CAHIER DE TEXTE 1 ere S5 Physique Date Contenu du cours Pour le 5/09/2008

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1 CAHIER DE TEXTE 1 ere S5 Physique Date Contenu du cours Pour le 5/09/2008 9/09/2008 TP cours (2h) Chapitre P1 : Les phénomènes d électrisation Intro : Les Grecs et l ambre jaune I) Mise en évidence du phénomène : 1) Electrisation par frottement (pendule électrostatique + Machine de Wimshurt) 2) Electrisation par contact (pendule électrostatique) Machine de Wimshurt II) Déceler les deux types d électricité : expérience de Duffay III) Isolant et conducteur IV) Elucidons le mystère de l ambre jaune : V) Un exemple d application des phénomènes d électrisation : le carillon électrostatique Faire la fiche d activité constitution de la matière Chapitre P2 : Les particules élémentaires I) De quoi la matière est-elle constituée? Correction de l activité II) Les particules élémentaires : 1) L électron 2) Les particules du noyau atomique : (rappels sur le noyau, neutrons et protons) III) La charge élémentaire : 9/09/2008 Chapitre P3 : Les interactions fondamentales I) L interaction gravitationnelle : 1) Mise en évidence (Newton et la pomme) 2) La loi de Newton II) L interaction électrique 1) Mise en évidence : (résultats TP) 2) La loi de Coulomb Faire la fiche d exercice (exercices 1 à 5) Faire l activité sur l interaction forte 16/09/ /09/2008 Correction de la fiche d activité «interaction forte» III) Interaction forte IV) Qu est-ce qui assure la cohésion de la matière? Correction des exercices 1 ; 2 et 3 de la fiche d exercices. 19/09/2008 TP n 2 : Etude de mouvement Vecteur vitesse. Rappels référentiel, trajectoires, vitesse moyenne Définition et calcul de vitesses instantanées Définition du vecteur vitesse et tracé sur différents enregistrement (mouvement rectiligne uniforme, rectiligne accéléré, curviligne, circulaire uniforme) 1

2 Centre d inertie Compte rendu ramassé et noté 23/09/ /09/2008 3/10/2008 7/10/2008 Devoir de physique n 1 (1h) : chapitres P1 à P3 Correction des exercices 4 et 5 de la fiche Chapitre P4 : Mouvement d un solide indéformable I) Rappels de seconde : I-1) Nécessité d un référentiel I-2) Trajectoire I-3) Solides et points matériels II) Vitesse d un point du solide II-1) Rappel sur la vitesse moyenne II-2) Vitesse instantanée d un point II-3) Vecteur vitesse d un point matériel III) Centre d inertie d un solide IV) Mouvement de translation d un solide Exercices 1 et 2 p 50 ; 7 p51 Devoir n 1 de physique (1h) : chapitres P1 à P3 TP Physique n 3 : Les forces - identification de différentes actions. Modélisation de ces actions par des forces et vecteurs forces. (Poids, réaction du support, force de rappel d un ressort, poussée d Archimède) - Définition d une force - Condition d équilibre (système soumis à deux et trois forces) Correction des exercices 1 ; 2 et 7 p 51 V) Mouvement de rotation d un solide autour d un axe fixe : V-1) Etude de la trajectoire de différents points du solide en rotation : V-2) Vitesse angulaire V-3) Comment peut-on relier la vitesse instantanée d un point du solide en rotation à la vitesse angulaire Exercices 3 p 50 ; 14 p 51 ; 18 p52 Chapitre P5 I) Qu est-ce qu une force? I-1) Définition : I-2) Modélisation : le vecteur force II) Quelques exemples de forces : II-1) Le poids : II-2) La réaction d un support II-3) La tension d un fil II-4) La force de rappel d un ressort II-5) La poussée d Archimède hapitre P5 : Les forces 30/09/2008 7/10/ /10/2008 2

3 Finir l activité sur la poussée d Archimède 14/10/ /10/ /10/ /10/2008 7/11/ /11/2008 Cours (1/2h élection du CVL) Interrogation de cours (mouvement et forces) Correction des exercices 3 p50 et 14 p 51 TP Physique n 4 : Bilan de force Force de rappel d un ressort et force de frottement solide - Etude de la force de rappel d une ressort. Bilan des forces s exerçant sur une masse suspendue à un ressort. Utilisation du logiciel Regressi. - Etude d un solide en équilibre sur un plan incliné. Décomposition des forces et détermination de la réaction du support et de la force de frottement solide Correction de l exercice 18 p 52(rotation de la Terre) Correction de l activité sur la poussée d Archimède II-5) Poussée d Archimède II-6) Les forces de frottements Document vidéo a) Frottements fluides b) Frottements solides III) Condition d équilibre d un objet Activité bilan de forces fiche 1 Finir l activité bilan de forces fiche 1 Faire l activité bilan de forces fiche 2 Devoir Physique-chimie (2h) chapitres P4 à P6 TP n 5 : Les lois de Newton - Utiliser la première loi de Newton pour déterminer la valeur d une force de frottement fluide et la viscosité de la glycérine (étude de l enregistrement vidéo de la chute de la bille réalisée en classe) - Elaborer la deuxième loi de Newton en reliant force et mouvement. Correction de l exercice 23 p 73 Correction de la fiche «bilan de forces» IV) Les effets d une force : 4-1) Modification de la vitesse du centre d inertie d un solide TP physique n 3 atelier n 7 4-2) Mise en rotation d un objet : 4-3) Déformation d un objet : Chapitre P6 I) La première loi de Newton : 1-1) Un peu d histoire des sciences Etude du doc 1 p 76 manuel 1-2) Enoncé de la première loi de Newton (principe d inertie) Chapitre P6 : Les lois de Newton 18/11/2008 2/12/2008 3

4 25/11/2008 2/12/2008 5/12/2008 9/12/ /12/2008 6/01/ ) Référentiel galiléen 1-4) Conséquence de la première loi de Newton TP 5 étude la chute d une bille dans la glycérine. Vitesse limite II) La deuxième loi de Newton. TP 5 activité doc 3 p 77 du manuel Finir cette activité Exercice 20 p 92 Correction de l exercice 20 p 92 II) La deuxième loi de Newton Correction de l activité doc 3 du manuel p 77 Enoncé de la deuxième loi de Newton III) La troisième loi de Newton Vidéo «c est pas sorcier». Enoncé de la troisième loi de Newton Faire l exercice 16 p 91 + faire les 3 exercices de la fiche Devoir n 2 de sciences physiques (2h) TP n 6 Etudier l influence d une force sur le mouvement d un petit train Définir la notion de travail d une force Etablir l expression du travail d une force TP n 6 : Travail d une force Correction de l exercice 16 p 91 Correction des 3 exercices de la fiche IV) Application de la loi de Newton à la propulsion Etude de la roue de voiture ou la force de frottement sert à la propulsion du véhicule Chapitre P7 : Le travail d une force I) Dans quel cas une force travaille t-elle? II) Comment définir le travail d une force constante? 2-1) Quels sont les paramètres qui interviennent dans l expression du travail? 2-2) Définition du travail : 2-3) Travail moteur travail résistant III) Le travail du poids Quelques rappels sur le travail d une force IV) Comment définir la puissance d une force? Activité cheval vapeur. Exercice 13 et 14 p 109 Exercice 18 p 110 Chapitre P8 : Le travail, un mode de transfert de l énergie. I) Comment le travail du poids peut-il modifier la vitesse instantanée du système? I-1) Relation entre travail et vitesse : 25/11/2008 9/12/ /01/2009 4

5 13/01/2009 Résultat du TP7 : Travail d une force énergie cinétique I-2) Définition de l énergie cinétique Correction des exercices 13 et 14 p p 110 I-2) Définition de l énergie cinétique Activité distances d arrêt d un véhicule Application : étude vidéo et photo des crashs tests automobiles I-3) Comment modifier l énergie cinétique d un solide en translation? Résultats du TP7 Théorème de l énergie cinétique II) Travail et énergie potentielle de pesanteur II-1) Définition Faire l activité d application «luge» + exercice 1 de la fiche d exercices 27/01/ /01/ /01/ /01/2009 3/02/2009 6/02/2009 TP n 8 : Etude énergétique d un mouvement de chute libre Réalisation de l enregistrement vidéo de la chute d une balle de tennis avec une webcam Etude énergétique du système : Exploitation de la vidéo avec Regavi et tracé des courbes EC = f(t) ; EP = f(t) et EM = f(t) Rédaction d un compte rendu à l aide des logiciels Word ou Open Office (à déposer sur le réseau) BAC BLANC FRANÇAIS DS n 3 Correction de l activité de cours sur la luge Correction de l exercice 1 de la fiche (Ferrari Enzo) II-2) Quelle est l expression de l énergie potentielle de pesanteur? III) Etude de la chute libre : 3-1) Définition de la chute libre : 3-2) Etude énergétique de la chute libre : TP n 8 IV) Travail et énergie interne : 4-1) Les autres effets du travail d une force : 4-2) L énergie interne Exercice 2 de la fiche (ascenseur) Exercice 7 p et 11 p 125 Interrogation de cours (10 min) Correction de l exercice 2 de la fiche Correction de l exercice 7 p 124 Correction de l exercice 10 p 125 Correction de l exercice 11 p 125 TP-cours (2h) 24/02/2009 3/02/2009 5

6 24/02/2009 Chapitre P9 : D autres modes de transfert d énergie I) Comment d effectue un transfert thermique? 1) Qu est-ce qu un transfert thermique? 2) La transfert thermique spontané : 3) Quels sont les modes de transfert thermique? Expérience conduction thermique II) Qu est-ce qu n transfert d énergie par rayonnement? Exercice de chimie : La bouteille magique DS n 3 physique et chimie (2h) 27/02/2009 3/03/ /03/2009 TP n 9 : Les grandeurs électriques Mesure d intensité et de tension dans un circuit électrique Représentation des tensions dans les circuits électriques Mise en évidence d une grandeur électrique : la puissance Adaptation d un dipôle au circuit (valeurs nominales) Application : installation électrique domestique Chapitre P10 : Transfert d énergie au niveau d un récepteur et d un générateur I) Les grandeurs en électricité : I-1) Qu est-ce que le courant électrique et son intensité? I-2) Qu est-ce que le potentiel et la tension électrique? I-3) La puissance électrique II) Transferts d énergie dans les circuits électrique : II-1) Mise en évidence expérimentale : Activité : expérience de cours (lampe-moteur-électrolyseur) Exercice fiche : installation domestique Exercice 9 p 168 Correction de l exercice 9 p 168 Correction de l exercice sur l installation électrique bilan de puissance. II-2) Puissance et énergie reçue par un récepteur : Convention récepteur Puissance reçue par un récepteur (expérience de cours adaptation d une lampe) Energie reçue par un récepteur facture EDF II-3) Puissance et énergie fournie par un générateur : Convention générateur Puissance fournie par un générateur Energie fournie par un générateur III) Pourquoi les dipôles électriques chauffent-ils? III-1) Comment fonctionne une lampe à incandescence? Mise en évidence de l effet Joule. Exercices 5 p 168 Exercices 13 p 169 et 21 p /03/ /03/2009 6

7 13/03/ /03/ /03/ /03/ /03/2009 TP 10 : Tracés de caractéristiques de dipôles Tracé de la caractéristique d une résistance. Caractéristique d une pile. Loi de fonctionnement d un générateur et modèle équivalent. Bilan de puissance Caractéristique d un électrolyseur. Loi de fonctionnement, bilan de puissance et rendement. Correction des exercices 5 p 168 et 13 p 169 III-2) Comment expliquer microscopiquement l effet Joule? III-3) L effet Joule dans notre environnement. Interrogation de cours (20 minutes) IV) Quel bilan peut-on effectuer pour chaque dipôle? IV-1) Bilan énergétique d un conducteur ohmique : a) Loi de fonctionnement caractéristique b) Bilan énergétique IV-2) Bilan énergétique d un récepteur (type électrolyseur) a) Loi de fonctionnement caractéristique b) Bilan énergétique c) Rendement IV-3) Bilan énergétique d un générateur : a) Loi de fonctionnement caractéristique : b) Bilan énergétique c) Schéma équivalent du générateur d) Rendement d un générateur Exercices 4 ; 5 ; 6 ; 7 et 8 p 168 Exercice 21 p 171 TP P11 Les circuits électriques Choisir les conducteurs ohmiques adaptés au circuit que l on souhaite réaliser (puissance maximale) Mettre en évidence la conservation de la puissance électrique dans les circuits en série et en dérivation (deux conducteurs ohmiques) Démontrer les lois des circuits (additivité des tensions dans un circuit série, et des intensités dans un circuit en dérivation) à partir de la conservation de la puissance Déterminer la résistance équivalente (circuit série et dérivation de deux conducteurs ohmiques) à partir des lois des circuits. Vérification expérimentale. Chapitre P11 : Les circuits électriques I) Les circuits électriques respectent-ils le principe de conservation de l énergie? Résultats de TP : calcul des puissances émise et reçues par le générateur et les résistances associées en série et en dérivation Correction de l exercice 21 p /03/2009 7

8 21/04/ /04/ /04/2009 5/05/2009 II) Quelles sont les lois qui découlent du principe de conservation de l énergie? 1) La loi d additivité des tensions Résultats du TP 11 2) Quelle est la répartition des potentiels électriques le long d un circuit? Activité «évolution du potentiel le long d un circuit» 3) Loi d additivité des intensités (ou loi des nœuds) Résultats du TP 11 III) De quels paramètres dépend l énergie fournie par le générateur? 1) Influence de l agencement des dipôles : Résultats de TP 11 : mesure de puissance circuit série et dérivation (comparaison des valeurs) Interprétation : calcul des résistances équivalentes. Conclusion Exercices d application du cours : exercices 10 et 11 p 186 Exercices 25 et 27 p 172 III-2) Influence de la valeur de la fem Correction du TP IV) Quelle est la puissance maximale tolérée par un conducteur ohmique? Correction des exercices 25 et 27 p 172 Exercice 17 p 187 TP - Chapitre P12 : Le magnétisme I) Qu est-ce que le champ magnétique? 1) Comment détecter un champ magnétique? Expérience : boussoles et aiguilles aimantées 2) Quelles sont les caractéristiques du champ magnétique? Expériences : Déterminer les caractéristiques du champ magnétique créé par un aimant droit en plusieurs points de l espace. 3) Que se passe-t-il si deux champs magnétiques se superposent? Expérience : Etude du champ magnétique résultant créé au point M par deux aimants droits 4) Comment visualiser un champ magnétique? Expériences : Spectres magnétiques réalisés avec de la poudre de fer d un aimant droit et d un aimant en U Correction de l exercice 17 p 187 II) Quelles sont les propriétés du champ magnétique créé par un courant électrique? 1) L expérience d Oersted : Expérience d Oersted interprétation Etude des lignes de champ créées par un fil parcouru par un courant d intensité I 2) Champ magnétique créé par un solénoïde 27/04/2009 5/05/2009 8

9 Expérience : spectre magnétique d un solénoide Règle du tire bouchon III) Quelle est l action d un champ magnétique sur un courant électrique? 1) L expérience du rail de Laplace : Expérience rail de Laplace interprétation Sens et direction de la force de Laplace. Valeur de la force Règle de la main droite. 2) Applications a) Le haut parleur électrodynamique Expérience illustrant le principe de fonctionnement Représentation de la force de Laplace sur un schéma donné b) Le moteur a courant continu Représentation des forces de Laplace s exerçant sur une spire rectangulaire. Principe de fonctionnement du moteur CC Valeurs des puissances des moteurs CC usuels. 12/05/2009 Chapitre P13 : Comment voir? I) Pourquoi voit-on un objet? 1) Deux types d objet : 2) Quel est le rôle de l œil dans la vision? 3) La lumière est-elle visible? II) Quel est le trajet suivi par la lumière dans un milieu transparent? 1) Comment la lumière se propage-t-elle dans les milieux transparents? 2) Le modèle du rayon lumineux 15/05/ /05/2009 TP P12 : Miroir plan et lentilles Localiser et qualifier l image formée par un miroir plan Identifier par l expérience les lois de Descartes de la réflexion Identifier les deux catégories de lentilles Mesurer la distance focale d une lentille III) Comment modifier un faisceau lumineux? 1) Que se passe-t-il quand la lumière arrive sur un milieu opaque? Expérience : absorption, diffusion, réflexion 2) Que se passe-t-il lorsque la lumière passe d un milieu transparent a un autre? Expérience du bâton brisé Etude de la réfraction IV) Les lentilles : 1) Définition : 2) Quels sont les deux types de lentilles? 3) Comment distinguer une lentille convergente d une lentille divergente? Exercices 14 ; 15 et 16 p243 9

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