Programmes et orientations pédagogiques pour l'enseignement de Physique Chimie au secondaire collégial Mars 2015 Deuxième Période e 1 AC Deuxième partie: électricité (32h) Couverture horaire : Composantes (leçons - exercices, activités de soutien et de consolidation, et contrôles continus) 1. L’électricité autour de nous 2. Le circuit électrique simple 3. Types de montages électriques 4. Le courant électrique continu 5. L’effet de la résistance électrique sur l’intensité du courant électrique 6. Loi des nœuds - loi d’additivité des tensions 7. Protection contre les dangers du courant électrique Exercices, activités de soutien et de consolidation et contrôles continus total Activités, connaissances, habiletés et orientations: Nombre d’heures 1h 3h 3h 3h 3h 4h 3h 12h 32h Contenus Activités proposées Connaissances & habiletés 1. L'électricité autour de nous -Effectuer des recherches de groupe ou individuelles pour mettre en évidence quelques aspects liés à la production d'électricité et les domaines de son utilisation. -Mettre en évidence des éléments de circuit électrique simple et sa représentation. - visualisation de certains dipôles (pile, batterie, lampe, fil électrique ...) -Réaliser des expériences pour classer certains matériaux composant les corps, en conducteurs et isolants électriques. -Connaître l'importance de l'électricité dans la vie quotidienne. 2. Circuit électrique Simple: -Les éléments de circuit électrique et leurs représentations -Les dipôles électriques -Les Conducteurs et les isolants électriques 3. Types de montages électriques: - En série -En dérivation -Réalisation de montages électriques o stitu s d’u e pile, d’u interrupteur, et deux lampes pour définir le montage en série et le montage en dérivation, et mettre en évidence l’i t t du montage en parallèle. 4. Le courant électrique Continu: -Propriétés du courant électrique continu. -Utilisation d'appareils de mesure. -Réaliser des expériences simples pour mettre en évidence les propriétés du Courant électrique continu (sens conventionnel et intensité). -Utilisez des appareils de mesure pour mesurer chacune de l'intensité du courant et la tension entre les deux pôles d’u dipôle électrique. -Connaître les éléments du circuit électrique simple; -Savoir représenter (schématiser) un circuit électrique en utilisant les symboles conventionnels de ses éléments; -Savoir réaliser un circuit électrique simple à partir de son schéma du montage et vice versa; - Connaître la définition de dipôle; - Connaître la définition du conducteur électrique et de l’isolant électrique; -Faire la distinction entre les matériaux conducteurs de l’ le t i it et les matériaux isolants de l’ le t i it ; - Connaître les deux types de montages électriques; -Savoir réaliser un montage en série et un montage en dérivation de deux lampes à partir du schéma du montage et vice versa; -Connaître l’i t t du montage en dérivation; -Connaître les sources du courant électrique continu ; -Connaître les propriétés du courant électrique continu; -Utilisez des appareils de mesure pour mesurer l'intensité du courant et la tension; -Connaître l'unité de l’intensité du courant électrique et l’unité de la tension électrique dans le système international d'unités; Page 1 sur 14 5. Effet de la résistance électrique sur l’i te sit du courant électrique : -Symbole et unité de la résistance. - Utilisation de l’Oh te Pour mesurer la valeur de la résistance. -Effet de la valeur de résistance sur l’intensité du courant dans un circuit électrique. - le code universel de numérotation de la résistance (code de couleurs des résistances électriques) 6. Loi des œuds- Loi d’additivit des tensions -Observation et découverte de conducteurs ohmiques comme étant des dipôles qui sont différents de ceux qui ont été étudiés précédemment. -Utilisez l’Oh t e pour mesurer la valeur d’u e résistance électrique. -Réaliser des expériences mettant en évidence l'effet de la résistance électrique sur l’i te sit du ourant électrique dans un circuit électrique. -Exploiter les documents de codage international pour déterminer la valeur de la résistance électrique. -Connaître que le conducteur ohmique est un dipôle caractérisé par sa résistance électrique. -Connaître le symbole et l'unité de résistance électrique; -Savoir déterminer la valeur de la résistance électrique en utilisant l’Oh t e; -Connaître l'effet de la valeur de la résistance su l’Intensité du courant électrique; -Savoir déterminer la valeur de la résistance électrique en utilisant le code universel de numérotation. -Réaliser des expériences simples pour vérifier e p i e tale e t la loi des œuds da s u circuit électrique. - Réaliser des expériences pour vérifier e p i e tale e t la loi d’additivit des tensions dans un circuit électrique. - Connaître et appliquer la loi des œuds. -Connaître et appliquer la loi d’additivit des tensions . 7. Prévention des dangers du courant électrique : -Recherche de pannes électriques -Le Court-circuit -Le rôle du fusible -Réaliser des expériences simples pour trouver les causes de pannes électriques dans un circuit électrique. -Exploiter des expériences simples pour introduire le court-circuit et mettre en évidence ses dangers et comment l’éviter en utilisant le fusible. -Effectuer des recherches de groupe ou individuelles montrant les dangers du courant électrique sur le corps humain et les précautions à prendre pour éviter ces dangers. - Savoir comment rechercher les pannes électriques simples; -Connaître le court-circuit et quelques-uns de ses dangers; -Connaître le rôle protecteur du fusible; -Connaître certains dangers du courant électrique et les précautions à suivre pour les éviter. Orientations : -On se basera sur des recherches de groupe ou individuelles menées par les apprenants pour mettre en évidence certains aspects liés à la production d'électricité, à ses domaines d'utilisation, à ses centrales de production, à son mode de distribution et aux étapes historiques de sa découverte. - L’app e tissage a uis pa l’app e a t da s l’e seig e e t p i ai e est utilisé comme point de départ pour formuler des questions introductives concernant le circuit électrique simple. - Les éléments de base qui composent un circuit électrique simple sont fournis et les symboles conventionnels des éléments de circuit sont donnés. -La différence entre de polarité d’u e pile (générateur) et la symétrie d'une lampe est mise en évidence. -Les conducteurs électriques et les isolants électriques sont mis en évidence en insérant différents corps dans un circuit électrique fermé, et les résultats seront exploités pour définir les conducteurs et les isolants électriques. -Des exemples de certains matériaux conducteurs et isolants familiers à l'apprenant sont donnés, et la conductivité du corps humain est indiquée. Page 2 sur 14 -Les montages en séries et en dérivations sont définis à partir des circuits électriques constitués d'une pile, d'un interrupteur et deux lampes. -L'intérêt d’u montage en dérivation est mis en évidence en retirant respectivement l'une des deux lampes du montage en série, puis en dérivation ou pa le suivi de l’effet d’u e lampe endommagée sur l'allumage de l'autre lampe. -Le sens conventionnel du courant continu est mis en évidence à l'aide d'une diode électroluminescente DEL (La DEL est montée en série avec une résistance de protection pour éviter de l'endommager), ou en utilisant une diode normale montée en série avec une lampe témoin, ou en utilisant un moteur électrique. - l'apprenant(e) sera familiarisé(é) à utiliser les appareils de mesure, qu'ils soient numériques ou à aiguille, les instruments seront alors présentés, et on expliquera comment les utiliser, et on donnera les précautions à prendre pour éviter de les endommager. - l'apprenant(e) sera familiarisé(é) à traduire les lectures de l'instrument de mesure aux valeurs mesurées lors de l'utilisation de dispositifs à aiguilles et à multiples calibres, et à exprimez les résultats en utilisant les unités de base, leurs multiples et sous multiples. - On rappellera les conducteurs et les isolants et le dipôle, et quelques uns de leurs exemples, puis on présentera le conducteur ohmique comme un dipôle. Il suffit en première année d’indiquer que le conducteur ohmique se distingue par sa résistance électrique et on donnera le symbole et l’unité de la résistance électrique. Et puis les conducteurs ohmiques sont traités en considérant leurs résistances électriques. -On déterminera la résistance électrique d'un conducteur ohmique à l'aide de l'ohmmètre et en utilisant le symbole de numérotation universelle de résistance. -Divers conducteurs ohmiques (différentes résistances électriques) sont utilisés au cours de l'étude expérimentale pour montrer l'effet de la résistance sur l'intensité du courant dans un circuit électrique en série. -On Vérifiera expérimentalement la loi des œuds et la loi d’additivit des te sio s, ai si ue l’égalité des tensions entre les pôles des dipôles montés en parallèle. -La Détection expérimentale d'une panne électrique dans un circuit est réalisée à l'aide d'une lampe de détection à deux fils d'interconnexion. -L'un des dangers du court-circuit est démontré par l'utilisation d'une laine mince de fer, et sans utiliser des générateurs le t i ues lo s de la alisatio d’un court-circuit pour éviter de les endommager (il est recommandé d'utiliser une pile dans ce cas). On mettra en évidence le rôle du fusible et on indiquera les différents types de fusibles utilisés dans la vie courante des apprenants. - La conductivité du corps humain est indiquée, et on abordera les dangers du courant électrique sur le corps humain : Des conseils préventifs sont donnés pour éviter ces risques (mesures de sécurité), tout en incitant les apprenants à les utiliser et en les avertissant du danger de répéter ces expériences à la maison. Page 3 sur 14 Liste des expériences : Partie Expériences Conducteurs électriques et isolants électriques Montage en série- montage en dérivation Electricité Notion de résistance électrique Loi des œuds Loi d’additivit des te sio s Recherche de panne électrique Objectifs -Distinction entre les matériaux électriquement conducteurs et les matériaux électriquement isolants. -Réalisation de montages électriques en série et en dérivation - Mett e e vide e l’i t t du o tage e dérivation. - Mesure de la résistance électrique avec l’Oh t e. - Mise en évidence de l'effet de la valeur de la résistance sur l'intensité du courant dans un circuit électrique. -V ifi atio de la loi des œuds -V ifi atio de la Loi d’additivit des te sio s -Savoir comment détecter une panne électrique dans circuit électrique b.zenati / inspecteur pédagogique de sciences physiques et chimiques. Fin 1eAC Page 4 sur 14 2e AC Deuxième partie : La lu i e et l’i age 2 h Composantes (leçons - exercices, activités de soutien et de consolidation, et contrôles continus) 1234567- La lumière autour de nous Sources et récepteurs de lumière Lumière et couleurs –dispersion de la lumière Propagation de la lumière Applications de la propagation rectiligne de la lumière Les lentilles minces Applications: étude de certains i st u e ts d’optique Exercices, activités de soutien, consolidation et contrôles continus Total Nombre d’heures 1h 2h 2h 3h 2h 4h 2h 9h 25h Activités, connaissances, habiletés et orientations: 1. Contenus La lumière autour de nous 2. Sources et récepteurs de la lumière 3. lumière et couleurs – dispersion de la lumière Activités proposées -Utilisation des documents, des ressources numériques ou des exemples du milieu de vie de l'apprenant(e) pour mettre en évidence le rôle essentiel de la lumière pour tous les êtres vivants, que ce soit végétal ou animal. -Réalisation d’expériences simples et exploitation d’exemples tirés de l'environnement de l'apprenant(e) pour connaitre les sources de la lumière et faire la distinction entre les sources primaires et secondaires de la lumière et les epteu s de la lu i e l’œil, la cellule photoélectrique, piles photoélectriques et une solution de it ate d’a ge t ou une solution de hlo u e d’a ge t . -Utilisation d’e p ie es simples pour mettre en évidence la dispersion de la lumière blanche et sa reconstitution. Connaissances & habiletés -Connaître l'importance de la lumière dans la vie quotidienne; - Connaître quelques sources de la lumière; -Savoir faire la distinction entre les sources primaires et secondaires de la lumière; - Connaître quelques récepteurs de la lumière; -Connaître le phénomène de dispersion de la lumière blanche et sa reconstitution; -Savoir que la lumière monochromatique ne se disperse pas; Orientations : - Il convient de relier cette partie du programme de la 2eAC au milieu de vie de l'apprenant à travers diverses recherches et exemples mettant en évidence les sources naturelles de la lumière et son importance pour les organismes vivants, ainsi que par des expériences qui expliquent quelques-uns des phénomènes résultant de la dispersion de la lu i e la he et sa e o stitutio , o e l’a -en-ciel ... -E seig e les epteu s de lu i e l’œil, la ellule photo le t i ue, les piles photo le t i ues et u e solutio contenant des ions Argent) -La lumière monochromatique est indiquée. Page 5 sur 14 Activités, connaissances, habiletés et orientations: Contenus 4. Propagation de la lumière: - La notion de propagation de la lumière -Milieux de propagation -Principe de la propagation rectiligne de la lumière -Faisceaux lumineux et leurs représentations Activités proposées -Réaliser des expériences simples qui mettent en évidence les divers milieux de propagation de la lumière. - Discussions et analyses sur des situations prises de la vie courante des apprenants qui mettent en évidence la propagation rectiligne de la lumière - Réaliser des expériences mettant en évidence la propagation rectiligne de la lumière. Connaissances & habiletés -Savoir classer les divers milieux de propagation de la lumière; -Connaître Les phénomènes associés à la propagation de la lumière: Réfraction, réflexion et absorption; -Connaître et appliquer le principe de la propagation rectiligne de la lumière dans un milieu transparent et homogène et dans le vide; -Connaître le sens de propagation de la lumière; -Connaître la vitesse de propagation de la lumière dans le vide et son unité; -Savoir faire la distinction entre les différents faisceaux de lumière; -Savoir utiliser le modèle du rayon lumineux pour représenter les faisceaux lumineux; Orientations : -Les milieux de diffusion de la lumière sont classés en utilisant des objets de différents matériaux. -On peut commencer par rappeler les sources de lumière et ses récepteurs pour poser la question de savoir comment la lumière est propagée de la source au récepteur; & en s'appuyant sur des observations familières aux apprenants, le principe de la propagation rectiligne de la lumière est formulé puis vérifié expérimentalement en utilisant des faisceaux lumineux très minces ou un faisceau laser. -On soulignera les conditions de validité du principe de la propagation rectiligne de la lumière dans un milieu transparent et homogène ou dans le vide. -Les faisceaux lumineux sont classés expérimentalement, puis présentés comme un ensemble de rayons lumineux. -Le concept de rayon lumineux est présenté comme un modèle physique pour l'interprétation des phénomènes liés à la lumière, et est représenté par une ligne droite et une flèche précisant le sens de p opagatio de la lu i e, et o i di ue a u’il est i possi le de l’o te i e p i e tale e t. -On donnera La valeur de la vitesse de la lumière dans le vide et son unité. Activités, connaissances, habiletés et orientations: Contenus 5. Applications de la propagation rectiligne de la lumière: - La chambre noire -Les Ombres -Eclipse de la lune et Eclipse du soleil Activités proposées -Réalisatio d’une chambre noire et étude de l'image Obtenu par cette chambre. - Réalisation d’activités expérimentales pour observer et étudier les ombres dans le cas d'une source de lumière ponctuelle et dans le cas d'une source lumineuse non ponctuelle (source étendue). -Utilisation des activités documentaires ou des ressources numériques ou des vidéos documentaires pour étudier les phénomènes d'Eclipses de la lune et du soleil. Connaissances & habiletés -Connaître le principe de la chambre noire; - Savoir représenter l'image obtenue par Une chambre noire; - Connaître les t pes d’o es et savoir les interpréter; - Savoir représenter les types d'ombres à l'aide du modèle du rayon lumineux; -Savoir Interpréter les phénomènes d'Eclipse lunaire et d’Eclipse solaire; Page 6 sur 14 Orientations : -L'u it s olai e su l’ tude des appli atio s de la p opagatio de la lu i e e tilig e est u e o asio pou interpréter des phénomènes naturels et des observations familières chez les apprenants en utilisant le modèle du rayon lumineux. -Quant aux ombres, on se contentera de la source ponctuelle dans un premier temps pour présenter les notions liées à l'o e p op e ava t d’i t odui e les notions liées à la pénombre en utilisant une source non ponctuelle. -Les apprenants sont orientés et encadrés avant la séance de classe pour fabriquer et utiliser une chambre noire dans leurs maisons, et la leçon est construite sur leurs observations et questionnements. -L'étude des phénomènes d'éclipses lunaire et solaire est une opportunité très appropriée pour diversifier les méthodes d'enseignement utilisées en classe, où il est possible d’utilise des ressources numériques ou des documents traitant les deux phénomènes, avant qu'ils ne soient matérialisés expérimentalement en classe en utilisant le modèle (Soleil -Terre -Lune) ou des sphères de différentes tailles et une source de lumière pour les observer, puis les interpréter à travers la construction géométrique. Activités, connaissances, habiletés et orientations: Contenus 6. Les lentilles minces: -Classification des lentilles minces. - Caractéristiques de la lentille mince convergente -L’i age o te ue pa u e lentille mince convergente. Activités proposées -Adopter l'observation et des expériences pour classer les lentilles minces en lentilles convergentes et divergentes -Réaliser des expériences pour mettre en évidence les caractéristiques de la lentille mince: _ Fo e de l’i age _ Distance focale; _ Vergence de la lentille. -Utiliser des expériences ou des ressources numériques qui mettent en évidence : _ les conditions de Gauss; _ les trajets des rayons spéciaux; _ l’Image obtenue d’u o jet lu i eu par une lentille mince convergente. Connaissances & habiletés -Connaître la lentille mince; - Faire la distinction entre une lentille mince convergente et une lentille mince divergente; - Connaître les caractéristiques d'une lentille mince convergente; -Savoir déterminer expérimentalement la distance focale d'une lentille mince; -Connaître l’u it de la distance focale d’u e le tille, et l’u it de la vergence d’u e lentille; -Connaître et exploiter la formule de la vergence d’u e lentille; -Connaître les conditions pour obtenir une image nette (conditions de Gauss); - Connaître les rayons spéciaux et leurs trajets; - Savoir faire la Construction géométrique d'une image d’u o jet lumineux par une lentille mince convergente en utilisant une échelle convenable; -Savoir déterminer les caractéristiques de l'image obtenue par une lentille mince convergente (la distance objet – lentille : OA, la taille de l’i age, la nature de l’i age : réelle / virtuelle, droite / renversée); Orientations : - Cette se tio est i t oduite pa l'e ploitatio des a uis a t ieu s de l’app e a t e . -Adopter des expériences pour présenter les apprentissages mentionnées dans la première unité et mettre l'accent sur le rôle de chaque partie du matériel expérimental (le banc optique-la source lumineuse-le diaphragme -l’ a . -On se limitera dans la leçon à la construction géomét i ue de l’i age d'u o jet lu i eu da s les as suivants: OA> OF et OA = OF et OA <OF. Page 7 sur 14 -Da s la deu i e u it d'e seig e e t, so t e ploit es les a uisitio s s olai es de l'app e a t su l’œil et les utilisations de la loupe qu'il a reçues dans la matière de sciences de la vie et de la Terre dans ce même niveau scolaire. - Utiliser une loupe avec une distance focale de 2 à 5 cm. -L’œil ui est l’o ga e de la visio se a od lis au la o atoi e pa u od le si plifi (réduit) de l'œil o pos pa l’ensemble : diaphragme-lentille convergente-écran, et on soulignera que l'écran est l’ uivale t de la ti e et la le tille o ve ge te est l’ uivale t du istalli (c.-à-d. que le cristallin se comporte comme la lentille convergente) et le diaphragme est l’ uivale t de l’e se le pupille/iris. - Il est à noter que la lentille convergente en verre a une distance focale fixe, tandis que le istalli de l'œil est fle i le et s’ ti e : choses u’ils lui pe ette t de s’adapte et de changer sa distance focale pour placer l'image nette sur la rétine. Alors que l'image se forme devant la rétine ( )قصر النظرdans le cas de Myopie et se forme derrière la rétine dans le cas d’H pe t opie ()طول النظر. Da s les deu as, o dit ue l'œil souffre de défauts et l'exige à utiliser des lentilles médicales pour corriger la vision. -Il est à ote u'ave l'âge, l'adaptatio de l'œil devie t diffi ile, et la pe so e doit utilise des lu ettes spéciales pour la corriger. Troisième partie : Electricité (7h) Enveloppe horaire : Composantes (leçons - exercices, activités de soutien et de consolidation, et contrôles continus) 1. Le courant électrique alternatif sinusoïdal 2. L’i stallatio le t i ue do esti ue Exercices, activités de soutien, de consolidation et contrôles continus Total Nombre d’heu es 2h 2h 3h 7h Activités, connaissances, habiletés et orientations: Contenus 1. Le courant électrique alternatif sinusoïdal : -L’Os illos ope -caractéristiques du courant électrique alternatif sinusoïdal Activités proposées - Présentation de l’oscilloscope. - Réalisation des expériences simples en utilisant l’oscilloscope pour visualiser une tension continue et une tension alternative sinusoïdale. -Exploiter des exemples pour déterminer les caractéristiques de la tension visualis e su l’ a de l’os illos ope. -Réalisation d'une étude expérimentale à l'aide d'un Oscilloscope et d’un voltmètre pour aboutir à la relation entre la valeur a i ale et la valeu effi a e d’u e tension alternative sinusoïdale. -Exploitation des documents et des expériences pour mettre en évidence la nature du courant résultant d'une tension alternative sinusoïdale. Connaissances & habiletés -Connaître la fonction de l'oscilloscope; - Savoir faire la distinction entre une tension continue et une tension alternative sinusoïdale. -Connaître les caractéristiques de la tension alternative sinusoïdale: la période, la fréquence, la valeur maximale et la valeur efficace de la tension; -Savoir Utiliser un oscillogramme pour déterminer certaines caractéristiques de la tension alternative sinusoïdale; -Savoir qu'un voltmètre mesure la valeur efficace de la tension pour une tension alternative sinusoïdale; -Connaître et appliquer la relation entre la valeur maximale et la valeur efficace de la tension alternative sinusoïdale; -Savoir que chaque tension alternative sinusoïdale donne un courant alternatif sinusoïdal possédant la même période et la même fréquence; Page 8 sur 14 Orientations : -L’e seig a t e appelle au app e a ts les pré-requis scolaires sur le courant électrique continu (première année collégiale), en particulier ceux qui seront exploitées durant cette leçon. -Les acquisitions scolaires des apprenants sont utilisées pour les aider à comprendre la signification physique de la ou e u = f t ep se t e à l' a de l’os illos ope et l’e ploite pou e t ai e les p op i t s de la g a deu représentée. - L’e seignant(e) confirme que l'oscilloscope permet de visualiser la tension électrique, et non pas le courant électrique. -La relation entre la valeur maximale et la valeur efficace de la tension alternative sinusoïdale est déterminée expérimentalement. Activités, connaissances, habiletés et orientations: Contenus 2. L’i stallatio domestique: Activités proposées le t i ue -Le fil de phase (la phase) - Le fil neutre (le neutre) -La prise de terre -L’i stallatio le t i ue domestique monophasé -Le disjoncteur -La sécurité électrique -Détermination expérimentale de la nature et des propriétés de la tension électrique domestique (tension du secteur). - Réalisation des expériences simple pour détecter la nature des fils de conduction dans l'installation monophasé -Exploitation des documents et des observations directe de l’i stallatio électrique domestique (on peut utiliser un modèle miniature de cette installation). -Exploitation de documents ou de ressources numériques pour mettre en évidence les dangers du courant électrique à travers l'analyse de différentes situations. Connaissances & habiletés - Connaître les fils de l’i stallatio monophasé (Phase-Neutre-Terre) ; -Savoir utiliser un testeur électrique sécurisé; - Connaître la valeur efficace de la tension entre les différents fils de l’installation monophasée; -Connaître le type de l’installation électrique domestique et ses éléments principaux et leurs fonctions (rôle de chacun d'eux); -Connaître certains des dangers du courant électrique domestique et les conditions de leur apparition; -Savoir comment prévenir les risques électriques domestiques; -Connaître l’o d e de g a deu de la tension qui présente un danger pour le corps Humain; Orientations : - Les app e a ts peuve t t e i vit s pa leu e seig a t e ava t l’ tude de ette u it s olai e l’i stallatio le t i ue do esti ue e lasse, d’o se ve ette i stallatio le t i ue do esti ue hez eu , et de p e d e des notes et en rédiger une description. -l’e seig a t e p o de a à u appel su les da ge s du ou a t le t i ue do esti ue ui o t t de la première année du collège. tudi s lo s -Lors de la présentation de l'installation électrique domestique, l’e seignant(e) souligne : le rôle du disjoncteur et fait découvrir à ses élèves la différence entre les différents fils. -Les apprenants seront habitués par leur enseignant(e) à adopter des attitudes et des comportements positifs à l'égard de l'installation électrique domestique par leurs sensibilisations aux dangers du courant électrique et à prendre les précautions nécessaires pour les éviter. Page 9 sur 14 3. Liste des expériences : Partie Expériences Dispersion de la lumière Objectifs -Mise en évidence de la dispersion de la lumière blanche et de sa reconstitution. -Présentation de la notion de lumière monochromatique. Propagation d la lumière -Mise en évidence des différents milieux de propagation de la lumière, et de la propagation rectiligne de la lumière. Les lentilles minces - Mise en évidence des caractéristiques d'une lentille mince convergente. - Comparaison entre les vergences de deux lentilles minces convergentes. -Détermination des caractéristiques de l'image obtenue par une lentille mince convergente (conditions de Gauss). Les appareils optiques Connaître le principe de la loupe -Savoir comment se forme l'image dans l'œil Le courant électrique alternatif sinusoïdal - Visualisatio d’u e te sio si usoïdale à l'aide de l'oscilloscope. - Détermination des caractéristiques d’u e te sio si usoïdale. L’i stallatio domestique -Détermination des caractéristiques d'une installation électrique domestique monophasée. La lu i e et l’i age Electricité le t i ue b.zenati / inspecteur pédagogique de sciences physiques et chimiques. Fin 2eAC Page 10 sur 14 3e AC Deuxième partie : Mécanique (21h) Composantes (leçons - exercices, activités de soutien, consolidation et contrôle continue) 1. Mouvement et repos 2. Actions mécaniques-Forces 3. Notion de Force . E uili e d’u o ps soumis à deux forces 5. Poids & masse Exercices, activités de soutien, de consolidation et contrôles continus Total Contenu 1. Mouvement et repos: -Description d’u mouvement -Le référentiel -la trajectoire -Mouvement de translation -Mouvement de rotation -Vitesse moyenne -Natu e d’u mouvement: -Mouvement uniforme -Mouvement accéléré -Mouvement ralenti (retardé) -Dangers de la vitesse -Sécurité routière 2. Actions mécaniques- les forces: -T pes d’actions mécaniques et leurs effets : - actions de contact (localisé ou répartie) -actions à distance -effet statique -effet dynamique 3. notion de force: -Les caractéristiques d’u e fo e -Mesu e de l’i te sit d’u e fo e -Représentation de la force . É uili e d’u deux forces o ps sou is à No e d’heu es 5h 2h 3h 2h 2h 7h 21 Activités proposées Connaissances & habiletés - Observation d’u mouvement et de l'état de repos d'un corps par rapport à un corps de référence en utilisant des croquis (véhicule et personnes). - Matérialisation de la trajectoire de mouvement en utilisant les techniques disponibles au laboratoire ou en exploitant des documents ou des ressources numériques. -Réalisation des expériences simples pour présenter les deux types de mouvement (translation, rotation). -Utilisatio d’u do u e t o te u par la technologie d'imagerie séquentielle (chronophotographie) pour déterminer la vitesse moyenne et spécifier la nature du mouvement (uniforme, accéléré, ralenti). -Exploitation de documents ou de ressources numériques pour sensibiliser les élèves aux dangers de la vitesse et les informer des règles de sécurité routière. -Utiliser des expériences ou des exemples de l'environnement direct de l'apprenant pour présenter les actions mécaniques, leurs effets (statique/dynamique) et puis les classifier en actions mécaniques de contact (localisée ou répartie / actions mécaniques à distance). -Réaliser des expériences pour p se te les a a t isti ues d’u e force - Connaître le référentiel; -Co aît e l’ tat de ouve e t et l' tat de repos d'un corps solide par rapport à un corps de référence (référentiel); -Connaître la trajectoire; -Connaître les deux types de mouvements d’u o ps solide (translation, rotation) et savoir faire la distinction entre eux; -Connaître l'expression de la vitesse moyenne et son unité dans le système 1 international d'unités m.s- , et calculer sa -1 -1 valeur en deux unités m.s et km.h ; -Connaître et déterminer la nature du mouvement d'un corps solide en translation (uniforme, accéléré, ralenti); -Connaître certains facteurs qui influent sur la distance d'arrêt lors du freinage; -Co aît e les da ge s sulta t de l’e s de la vitesse et p ise de o s ie e d’eux; -Connaître et savoir appliquer quelques règles de sécurité routière; - Adopter atteindre d'équilibre. - Connaître les t pes d’a tio s mécaniques et identifier leurs effets; -Connaître les deux classes d'effets mécaniques; -Savoir faire la distinction entre l'effet de contact et l'effet à distance; -Savoir que l'effet mécanique est modélisée par une force; -Connaître et déterminer les cara t isti ues d’u e fo e; -Savoir mesurer l'intensité d'une force à l'aide d'un dynamomètre; -Savoir représenter une force par un vecteur en utilisant une échelle convenable; l'expérience pour -Connaître et appliquer la condition une condition d'équilibre; Page 11 sur 14 5. Poids et masse -Adopter une étude expérimentale -Connaître et déterminer les pour aboutir à la relation P = mg. a a t isti ues du poids d’u solide; -Faire la distinction entre le poids et la masse; - Connaître et appliquer la relation P = m.g. Orientations: -Les notions de mouvement et de repos dépendent du référentiel. - Une distinction doit être faite entre le type de mouvement (rotation, translation) et la nature du mouvement u ifo e, a l , ale ti do t l’ tude app ofo die se a faite au t o o u s ie tifi ue et au tronc commun technologique. -Les unités utilisées pour la vitesse sont indiquées, et l'app e a t se a e t ai unité à l'autre. pou s’ha itue à passe d'u e -Les forces sont définies par leurs effets statiques et dynamiques. -La force est représentée par une flèche (vecteur) sans étendre le traitement mathématique du vecteur. -A pa ti de situatio s si ples, il est i di u pas toujours identiques. ue la lig e d’a tio de la fo e et la di e tio de la vitesse e so t -On définira et appliquera la condition d'équilibre dans le cas d'un corps solide soumis à deux forces. - Le poids est représenté conventionnellement par une flèche dont l'origine est le centre de gravité du système étudié, à condition qu'il soit limité aux objets de formes géométriques simples. -Il est à noter que le poids d'un corps est une grandeur physique qui change avec sa position par rapport à la surface de la Terre, contrairement à la masse qui est une grandeur physique invariable. -Après avoir atteint la relation proportionnelle entre le poids et la masse, g est présenté comme étant l'intensité gravitationnelle dans un lieu et sa valeur est donnée et son unité N.kg-1 Troisième partie: électricité (11h) Couverture horaire : Composantes (leçons - exercices, activités de soutien, de consolidation et contrôles continus) 1. Résistance électrique - Loi d'Ohm 2. Puissance électrique 3. Energie électrique Exercices, activités de soutien, de consolidation et contrôles continus Total Nombre d’heu es 1h 2h 3h 5h 11h Page 12 sur 14 Activités, connaissances, habiletés et directives: Contenu 1. Résistance électrique -La loi d'Ohm Activités proposées Connaissances & habiletés -R alisatio d’u e tude e p i e tale -Savoir réaliser un montage pour vérifier la loi d'Ohm. expérimental simple pour la vérification de la loi d'Ohm à partir du schéma du montage expérimental. -Connaître et appliquer la loi d'Ohm; 2. Puissance électrique: -Observation de divers appareils -Connaître la puissance électrique -Notion de puissance électriques et lecture de la plaque et son unité (Watt); descriptive (signalétique) pour chacun -Connaître certains ordre de électrique d'eux pour connaître les caractéristiques grandeur de la puissance électrique; -Puissance électrique nominales de chaque appareil électrique. -Connaître les caractéristiques Consommé par un -R alisatio d’e p ie es si ples pou nominales d'un appareil électrique; dispositif de chauffage -Savoir déterminer la puissance calculer la puissance électrique électrique consommée par consommée par un appareil de un appareil de chauffage; Chauffage. -Connaître et exploiter la relation P = U.I; 3. Puissance électrique: -Utiliser des exemples d'appareils de -Savoir que l'énergie électrique -l'énergie électrique hauffage pou al ule l’ e gie consommée par un appareil de Consommé par un électrique consommée. chauffage se transforme en énergie appareil de chauffage. -Exploitation des données de certains thermique; -l'énergie électrique appareils électriques domestiques ( la - Connaître l'énergie électrique et Consommée dans une puissance nominale-durée de ses unités internationale (Joule) et installation électrique fonctionnement) pour déterminer pratique (watt-heure); domestique. l'énergie électrique consommée dans une - Connaître et appliquer la relation - Le compteur installation domestique. E = P.t; électrique - O se vatio d’u o pteu le t i ue -Déterminer l'énergie électrique pour connaître son rôle et savoir consommée par un appareil de chauffage; comment lire l'énergie consommée. -Connaître le rôle du compteur - Le tu e d’u e fa tu e de o so atio d'énergie électrique d’une installation électrique dans l'installation électrique domestique et exploitation électrique domestique; -Déterminer l'énergie électrique de ses données. consommée dans une installation électrique domestique par l’e ploitatio d’u e facture d’ le t i it ou pa l’utilisatio des données du compteur électrique. Directives: - L’i t odu tio pou e ou s se ase su les a uis de l'app e a t e au ou s des deu première et deuxième années du collège. - L’e seig a t e appelle les a uisitio s s olai es de l'app e a t de la p e i e a e su la sista e le t i ue et s’e se t pou la p se te o e étant une grandeur physique qui caractérise le conducteur ohmique. - Une étude expérimentale est réalisée, au cours de laquelle la tension est modifiée à l'aide d'un générateur qui donne une tension réglable, et on effectuera les mesures de la tension U entre les bornes Page 13 sur 14 du o du teu oh i ue et de l’i te sit du ou a t le t i ue ui le t ave se. Et d'ap s le ta leau des mesures, le rapport � � sera calculé. La valeur de la résistance est mesurée par l'ohmmètre et comparée au rapport � � , pour donner enfin, la formule de la loi d'Ohm pour conducteur ohmique. - Lorsqu'un programme approprié est disponible, on pourra représenter la courbe U = f (I) du conducteur oh i ue, et l’o e ploite a ette a a t isti ue da s les e e i es pou d te i e la valeu de la résista e le t i ue à pa ti du g aphi ue, et ha itue les l ves à s’e t ai e à e t pe de ou es. - La puissance électrique est exprimée dans le cas d'un courant électrique continu par la relation P = U.I, relation qui reste valable dans le cas du courant alternatif sinusoïdal (courant électrique domestique) pour les appareils de chauffage, les conducteurs ohmiques, et les lampes à incandescence avec U, tension efficace et I, l'intensité efficace du courant. - Dans la troisième unité d'électricité, la fo ule de l’ e gie le t i ue et ses u it s i te atio ales et pratiques sont donnés. -Il convient de noter que l'énergie électrique est transformée à d'autres énergies. 3. Listes des expériences : Partie Expériences Mouvement Mécanique Notion de force E uili e d’u o ps sou is à deu forces Poids & masse Loi d’Oh Puissance électrique Électricité Energie électrique Objectifs -Faire la distinction entre les mouvements de translation et de rotation. - D te i atio de la atu e d’u ouve e t (uniforme, accéléré, ralenti) -D te i atio des a a t isti ues d’u e fo e. - Aboutir expérimentalement à la condition d'équilibre. -Aboutir expérimentalement à la relation P = m. g - Vérification expérimentale de la loi d'Ohm -Présentation de la notion de puissance électrique. -Comparaison de la puissance électrique pour des appareils de chauffage. -Présentation de la notion d'énergie électrique. -Comparaison de l'énergie électrique consommée par des appareils de chauffage. b.zenati / inspecteur pédagogique de sciences physiques et chimiques. Fin.3eAC Page 14 sur 14