1 AC
4
La tension électrique
Leçon 2
Tâche 2
Utiliser les lois des tensions pour déterminer la valeur d’une tension électrique
Énergie et électromagnétisme
Thème 3
Niveau
Niveau
Physique chimie
Période
Pages réservées à l’enseignant(e)
Modelage de la tâche par l’enseignant (explicitation à haute voix)
Consignes et explications données aux élèves – hors modelage (à dire à haute voix)
Rappel du contrat de classe
Icônes pour l’enseignant
Correction du devoir maison
Les élèves travaillent en autonomie
Les élèves travaillent en binômes
Les élèves écoutent l’enseignant avec attention
Les élèves lèvent la main pour participer
Les élèves utilisent l’ardoise pour répondre
Les élèvent gardent des traces écrites sur les livrets ou leurs cahiers
Icônes pour l’élève
Les élèves passent au tableau
Matériel nécessaire
Matériel de l’enseignant
Matériel de l’élève
Repérage dans le chapitre
Utiliser un multimètre pour mesurer une tension électrique.
Utiliser les lois des tensions pour déterminer la valeur d’une tension électrique.
Expliquer l’éclat des lampes dans un circuit à partir des lois de l’électricité.
Conceptions erronées
des élèves
Tâche à réussir
Stratégie
Orientations didactiques
Structure de la séance
1
10 min
Ouverture de la séance
2
10 min
Modelage
3
10 min
Pratique collective
4
12 min
Pratique en binôme
5
10 min
Pratique autonome
6
3 min
Clôture
10 min
Ouverture de la séance
Bonjour ! Prêts à démarrer notre séance ? Allons-y
O
O
Le rituel
(2 min)
Observez ces images : à votre avis, quel comportement positif met-elle en évidence ?
L’enseignant.e fait participer les élèves pour qu’ils expriment ce qu’ils comprennent de l’image.
Je me moque de mes camarades
Je respecte � mes
camarades
O
Le bon comportement est le respect de tout le monde.
L’enseignant.e recourt à l’alternance linguistique pour expliciter le comportement attendu.
Je me moque de mes camarades
Je respecte � mes
camarades
O
O
Réactivation des prérequis
(6 min)
On va commencer cette séance par un rappel sur les circuits électriques et la tension électrique et sa mesure.�Choisir la bonne réponse.
Sur leur ardoise, les élèves choisissent la bonne réponse et l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre en justifiant.
Parmi les schémas suivants, quel est celui qui correspond à un montage en dérivation?
B
A
C
D
O
Effectivement dans ce circuit les lampes sont montées en dérivation avec la pile.
Sur leur ardoise, les élèves écrivent vrai ou faux ou l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre en justifiant.
Parmi les schémas suivants, quel est celui qui correspond à un montage en dérivation?
B
A
C
D
O
Répondre par vrai ou faux.
Sur leur ardoise, les élèves écrivent vrai ou faux ou l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
Vrai
Faux
L’unité de mesure de la tension électrique dans le système international est l’ampère : A
O
L’unité de la tension est le volt : V.
Sur leur ardoise, les élèves écrivent vrai ou faux ou l’enseignant.e désigne quelques -uns pour répondre oralement.
Vrai
Faux
L’unité de mesure de la tension électrique dans le système international est l’ampère : A
O
Choisir la bonne réponse.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leurs réponses.
�
Pour mesurer une tension électrique aux bornes d’un dipôle , le multimètre doit être branché en série avec ce dipôle.
Vrai
A
Faux
B
O
Le voltmètre se branche en dérivation.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leurs réponses.
Vrai
A
Faux
B
Pour mesurer une tension électrique aux bornes d’un dipôle , le multimètre doit être branché en série avec ce dipôle.
O
O
Déclaration de la tâche �de la séance
(2 min)
Avant d’aborder notre tâche d’aujourd’hui, je vous présente les deux situations suivantes:
Discussion sur les questions posées et présente la tache de la séance.
Quelle est la tension aux bornes de chaque lampe?
Une guirlande comporte 3 lampes identiques montée en série.
La tension appliquée à la guirlande est 12 V, quelle est la tension
aux bornes de chaque lampe ?
O
À la fin de cette séance, vous serez capables d’utiliser les lois des tensions pour déterminer une tension électrique .
Bien expliquer la tâche et la lier avec le courant.
Utiliser les lois des tensions pour déterminer la valeur d’une tension électrique
O
O
Introduction
à la tâche
Maintenant je vais vous donner les lois de la tension. On commence par le circuit en dérivation. �La question qui se pose: quelle est la relation entre les tensions aux bornes des éléments montées en dérivation?
L’enseignant vérifie expérimentalement la loi d’unicité de la tension.
Loi de l’unicité des tensions
La tension est la même aux bornes des dipôles
branchés en dérivation.
UG = UL = UM
On passe maintenant au cas les circuits en série. Comment se répartit la tension électrique entre les récepteurs branchés en série?
L’enseignant vérifie expérimentalement la loi d’additivité des tensions..
Loi d’additivité des tensions
Dans un circuit série, la tension aux bornes du
générateur est égale à la somme des tensions aux
bornes des autres dipôles.
UG = U1 + U2
Modelage
M
Tâche principale
Voici notre tâche principale. Je vais vous montrer comment utiliser les lois des tensions pour déterminer la tension aux bornes d’un dipôle dans un circuit.
L’enseignant.e veille à ce que les élèves soient attentifs.
Tâche principale
On demande de déterminer la tension aux bornes de la lampe et du moteur.
M
Pour réaliser ma tâche, je suis les étapes suivantes :
L’enseignant.e réalise l’expérience en orientant les élèves et explique ce qui est demandé.
Je précise le type de circuit électrique.
1
Je me rappelle la loi des tensions correspondante.
2
Je note la valeur de la tension U.
3
M
On commence par identifier le type de circuit: série ou en dérivation.
L’enseignant.e veille à ce que les élèves soient attentifs.
Tâche principale
1.Préciser le type de circuit électrique.
- Série: - Dérivation:
x
La lampe et le moteur sont montées en dérivation avec le générateur. Donc le type du circuit est en :
M
Après avoir identifié le type de circuit, on rappelle la loi de la tension correspondante.
L’enseignant.e veille à ce que les élèves soient attentifs.
Tâche principale
La loi correspondante au circuit en dérivation est: …………………………………………………..………..
2.Rappeler la loi des tensions correspondante.
- Loi d’unicité des tensions: .......................................
la loi de l’unicité des tensions
UG = UL = UM
M
La phase suivante est l’application de la loi.
L’enseignant.e veille à ce que les élèves soient attentifs.
Tâche principale
Le voltmètre mesure UG = 6,00 V . D’après la loi d’unicité de la tension, on a:
3. Déterminer UL et UM.
UG = UL = UM = 6 V
M
Je fais une synthèse.
L’enseignant.e veille à ce que les élèves soient attentifs.
Pour déterminer la valeur de la tension aux bornes d’un dipôle dans un circuit électrique on:
M
Pratique guidée collective
10 min
Répondre par vrai ou faux.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leur choix.
La tension U est la même aux bornes des dipôles montés en dérivation.
Vrai
A
Faux
B
PC
C’est la loi d’unicité des tensions.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour justifier oralement leur réponse.
Vrai
A
Faux
B
La tension U est la même aux bornes des dipôles montés en dérivation.
PC
Répondre par vrai ou faux.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour répondre.
Dans un circuit en série, la tension est toujours la même aux bornes des dipôles contenus dans ce circuit.
Vrai
A
Faux
B
PC
Non, elle peut être différente: on utilise la loi d’additivité des tensions.
L'enseignant.e choisit au hasard deux élèves pour reformuler oralement la réponse.
Vrai
A
Faux
B
Dans un circuit en série, la tension est toujours la même aux bornes des dipôles contenus dans ce circuit.
PC
Choisir la bonne réponse.
L’enseignant·e clarifie la question et demande à deux élèves de répondre en justifiant.
U2 = 1,5 V
A
U2 = 3 V
B
Dans le circuit ci-contre, la tension aux bornes de la pile est U = 4,5 V.
La tension aux bornes de la lampe L2 est:
U2 = 4,5 V
C
U2 = 6 V
D
PC
Les lampes sont montées en dérivation avec la pile: on applique la loi d’unicité de la tension.
L’enseignant·e clarifie la question et demande à deux élèves de répondre en justifiant.
U2 = 1,5 V
A
U2 = 3 V
B
Dans le circuit ci-contre, la tension aux bornes de la pile est U = 4,5 V.
La tension aux bornes de la lampe L2 est:
U2 = 4,5 V
C
U2 = 6 V
D
PC
Choisir la bonne réponse.
L’enseignant·e clarifie la question et demande à deux élèves de répondre en justifiant.
U1 = 10 V
A
U1 = 6 V
B
Dans le circuit schématisé ci-contre, on a UG = 6 V et U2 = 4 V. La tension aux bornes de la lampe L1 est:
U1 = 4 V
C
U1 = 2 V
D
PC
Les dipôles du circuit sont montés en série: on applique la loi d’additivité des tensions.
L’enseignant·e clarifie la question et demande à deux élèves de répondre en justifiant.
U1 = 10 V
A
U1 = 6 V
B
Dans le circuit schématisé ci-contre, on a UG = 6 V et U2 = 4 V. La tension aux bornes de la lampe L1 est:
U1 = 4 V
C
U1 = 2 V
D
PC
10 min
Pratique en binôme
Maintenant on va passer aux tâches à réaliser sur le livret. On commence par la tâche p.31« Je m’entraine en binôme » . Travaillez individuellement, puis discutez de vos réponses en binômes.
L’enseignant·e accorde suffisamment de temps au travail individuel avant la discussion en binôme. Il circule pour contrôler et donner des indications en cas de blocage.
PB
On commence par préciser le type de circuit.
L'enseignant.e désigne un élève au hasard pour répondre en l’incitant à justifier oralement leur démarche.
Les deux lampes sont montées en série avec le générateur.
X
PB
On passe au choix de loi des tensions correspondante.
L'enseignant.e désigne un élève au hasard pour répondre en l’incitant à justifier oralement leur démarche.
Les deux lampes sont montées en série avec le générateur:
Loi d’additivité des tensions
d’additivité des tensions
U1 + U2
PB
On passe à l’application de loi des tensions correspondante pour calculer la tension U1.
L'enseignant.e désigne un élève au hasard pour répondre en l’incitant à justifier oralement leur démarche.
U = U1 + U2
U - U2
6 – 4,5
1,5
PB
12 min
Pratique autonome
Maintenant c’est le moment de travailler tout seul. Voir le livret p 31 «je m’entraîne seul » .
L’enseignant·e circule dans la classe pour repérer les élèves en difficulté .
PA
Le temps est terminé. Corrigeons ensemble l’exercice.
L’enseignant·e fait participer les élèves à la correction en leur demandant de présenter leurs réponses et de les justifier.
Temps Écoulé
PA
A vous! Montrez-moi comment vous avez résolu cet exercice.
Faire passer un élève pour la correction. Associer le reste de la classe au feedback. Identifier les erreurs. Insister sur les étapes à respecter.
C’est un circuit en dérivation: on a deux boucles de courant.
L1 et le moteur M sont montés en dérivation et cet ensemble est monté en série avec L2.
UM
3,8
UG = UM + U2
UG - UM
9 - 3,8
5,2
PA
Clôture de la séance
Qui peut me dire ce que nous avons appris aujourd’hui? �
C
Notre tâche principale de cette séance est:
L’enseignant.e donne un rappel de la séance.
Utiliser les lois des tensions pour déterminer la valeur d’une tension électrique
C
Voilà ce qu’il faut bien retenir.
L’enseignant fait participer les élèves pour rappeler les lois des tensions.
Loi de l’unicité des tensions
UG = UL = UM
C
Voilà ce qu’il faut bien retenir.
L’enseignant fait participer les élèves pour rappeler les lois des tensions.
Loi d’additivité des tensions
UG = U1 + U2
C
Voilà ce qu’il faut bien retenir.
L’enseignant fait participer les élèves pour rappeler comment déterminer la tension aux bornes d’un dipôle dans circuit.
Pour déterminer la valeur de la tension aux bornes d’un dipôle dans un circuit électrique on:
C
On termine par la carte lexicale suivante.
Faire participer les élèves à la lecture de la carte.
Utiliser les lois des tensions pour déterminer la valeur d’une tension électrique
Ma tâche
Termes thématiques
Verbes de consigne
Structures pour répondre
MA CARTE LEXICALE
4
mots
Je retiens
C
Bravo à tous ! Révisez dans le livret ce qu’on a vu aujourd'hui et faire les exercices suivants:
L’enseignant incite les élèves à faire l’exercice à la maison et clore la séance.
Exercices 2 et 3 de la page 34
Exercices défis: 1,3,4 et 5 de la page 36 et 37
C
A la prochaine séance!