Fiche n 1 : Les lentilles avec un banc

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1 Fiche n 1 : Les lentilles avec un banc Niveau :4ème Type d activité Compétences évaluées Evaluation des compétences expérimentales Distinguer une lentille convergente d une lentille divergente Utiliser un banc d optique Rechercher une image sur un écran Trouver le foyer d une lentille convergente et estimer sa distance focale Pré-requis Matériel par poste de travail lentille convergente et divergente distance focale obtention d une image nette Le candidat dispose d un banc d optique gradué sur lequel peuvent glisser les différents appareils : une lanterne éclairant une plaque dans laquelle est découpée un objet (lettre F par exemple), un support pour la lentille étudiée, un support pour un écran, deux lentilles minces convergente et divergente N 1 et N 2 un écran. Conditions de mise en œuvre Le nombre de postes de travail dépend du nombre de bancs disponibles. - un élève pendant 25 minutes (X 2 en 50 minutes) Les autres travaillent sur un document ou un contrôle. On peut aussi morceler l évaluation des compétences expérimentales en trois parties avec tirage au sort d un des trois sujets par les élèves - Distinguer une lentille convergente d une lentille divergente - Trouver le foyer d une lentille convergente et estimer sa distance focale - Obtenir une image nette sur un écran La manipulation est notée sur 10 (Grille d évaluation) durant la séance. La partie écrite est notée sur 10 (Voir barème sur «Réponses du candidat») après la séance. Notation Si un candidat n appelle pas et semble en échec, le professeur lui apporte l aide nécessaire. Les points ne lui sont pas attribués. Si lors d un appel le candidat n a pas su réaliser le travail demandé, le professeur lui donne la solution. Les points ne lui sont pas attribués.

2 Fiche n 2 : Liste de matériel destinée au professeur Pour chaque poste Un banc optique gradué et ses accessoires (un porte-lentille, un porte-écran) Une lanterne Un objet monté sur la lanterne (lanterne éclairant une plaque dans laquelle est découpé un objet (lettre F) noté AB) Une lentille convergente et une lentille divergente Un écran

3 Fiche n 3 : Énoncé destiné au candidat CE SUJET EST ACCOMPAGNE D UNE FEUILLE INDIVIDUELLE DE REPONSES SUR LAQUELLE VOUS DEVEZ PROPOSER VOS RESULTATS. But de la manipulation Déterminer la distance focale d une lentille convergente On dispose d un banc d optique gradué sur lequel peuvent glisser les différents appareils, d une lanterne éclairant une plaque dans laquelle est découpée un objet (lettre F), d un support pour la lentille étudiée, de plusieurs lentilles minces convergentes N 1 et N 2, et d un écran avec son support. Travail à effectuer I. DISTINGUE LES DEUX SORTES DE LENTILLES Intercale la lentille N 1 entre une source de lumière éloignée (utilise le trou devant la lampe) et un écran. L écran étant contre la lentille, éloigne-le Puis intercale la lentille N 2 entre une source de lumière éloignée Appeler le professeur pour vérification du montage (appel n 1) Observe comment varie la tache lumineuse Compare, au touché, l épaisseur de chacune d elles au centre et au bord. II. TROUVER LE FOYER D UNE LENTILLE CONVERGENTE ET ESTIMATION DE LA VALEUR DE LA DISTANCE FOCALE D UNE LENTILLE CONVERGENTE Intercale une lentille convergente entre une source de lumière éloignée (pour les rayons lumineux soient parallèles entre eux) et un écran. L objet est toujours à la graduation 0 ; placer l écran à l autre extrémité du banc. A partir de l écran, déplacer la lentille jusqu à l obtention d une image nette. Appeler le professeur pour vérification du montage (appel n 2) Repère les positions de la lentille et de l écran (portant l image d un objet placé très loin de la lentille) Mesurer la distance entre la lentille et l écran (image nette de l objet) Comment appelle-t-on cette distance? III. OBTENIR UNE IMAGE NETTE SUR L ECRAN Place un objet lumineux (lettre F sur la lampe) à une distance d de la lentille, supérieure à la distance focale f. Déplace l écran pour obtenir une image nette. Appeler le professeur pour vérification du montage (appel n 3) Que peux-tu dire de l image? 3.2. Comment dois-tu déplacer l objet et l écran pour obtenir une image plus grande?

4 Défaire le montage et ranger le matériel sur la paillasse. LE CANDIDAT DOIT RESTITUER CE DOCUMENT AVANT DE SORTIR DE LA SALLE D EXAMEN.

5 Fiche n 4 : Réponses du candidat DOCUMENT À COMPLETER PENDANT L'ÉPREUVE ET À RENDRE AU PROFESSEUR EN SORTANT DE LA SALLE Nom : Prénom : Classe : Manipulation : / 10 Fiche réponse : / 10 Note proposée : / 20 I. DISTINGUE LES DEUX SORTES DE LENTILLES Cadre réservé au professeur 1.1. N : lentille convergente et N : lentille divergente 1.2. Le centre d une lentille convergente est Le centre d une lentille divergente est.. /1 /0.5 /0.5 II. TROUVER LE FOYER D UNE LENTILLE CONVERGENTE ET ESTIMATION DE LA VALEUR DE LA DISTANCE FOCALE D UNE LENTILLE CONVERGENTE 2.1. Repère les positions de la lentille et de l écran / Mesurer la distance entre la lentille et l écran (image nette de l objet). / Comment appelle-t-on cette distance? /1 III. OBTENIR UNE IMAGE NETTE SUR L ECRAN 3.1. Que peux-tu dire de l image? / Comment dois-tu déplacer l objet et l écran pour obtenir une image plus grande? /1

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7 Fiche n 5 : Grille d évaluation destinée au professeur Nom Prénom Poste n 1 Poste n 2 Poste n 3 Poste n 4 Alignement du dispositif * * * * Appel n 1 Positionnement de l objet * * * * Positionnement de la lentille * * * * Positionnement de l écran * * * * Visibilité de la tache lumineuse * * * * * * * * Appel n 2 Positionnement de l objet * * * * Positionnement de l écran * * * * Positionnement de la lentille * * * * * * * * Netteté de l image * * * * * * * * * * * * Appel n 3 Positionnement de l objet * * * * Positionnement de la lentille f * * * * Positionnement d écran * * * * * * * * Netteté de l image * * * * * * * * * * * * Organisation de la paillasse Montage et paillasse rangée * * * * Remarques éventuelles NOTE OBTENUE / 10 / 10 / 10 / 10 * égal à 0,5 point.

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