que l’air est pollué, s’il contient des substances solides, liquides ou gazeuses en quantités pouvant causer des maladies respiratoires ou un danger pour l’environnement.

4 On peut distinguer deux catégories des polluants : - Les polluants naturels exemple les volcans.

- Les polluants liés aux activités industrielles, exemples : les gaz libéré par les usines (SO₂).

5 Deux effets négatifs de la pollution de l’air : - Les maladies respiratoire (exemple : l’asthme).

- Effet de serre.

6 On peut limiter la pollution de l’air par :

- Utiliser des énergies renouvelables.

- Placer des filtres dans les cheminées des usines.

EXERCICE. 3

8 pts

^{Page 168}

1 La réaction chimique est équilibrée car le nombre d’atomes de chaque type des réactifs est le même dans les produits.

2 Conservation de la masse : m m1+ 2=m3

m2=m m3- 1=92 60- =32g 4 n2=3 10. 23 molécules de O2 , n3=6 10# 23 molécules de NO2.

EXERCICE. 1

8 pts

^{Page 169}

1 Sources lumineuses : le soleil - la lune.

Récepteurs lumineux : l’œil - la peau

2 Récepteurs biologique : la fleur du tournesol.

Récepteurs éléctrolumineux : la plaque solaire.

3 Les récepteurs lumineux sont des corps qui, exposés à la lumière, subissent des changements.

Les sources lumineuses secondaires sont des corps qui n’émettent de la lumière que s’ils sont éclairés.

L’éclipse lunaire se produit lorsque la terre, la lune et le soleil sont sur la même droite de telle sorte que la terre se trouve entre la lune et le soleil Le corps transparent permet facilement le passage de la lumière, le corps translucide permet le passage d’une partie de la lumière incidente, alors que le corps opaque ne laisse pas passer la lumière.

4 La boite noire donne une image Inversée et plus la distance, entre le diaphragme et l’objet, diminue plus l’image est grande.

5 Faisceaux lumineux : convergents , divergents et parallèles 6 selon une ligne droite.

EXERCICE. 2

8 pts

^{Page 169}

1

Récepteur de lumière Source lumineuse

secondaire Source lumineuse

primaire

X La terre

X L’œil

X L’étoile

X Ecran de télévision

X La lune

X Ecran de cinéma

Modèle de contrôle continu N°4

2

1. Cône d’ombre 2. Objets opaque

3.Ombre propre 4.Ombre portée

5.Pénombre

3 a.

Soleil

Terre

Lune

b. Il s’agit d’une éclipse lunaire totale car le soleil, la terre et la lune se trouvent sur la même ligne.

EXERCICE. 3

4 pts

^{Page 170}

1 Les éléments indispensables sont :

• Gouttes d’eau.

• Temps nuageux.

• Soleil en arrière de l’observateur.

2 Dans un temps nuageux, des gouttes d’eau en suspension, la lumière blanche du soleil se reflète sur les gouttes d’eau et se décompose et l’arc en ciel apparaît.

3 Un spectre de lumière continu.

4 Les couleurs en ordre : rouge - orange - jaune - vert - bleu - indigo - violet.

Modèle de contrôle continu N°5

EXERCICE. 1

8 pts

^{Page 171}

1

a. La lumière Blanche se constitue de sept lumières ordonnés du rouge au violet.

b. On peut composer la lumière blanche des lumières principales : rouge, bleue et verte.

EXERCICE. 2

6,5 pts

^{Page 171}

1

• Une source secondaire est une source qui diffuse une partie de la lumière qu’elle reçoit.

• Une source primaire est une source qui produit la lumière qu’elle diffuse.

2 Flamme d’une bougie - la pleine lune - un mur blanc - le soleil - une plaque de glace - une lampe électrique allumée.

3

• Bleu + Vert + Rouge = Blanche.

• Bleu + Rouge = Magenta.

• Vert + Rouge = Jaune.

EXERCICE. 3

7 pts

^{Page 171}

1 Rouge - orange - jaune - vert - bleu - indigo - violet.

2 a. 3 couleurs principales.

b. On obtient une couleur secondaire.

3 La couverture soit elle est de couleur rouge et éclairée par la lumière balanche, soit elle est éclairée par la lumière rouge.

EXERCICE. 1

8 pts

^{Page 173}

1

• La lentille : est un milieu transparent et homogène limité par deux dioptres sphériques ou l’un des deux est sphérique, l’autre est plan.

• La vergence de la lentille : C’est la capacité de la lentille de converger les faisceaux lumineux qu’elle reçoit.

2

• Dans l’œil, la rétine joue le rôle de l’écran alors que le cristallin joue celui de la lentille

• Les différentes valeurs de la tension efficace aux bornes de la prise de courant est :

- La tension 220V entre le fil de phase et le fil de neutre.

- La tension 220V existe aussi entre le fil de phase et la borne de la terre.

- La tension est nulle entre le fil de neutre et la borne de la terre.

• L’installation électrique domestique comporte un disjoncteur qui ouvre spontanément le circuit lorsque l’intensité du courant augmente. Cette installation comporte aussi un compteur électrique pour déterminer la consommation mensuelle.

EXERCICE. 2

8 pts

^{Page 173}

Partie I :

1 C OF 33 338= 1 = , d.

2 OA=2f(OA OA= l=6cm , AB A B= ' '=1cm.

Modèle de contrôle continu N°6

3

O A

A’

B’

B

F’

Nature de l’image : Virtuelle, droite et agrandie.

Caractéristiques de l’image : A B' '=2 8, cm , OA'=5,3cm.

4 Le rôle qui joue la lentille est le rôle d’une lampe car 2cm# #f 5cm.

5 AFAB ,

cmcm 51 0 2

a= l = = ^, ,, A F ,

A B cmcm 8 32 8

0 33 al = l ll l = = _. 6 Le grossissement G de cette lampe : G= aal =1 65, _.

Partie II :

1 Non

2 Alternative sinusoïdal 3 Um=6V.

4 Um=1 4, #Ue. 5 Ue= 1 4U,m =4 28, V. 6 T=5ms.

7 f T1 , s Hz

0 0051 200

= = = .

EXERCICE. 3

4 pts

^{Page 174}

1 Il souffre de la myopie .

1cm 1cm

2 L’image d’un objet lointain se forme avant la rétine.

A’

3 Mettre des lunettes à lentilles divergentes.

4

A’

5 Le cristallin de l’œil est trop convergent.

Modèle de contrôle continu N°7

EXERCICE. 1

8 pts

^{Page 175}

1

a. Non b. Non c. Non d. oui

e. Une tension continue ne varie pas au cours du temps, on obtient sur l’os- cilloscope une ligne droite horizontale par contre une tension alternative sinusoidal si elle varie au cours du temps alternativement par une succes- sion de vague.

f. La période :C’est la durée que fait la tension pour reprendre la même valeur dans le même sens.

La fréquence :C’est la nombre de période dans une seconde.

EXERCICE. 2

8 pts

^{Page 175}

1 a. T=4div#5ms div/ =20ms. b. Um=3div#2V div/ =6V. 2 a. N T1 , s Hz

0 021 50

= = = .

b. U^e= 1 4 4 28U,^m = , V. 3

1.

Le fil de phase.

2.

Le fil neutre.

3.

Le fusible.

4.

Le disjoncteur.

5.

Le fil de terre.

6.

Une prise.

7.

Un fusible.

8.

Un transformateur.

8

4 3

6 7

21

5

b. Le rôle du fil de la terre est de relié le carcasse métallique des appareils électriques à la terre , pour éviter l’électrocution .

Le disjoncteur : protège l’installation électrique et les appareils électriques en

ouvrant le circuit électrique si on dépasse l’intensité maximale de l’installation.

EXERCICE. 3

4 pts

^{Page 175}

Avant de réparer un appareil électrique il faut la débrancher de la prise du courant électrique, pour éviter l’électrocution.