Mise à niveau pour physique de 5 e secondaire Pondération du cours : Programme Cheminement tremplin / hors programme

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1 PLAN DE COURS Mise à niveau pour physique de 5 e secondaire Pondération du cours : Programme Cheminement tremplin / hors programme Enseignant : Maxime Verreault Courriel : maxime.verreault@cegep-ste-foy.qc.ca Local : C-260 Site Internet : Téléphone : ext : 6167 Département de physique Session H-2015

2 2 SITUATION DU COURS DANS LE PROGRAMME Thème général Étude des principes généraux de la cinématique, de la dynamique, des lois de conservation de l énergie mécanique ainsi que de l optique géométrique. Place dans le programme et préalables Le cours de mise à niveau en physique ne fait pas partie d un programme collégial en particulier mais permettra à l étudiant de remplacer un cours secondaire préalable à l un des programmes collégiaux visés par la suite. Aucun cours collégial n est préalable au cours de mise à niveau en physique. COMPÉTENCE VISÉE ET ÉLÉMENTS DE COMPÉTENCE La compétence visée par le cours est de rendre l'étudiant (e) capable d'analyser différentes situations à partir de principes fondamentaux de la mécanique classique et de l optique géométrique. Plus précisément, les éléments de compétence de ce cours sont : Résoudre des problèmes faisant appel à la cinématique des mouvements rectilignes uniformes et uniformément accélérés. Résoudre des problèmes à l aide des principes de la dynamique. Résoudre des problèmes impliquant la conservation de l énergie mécanique. Résoudre des problèmes à l aide des principes fondamentaux de l optique géométrique. Vérifier expérimentalement quelques lois ou principes de la mécanique classique et de l optique géométrique. Le devis du cours est un document produit par le département de physique et s'applique à tous les étudiants inscrits à ce cours. Il contient les éléments de la compétence ainsi que le contenu de cours se rattachant à ces éléments de compétence. Vous pouvez consulter ce document en ligne ou télécharger une copie en format PDF à l adresse suivante: CONTENU La matière théorique est divisée en quatre parties et chacune est sujette à une évaluation sommative. A) La cinématique : Position, déplacement, vitesse moyenne, vitesse et accélération. Pente des graphiques de la position, de la vitesse et de l accélération en fonction du temps. Mouvement rectiligne uniforme. Mouvement rectiligne uniformément accéléré. Chute libre. B) La dynamique : Somme de vecteurs par la méthode graphique et par calcul. Première, deuxième et troisième lois de Newton. Diagramme de corps libre. Concepts d équilibre et de force résultante. Statique et dynamique de translation Force gravitationnelle, poids, masse, tension, normale. C) La conservation de l énergie mécanique : Loi de Hooke. Travail en une dimension. Puissance moyenne. Énergie potentielle gravitationnelle. Énergie potentielle élastique. Énergie cinétique. Énergie mécanique. Principe de conservation de l énergie. D) L optique géométrique : Loi de la réflexion. Indice de réfraction. Loi de Snell-Descartes. Miroirs plan, concave et convexe. Lentilles minces convergente et divergente. Rayons principaux des miroirs et des lentilles. Formule des miroirs. Formule des lentilles minces. Caractéristiques de l image : grandissement transversal, droite ou inversée, réelle ou virtuelle. CONTEXTE DE RÉALISATION

3 3 Séances théoriques et ateliers : 45 périodes Les heures de classe sont principalement consacrées à des cours magistraux, des démonstrations et des exercices. Le cours est structuré en fonction du livre Quantum physique que vous trouverez en vente à la coop. Ce livre sert de livre d exercices et les notes de cours données par le professeur contiennent la matière importante pour parvenir à faire les exercices. Les 4 examens prévus auront lieu durant ces 45 périodes de classe. Laboratoires et ateliers : 30 périodes Les 30 heures de pratique seront divisées en séances de laboratoire et en séances de résolutions de problèmes. Vous travaillerez en équipe de deux personnes. Comme les activités d'apprentissage sont construites de façon progressive, chacune s'appuyant un peu sur la précédente au niveau des acquis, chacun des membres de l'équipe est responsable de la rédaction du rapport et doit y participer de façon égale et concertée. NORMES ET RÈGLES La Politique d'évaluation des apprentissages prévoit des normes et des règles d évaluation, dont voici quelques articles : a) Évaluation de la qualité du français Dans toutes les évaluations sommatives, chaque erreur de langue est pénalisée à raison de 0,5 % de la pondération de l évaluation en cause jusqu à concurrence de 10% de la note, selon le nombre d erreurs. Lorsque le contexte de réalisation permet à l étudiant le recours aux outils de référence linguistique, la pénalité pour les erreurs de langue est de 20 % au maximum conformément à l article de la P.E.A. b) Règle sur les absences au laboratoire En conformité avec l'article de la PEA, le Département de physique tient à préciser que toute absence non motivée lors d une expérience en laboratoire entraîne automatiquement la note zéro pour les évaluations associées à la séance qui a été manquée. Lorsque l'absence est motivée, l'étudiant doit s'entendre avec son professeur dans un délai raisonnable. c) Remise des travaux Les rapports et les travaux exigés de l étudiant doivent être remis au professeur à la date et au lieu indiqués. Durant la première journée, un retard est toléré et entraîne une pénalité de 15 % de la note. Au-delà de ce délai, le travail est refusé et la note «0» est attribuée. d) Évaluation de la présentation et de la composition des travaux : Les étudiants doivent présenter leurs travaux écrits en conformité avec les normes de présentation adoptées par le Cégep. e) Remise des travaux corrigés Un délai maximum de trois (3) semaines est prévu pour la remise aux étudiants des travaux et examens corrigés. f) Révision de note en cours de session L étudiant désireux d obtenir une révision de note à une activité d évaluation sommative en cours de session en fait d abord la demande directement à l enseignant concerné dans la semaine qui suit la réception de sa note. Il appartient à l enseignant de maintenir ou de modifier la note et ce dernier communique sa décision à l étudiant au plus tard une semaine après la date de la demande. g) Révision de la note finale L étudiant désireux d obtenir la révision de la note finale à un cours s adresse d abord au professeur concerné. À défaut de pouvoir le faire ou s il s estime toujours lésé après l avoir fait, l étudiant doit, au plus tard à la date limite fixée au calendrier pour une telle demande, déposer à

4 4 la Direction des études une demande de révision de note. Au plus tard une semaine après la réception de la demande par le coordonnateur du département, le comité de révision de note transmet sa décision à la Direction des études qui en saisit l étudiant par écrit. h) Fraude et plagiat En cas de plagiat, de coopération à un plagiat ou de fraude lors d un examen ou d un travail, l étudiant obtient la note «0» pour cet examen ou ce travail, sans exclure la possibilité d autres sanctions compte tenu de la gravité de la faute. i) Condition de passage La note de passage est de 60% pour l ensemble des évaluations sommatives. Il n y a pas d examen de reprise permettant d obtenir la note minimale. MÉDIAGRAPHIE / MATÉRIEL Documents obligatoires : Ahmed Bensaada; Quantum physique, cahier d activités : Chenelière Éducation. Vous devrez également imprimer les textes de laboratoire avant les séances où une expérience sera faite, selon les consignes de votre professeur. Calculatrice permise certifiée (avec autocollant). Volumes de référence : Boisclair, G. et Pagé, J., Guide des sciences expérimentales, Éditions du Renouveau pédagogique, Benson, H. Physique I : Mécanique. 4 e édition. Éditions du Renouveau Pédagogique. Benson, H. Physique III : Ondes, optique et physique moderne. 4 e édition. Éditions du Renouveau Pédagogique. DISPONIBILITÉ DU PROFESSEUR : Un horaire de disponibilité est affiché sur la porte du bureau du professeur (C-260), ainsi que sur le site Internet Certaines plages horaire sont «sans rendez-vous», alors que d autre nécessitent une réservation sur le site Info-physique.

5 5 Évaluation formative ÉVALUATION La liste des exercices suggérés qui sera fournie permet à l élève de s auto-évaluer tout au long de la session en vérifiant l atteinte des objectifs décrits dans la matière même qui concerne les évaluations. Évaluation sommative L évaluation sommative comporte 100 points selon la pondération suivante : Théorie 82 points Examens Il y aura 4 examens dont la pondération est de 18 % chacun. Ces examens viseront à vérifier la compréhension de la matière et pourront comporter aussi bien des questions théoriques que des problèmes à résoudre ou des questions à choix multiples. La majorité des points sera allouée à la démarche de résolution du problème posé et à la qualité des explications et des justifications fournies. Devoirs Presque à chaque semaine, un devoir devra être fait et complété en ligne concernant la matière vue dans les jours/semaines qui précèdent. Il y en aura 14 et chacun est corrigé sur 5 point. Les 12 meilleurs résultats seront utilisés et le total ramené sur 10 % de la note du cours. Laboratoires et petits travaux 18 points Rapports de laboratoire Au cours de la session, des rapports de laboratoires seront demandés. L évaluation tient compte, en plus du contenu, de la ponctualité dans la rédaction des rapports, de la qualité de la présentation graphique et écrite et de la rigueur intellectuelle. Des rapports de différentes longueurs seront demandés durant la session, pour des valeurs de 1 % à 4 % chaque fois, pour un total de 18 %. Remarque : la note totale de laboratoire pourra être pondérée par une note d évaluation reçue de vos coéquipiers pour chacune des expériences.

6 6 ÉCHÉANCIER (sujet à légers changements, pour s ajuster au rythme réel du cours.) Semaine Contenu théorique Laboratoire 1 26 janvier Présentation du cours Intro aux laboratoires Cinématique Incertitude 2 2 février Cinématique Mesures et incertitudes 3 9 février Cinématique Mouvement rectiligne uniforme 4 16 février Cinématique Chute libre 5 23 février Dynamique EXAMEN 1 18 % 6 2 mars Dynamique Atelier 7 9 mars Dynamique Table de force 16 mars RELÂCHE mars Dynamique Atelier Conservation de l énergie 9 30 mars Conservation de l énergie EXAMEN 2 18 % (vendredi) 10 6 avril Conservation de l énergie Atelier avril Conservation de l énergie La conservation de l énergie (mardi) mécanique avril Conservation de l énergie Atelier Optique géométrique avril Optique géométrique EXAMEN 3 18 % 14 4 mai Optique géométrique La réfraction de la lumière (prismes / lent. cylindriques) mai Optique géométrique Miroirs et lentilles (mercredi) 15* 18 mai Optique géométrique EXAMEN 4 18 %