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Puissance & Energie

vendredi 6 septembre 2013, par Matthieu ROBERT

Description d’une séquence finissant sur une tache complexe autours des notions de puissance et d’énergie électrique.

La séquence se décompose en 3 séances.

  • Dans la première, le but est de faire de la science "avec les mains". Les élèves doivent appréhender et ressentir les notions de puissance et d’énergie.
  • La seconde séance sert à formaliser et stabiliser ces notions.
  • La dernière est dédiée au réinvestissement à travers la réalisation d’une tache complexe.

La première séance est organisée en ateliers tournants.
PDF - 74.8 ko doc_4activites
Les manipulations consistent, entre autre, à l’observation de boitier wattmètre "grand public".
ATTENTION ! L’enseignant a préalablement mis en place le TP. Les élèves n’interviennent pas sur les prises électriques !
Quatre activités sont proposées :

  • une recherche internet sur le calcul de l’énergie électrique consommée.(autant de postes que d’ordinateurs)
  • Une mesure de la consommation d’un écran (plat & classique) avec google et blackle (version noire de google)
    blackle

    On montre que blackle est avantageux pour un écran cathodique mais pas pour un LCD

  • Une mesure de la consommation d’un écran en veille, arrêté mais branché et débranché.
    veille
  • 3 postes de TP de mesures de tension et d’intensité pour des lampes de diverses puissances nominales.
    lampe1
    lampe2

La seconde séance se déroule de façon plus classique. La mise en commun des activités précède une formalisation et un recadrage pour la trace écrite dans le cahier.
Le professeur apporte notamment la précision sur l’usage des unités. La consolidation vient ensuite par des exercices d’applications simples. Exemple : PDF - 44 ko exo_un_chargeur_de_telephone

La troisième séance est dédiée à la tache complexe. Les élèves disposent de trois source d’information : le cours :-) , des documents sur les éoliennes, les plans du collège.
La question : "Est ce que une seule des éoliennes qui vont êtres installées à Clamecy peut couvrir les besoin électrique de l’éclairage du futur collège ?"

plan
eolienne_1
eolienne_2

Bien entendu, cette tache complexe est à personnalisée au contexte local.
On peut même envisager un plan factice simplifié avec juste les indications nécessaires (nombre de lampes par salle et puissance électrique).