2. Ateliers en rotation à faire dans la salle Sciences

Transcription

1 DESCRIPTIFS DES ATELIERS «Electricité» - Cycle 3 * Si les élèves de cycle 3 n ont jamais abordé le thème de l électricité, il nous semble nécessaire de commencer par les ateliers du cycle 2. (cf ci-dessous) Ateliers en rotation à faire dans la salle Sciences. Atelier D : Les pannes Atelier E : Conducteurs / Isolants Atelier F : Sens du courant Atelier G : Montage parallèle / Montage en série * Ateliers du cycle 2 : 1. Atelier collectif à faire au préalable en classe ou dans la salle Sciences. Atelier A : Allumer une ampoule 2. Ateliers en rotation à faire dans la salle Sciences Atelier B : Eteindre une ampoule : codage Atelier C : Les interrupteurs Page 1 sur 5

2 ATELIER D Les pannes Photocopies à faire 4 circuits à construire en respectant le code couleur. - Le circuit blanc est à construire en premier. C est le circuit test où tout fonctionne. - Le circuit rouge ne fonctionne pas : la pile est usée. - Le circuit vert ne fonctionne pas : l ampoule est grillée (filament cassé). - Le circuit bleu ne fonctionne pas : un fil est coupé sous le support ampoule. - Trouver la cause d une panne dans un circuit en série. - Isoler et faire varier un seul facteur de panne. 1) Les élèves doivent réaliser le circuit test blanc. 2) Ils démontent le circuit et mettent de côté les éléments-test blancs. 3) Les élèves doivent réaliser les trois autres circuits les uns après les autres en respectant les codes couleur. 4) Une panne ayant été provoquée dans chaque circuit, aucune ampoule ne brille. Les élèves doivent en trouver la cause en émettant des hypothèses qu ils inscrivent dans un tableau. 5) Ils font des essais avec le matériel-test du circuit blanc et complètent la deuxième colonne du tableau (oui ou non). - Vérifier le respect du codage couleur - Le matériel blanc doit être le seul utilisé pour découvrir les causes de panne. Fiches élève 1 et 2 : Atelier D (les pannes) - Reprise de la démarche expérimentale en dessinant les circuits couleur. - On rédigera ensemble avec précision l explication de la cause de la panne. ( voir fiche jointe «Atelier D : Les pannes») Page 2 sur 5

3 ATELIER E Conducteurs/Isolants - 1 fil rouge «banane-croco» - 1 fil «banane-croco» - 1 fil noir «banane-banane» - 1 support avec ampoule - 1 pile - différents objets - Notion de circuit - Notion de conducteur et isolant 1) Les élèves doivent vérifier le matériel. 2) Ils doivent installer le circuit comme sur la photo. 3) Ils doivent compléter un circuit simple en insérant un objet entre A et B et répondre à la question : L ampoule s allume-t-elle? A B 4) 5) Ils doivent constater qu avec certains objets, l ampoule ne s allume pas (matériau isolant). Ils doivent ensuite compléter le tableau de l étape n 1 sur la fiche trace écrite. 6) Ils doivent imaginer quels autres objets peuvent allumer l ampoule. Ils inscrivent leurs hypothèses sur la fiche trace écrite étape n 2. 7) Ils barrent ensuite les objets qui n ont pas permis à l ampoule de s allumer. 8) Ils doivent à la question de l étape n 3. L observation des résultats doit les conduire à des conclusions (ou des hypothèses) sur l influence du matériau (métal ou non) pour le passage du courant. - Insister sur la prise de notes des résultats afin qu ils soient exploitables. - - La difficulté réside dans le fait que les élèves associent spontanément la notion de conducteur à l objet et non au matériau. (cf. prolongement possible) Photocopies à faire Fiche élève et Fiche trace écrite. - Introduire le vocabulaire d isolant et de conducteur. - Utiliser une paire de ciseaux à poignées en plastique et faire constater que lorsqu on fait contact sur les 2 pointes, l ampoule s allume. Si on fait un contact sur une poignée, l ampoule ne brille pas : ce ne sont donc pas les ciseaux qui sont conducteurs ou isolants, mais c est le matériau qui a de l importance. Page 3 sur 5

4 ATELIER F : Sens du courant - 1 pile - 1 support avec buzzer - 1 support avec diode - 1 support avec ampoule - 2 fils croco/banane - 1 support avec moteur - Mettre en évidence que le courant a un sens, ce dont dépend le fonctionnement de certains appareils. 1) Les élèves doivent vérifier le matériel. 2) Ils doivent réaliser le circuit de l expérience n 1 en utilisant l ampoule. 3) Ils doivent inverser le branchement des fils. 4) Ils doivent noter leurs observations sur la trace écrite. 5) Ils doivent réaliser le circuit de l expérience n 2 en utilisant le moteur. 6) Ils doivent repérer le sens de rotation du moteur. 7) Ils doivent inverser les 2 fils et repérer le sens de rotation du moteur. 8) 9) Ils doivent compléter les 2 croquis sur la trace écrite et noter leurs observations concernant l expérience n 2. 10) Ils doivent réaliser le circuit de l expérience n 3 en utilisant la diode. 11) Ils doivent inverser le branchement des fils. 12) Ils doivent compléter les 2 croquis sur la trace écrite et noter leurs observations concernant l expérience n 3. 13) Ils doivent réaliser le circuit de l expérience n 4 en utilisant le buzzer. 14) Ils doivent inverser le branchement des fils. 15) Ils doivent compléter les 2 croquis sur la trace écrite et noter leurs observations concernant l expérience n 4. 16) Ils doivent compléter le tableau «Résultats» sur la fiche trace écrite. - Une diode utilisée dans un circuit avec pile 4,5 V doit être obligatoirement protégée par une résistance (330 ohms). Photocopies à faire Fiches élève 1 et 2 et fiches trace écrite 1, 2 et 3. Page 4 sur 5

5 ATELIER G : Montage parallèle / Montage en série - 2 supports d ampoule - 1 pile - une ampoule blanche - une ampoule rouge - 4 fils banane/banane - 2 fils croco/banane Distinguer 2 types de montage : - en série - en parallèle (ou en dérivation) 1) Les élèves réalisent dans un premier temps un circuit en série avec 2 ampoules sur leur support. 2) Ils doivent constater que lorsqu on dévisse une ampoule, l autre s éteint. 3) 4) Ils doivent alors chercher quel montage réaliser pour que l ampoule rouge reste allumée quand on dévisse l ampoule blanche (montage en parallèle). - Insister sur la prise de notes afin qu elle soit exploitable par la suite. - Introduire le vocabulaire série/parallèle. Photocopies à faire Fiche élève 1 / 1 et Fiches trace écrite 1 et 2. - En comparant un montage en série et un montage en parallèle, on pourra constater une différence d éclat des ampoules. Dans le montage en série, les ampoules brillent moins fort. - On pourra rechercher dans l environnement proche des exemples de dispositifs où quand une ampoule «grille» les autres restent allumées (guirlandes de Noël, phares de voitures ) Page 5 sur 5