L'énergie (3)
4 leçons interactives pour les élèves de 14 à 16 ans (3e et 4e secondaire).
Sciences · L'énergie
14 à 16 ans
45 min de leçons
Le chapitre, leçon par leçon
- 1
Puissance et énergie électrique
Calculer la puissance P = U × I et l'énergie E = P × t (en joules ou en kilowattheures), le cout d'utilisation d'un appareil, lire une facture et une étiquette énergie, réduire sa consommation.
- 2
Réflexion et réfraction de la lumière
La lumière se propage en ligne droite, rebondit sur un miroir avec un angle de réflexion égal à l'angle d'incidence, et change de direction en passant de l'air à l'eau : la réfraction.
- 3
Tension, intensité et résistance
La tension U en volts, l'intensité I en ampères, la résistance R en ohms : les mesurer avec le bon appareil, bien branché, et calculer avec R = U / I et I = U / R.
- 4
Travail et énergie mécanique
Calculer le travail d'une force (W = F × d), l'énergie cinétique et l'énergie potentielle, relier le travail à la variation d'énergie mécanique et comprendre pourquoi la vitesse est si dangereuse.
Dans les programmes officiels (18 attendus)
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Référentiels de la Fédération Wallonie-Bruxelles) :
- SC-S3-130Écrire les formules permettant de calculer la résistance électrique (R=U/I), l’énergie électrique (E=P.t) et la puissance (P=U.I). S3 · Énergie
- SC-S3-131Associer les unités aux grandeurs correspondantes : énergie (J, kWh), puissance (W, kW), durée (s, h), tension (V), intensité (A), résistance (Ω). S3 · Énergie
- SC-S3-135Citer des paramètres qui influencent la consommation d’énergie électrique d’un appareil domestique. S3 · Énergie
- SC-S3-139Utiliser un instrument de mesure pour mesurer une intensité, une tension, une résistance électrique et la consommation d’un appareil électrique. S3 · Énergie
- SC-S3-140Rechercher la puissance d’un générateur/récepteur du quotidien ainsi que l’énergie électrique transformée en un temps donné. S3 · Énergie
- SC-S3-141Analyser une facture d’électricité. S3 · Énergie
- SC-S3-142Comparer des appareils électriques du point de vue de leur consommation en énergie. S3 · Énergie
- SC-S3-143Associer les symboles aux grandeurs correspondantes : énergie (E), puissance (P), temps (t), tension (U), intensité (I), résistance (R). S3 · Énergie
- SC-S3-144Calculer l’énergie et le cout de l’utilisation d’un appareil électrique pendant un temps donné. S3 · Énergie
- SC-S3-145Calculer l’intensité électrique à partir de la tension électrique et de la résistance électrique. S3 · Énergie
- SC-S3-146Proposer au moins un moyen pour diminuer la quantité d’énergie électrique utilisée dans une perspective de consommation responsable et justifier son choix sur la base de connaissances scientifiques. S3 · Énergie
- HSC-D2-023Analyser une situation pour en déduire la répartition d’énergie ou les échanges énergétiques. S4 · Physique — UAA 3 : Travail, énergie, puissance
- HSC-D2-025Relier le travail à la variation d’énergie mécanique dans une situation courante. S4 · Physique — UAA 3 : Travail, énergie, puissance
- HSC-D2-030Estimer, via l’énergie cinétique, le lien entre une variation de vitesse et la sécurité d’un déplacement. S4 · Physique — UAA 3 : Travail, énergie, puissance
- HSC-D2-031Mener une expérience pour vérifier des propriétés de la lumière. S4 · Physique — UAA 4 : La magie de l’image
- HSC-D2-032Décrire et expliquer une situation impliquant les propriétés de la lumière. S4 · Physique — UAA 4 : La magie de l’image
- HSC-D2-034Décrire comment la lumière se réfléchit sur un miroir. S4 · Physique — UAA 4 : La magie de l’image
- HSC-D2-035Identifier la réfraction de la lumière (sans formule ni calcul) dans une situation de la vie quotidienne. S4 · Physique — UAA 4 : La magie de l’image
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Programmes de l’Éducation nationale) :
- SV-C4-010Envisager ou justifier des comportements responsables face à l’environnement et à la préservation des ressources limitées. 5e à 3e · La planète Terre, l’environnement et l’action humaine
- PC-C4-028Utiliser la relation liant puissance, énergie et durée. 5e à 3e · L’énergie, ses transferts et ses conversions
- PC-C4-030Élaborer et mettre en œuvre un protocole pour réaliser un circuit électrique simple ou vérifier une loi de l’électricité. 5e à 3e · L’énergie, ses transferts et ses conversions
- PC-C4-031Exploiter les lois de l’électricité : dipôles en série et en dérivation, additivité des tensions et des intensités, loi d’Ohm. 5e à 3e · L’énergie, ses transferts et ses conversions
- PC-C4-033Conduire un calcul de consommation d’énergie électrique dans une situation de la vie courante (P = U.I). 5e à 3e · L’énergie, ses transferts et ses conversions
- PC-C4-035Exploiter la propagation rectiligne de la lumière et le modèle du rayon lumineux ; utiliser l’année-lumière comme unité de distance. 5e à 3e · Des signaux pour observer et communiquer
- PC-2DE-011Exploiter la dispersion de la lumière blanche, les spectres et la réfraction (loi de Snell-Descartes). 2de · Ondes et signaux
- PC-2DE-013Exploiter les lois des circuits électriques (loi des nœuds, loi des mailles, loi d’Ohm) et utiliser un capteur électrique. 2de · Ondes et signaux
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Plan d’études romand (PER)) :
- SN-10H-001Interpréter la couleur perçue d’un objet à l’aide du modèle trichromique, en lien avec l’arc-en-ciel et les mélanges de couleurs en peinture. 10H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-10H-008Expérimenter un circuit à un ou deux récepteurs en faisant varier intensité, résistance ou tension pour mettre en évidence la relation qui les unit. 10H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-10H-010Relier expérimentalement la puissance d’un récepteur au produit de l’intensité qui le traverse par la tension à ses bornes, en lien avec l’énergie électrique. 10H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-11H-005Quantifier l’énergie électrique (à l’aide d’un énergie-mètre) et l’énergie thermique (mesures de masse et de température). 11H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
- SN-11H-006Calculer et comparer des rendements (chauffage de l’eau par différents appareils) en lien avec l’impact sur l’environnement. 11H · MSN 36 — Phénomènes naturels et techniques
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Programme de formation de l’école québécoise) :
- ST-SEC3-013Définir le joule comme unité de mesure de l’énergie. Sec3 · Univers matériel
- ST-SEC3-022Décrire la réflexion des rayons lumineux sur un miroir plan et leur déviation par une lentille convexe ou concave. Sec3 · Univers matériel
- ST-SEC4-014Décrire et appliquer la loi d’Ohm (U = RI). Sec4 · Univers matériel
- ST-SEC4-016Appliquer les relations entre puissance, tension, intensité, énergie électrique et temps (P = UI, E = PΔt). Sec4 · Univers matériel
- ST-SEC4-045Prélever des échantillons et utiliser adéquatement des instruments de mesure (ampèremètre, fiole jaugée). Sec4 · Techniques
- ST-SEC4-050STE : appliquer la relation entre énergie thermique, masse, capacité thermique massique et variation de température (Q = mcΔT). Sec4 · Science et technologie de l’environnement (option)
- ST-SEC4-051STE : appliquer les relations du travail, de la force efficace et des énergies potentielle et cinétique (W = FΔs, Ep = mgh, Ek = ½mv²). Sec4 · Science et technologie de l’environnement (option)
- ST-SEC5-007Chimie : expliquer et déterminer la variation d’enthalpie d’une réaction. Sec5 · Chimie (option) — Aspect énergétique des transformations
Ce que travaille le chapitre, d’après les textes officiels (Plan d’études et programmes du Luxembourg) :
- SC-6E-017Distinguer des sources et des récepteurs de lumière et de son et décrire la propagation de la lumière et du son dans l’air. 6e · Sciences naturelles : stimuli et sens
- SC-6E-030Expliquer des mesures d’économie d’énergie au quotidien et la limitation des pertes d’énergie. 6e · Sciences naturelles : l’énergie
- SC-4E-018Décrire la réflexion et la réfraction des ondes. 4e · Physique : ondes
- SC-4E-026Définir la tension et l’intensité du courant et les mesurer à l’aide d’un multimètre. 4e · Physique : électrostatique et circuits
- SC-4E-027Définir la puissance électrique et la relier à la tension et à l’intensité. 4e · Physique : électrostatique et circuits
- SC-3E-025Calculer le travail d’une force, notamment par l’aire sous la courbe F(x), et distinguer forces motrices et résistantes. 3e · Physique : énergie
- SC-3E-031Appliquer la loi d’Ohm, les lois des circuits série et parallèle et la résistance équivalente. 3e · Physique : circuits électriques
- SC-2E-017Utiliser le théorème de l’énergie cinétique. 2e · Physique : dynamique
Niveau dans votre pays
- Belgique 3e secondaire4e secondaire
- France 3eseconde
- Québec secondaire 3secondaire 4
- Suisse romande 11H1re année du secondaire II
- Luxembourg 5e4e
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