Séance 3 Notion de circuit

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1 Séance 3 Notion de circuit Les élèves sont par groupe avec 1 pile plate, 1 ampoule, des fils. Ils réalisent les différents circuits demandés et les dessinent. Plusieurs séances peuvent s enchaîner. Elles sont classées ici dans un ordre qui peut varier selon les remarques des enfants et les besoins qui émergent au cours du travail. Objectifs - Utiliser des fils conducteurs pour établir les contacts. - Représenter le(s) montage(s) réalisé(s). Déroulement Allumer l ampoule loin de la pile (avec des fils) «Comment allumer l'ampoule loin de la pile?» Proposition: ajouter des fils. Expérimentation : on leur propose des fils avec des extrémités dénudées qu'ils vont tester à condition de bien réaliser les connexions. Synthèse : chaque groupe expose ses conclusions pour arriver à une trace écrite commune. Trace écrite : reprendre les conclusions. Représentation : dessiner le montage réalisé. On peut alors simplifier progressivement le dessin de la trace écrite pour obtenir un croquis épuré intermédiaire entre le dessin et le schéma électrique. Dans les nouveaux programmes, la schématisation du circuit n est pas exigible. On peut tout de même se mettre d accord dans la classe sur une représentation commune et signifiante des différents composants. Les dessins sont exposés au tableau. Les enfants sont invités à débattre à propos des dessins réalisés. On sera en mesure de démontrer, par exemple, que l'ampoule ne s'allumera pas si on place le fil " comme sur le dessin ". Certains enfants pourront alors refaire ce travail avec l'aide d'un camarade qui a réussi. Comment faire pour que la lampe brille loin de la pile mais sans être obligé de tenir les fils de connexion?

2 Comment fabriquer une douille - Prendre un bouchon en plastique (polyéthylène) d'eau minérale - Découper en son centre un trou avec une paire de ciseaux à bout pointu. - Découper un disque de carton en se servant du bouchon comme gabarit. - Utiliser comme contact pour le plot un morceau de ruban-scie en alu que l'on trouve sur tous les emballages de film plastique, alu, papier sulfurisé le coller de façon à ce qu une des extrémités soit bien centrée sur le disque. - Coller le bouchon sur le disque de carton - On peut alors visser l'ampoule sur ce support. - Pour établir les contacts, dénuder les bouts d un fil électrique : enrouler sur le haut du pas de vis de l'ampoule et autour du ruban-scie.

3 Hypothèses : admettre toutes les propositions (scotch ) et présenter la douille (ou support d ampoule) et le fil à pinces crocodiles. Manipuler : pour répondre à la question posée. On veillera à ne pas visser trop fort les lampes dans les douilles. Dessiner : montage avec lampe sur sa douille avec fils crocodiles. Mots clés : douille, pince crocodile, circuit fermé, circuit ouvert. Remarque : les pannes éventuellement rencontrées (fils, contacts, pile usée, etc.) sont des occasions à saisir pour mettre les élèves dans une situation d investigation raisonnée expérimentale et naturelle. Comment allumer et éteindre la lampe sans débrancher les fils à pinces crocodiles? Hypothèses : on peut utiliser "le bouton" qu'il y a dans les maisons, couper le fil avec des ciseaux (sécurité), dévisser la lampe, etc. Expérimenter : avec du fil et des trombones, des punaises en laiton, des interrupteurs du commerce et des interrupteurs didactiques à lame souple, etc.

4 Un modèle d interrupteur à fabriquer

5 Attention, certains enfants placeront l'interrupteur en dérivation sur les bornes de la pile provoquant un court circuit et l'ampoule s'éteindra. Lorsqu on utilise l'interrupteur didactique à lame souple, on voit bien que, lorsqu il est ouvert, la lampe ne peut pas briller. Ne pas oublier de faire changer la place de l'interrupteur dans le circuit. Chaque groupe écrit sur son carnet d'expériences le schéma du montage qu'il va réaliser. Il doit écrire les noms des matériels dont il aura besoin (vocabulaire précis). Expérimentation : les enfants réalisent le montage conforme à leur schéma. (il ne suffit pas que ça fonctionne). Ecrire sur le carnet d'expériences les résultats, c'est à dire la description du circuit ainsi que son comportement. Synthèse collective avec schéma. Le circuit est composé d'une pile, d'un interrupteur, d'une lampe et de fils qui permettent de relier tous les éléments entre eux, les uns à la suite des autres. La lampe brille lorsque j'appuie sur l'interrupteur ; la place des éléments les uns par rapport aux autres n'a pas d'importance. Evaluation éventuelle : dessiner un schéma au tableau, demander aux enfants de faire le montage exact et de commenter son comportement. circuit ouvert

6 circuit fermé Trace écrite : schéma du circuit fermé et du circuit ouvert comprenant un interrupteur. Mots clés : circuit ouvert, circuit fermé, interrupteur, court-circuit.