Groupes de 3 à 4 élèves. une séance de 1H30

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1 Fiche pédagogique Les énergies SUPPORT PEDAGOGIQUE COMPETENCES ATTENDUES MAQUETTE D ASCENSEUR Identifier l énergie utilisée dans le fonctionnement de l objet technique Connaissance : Niveau d acquisition : Nature de l énergie de fonctionnement. 1 TIC Retrouver une ou plusieurs informations à partir d URL données. METHODES DE TRAVAIL Groupes de 3 à 4 élèves MATERIEL NECESSAIRE Maquette d ascenseur réalisée avec des pièces de LEGO. EVALUATION Evaluation formative : Les élèves complètent le documents réponse. DUREE ACTIVITE une séance de 1H30 Activité Les élèves consultent les différentes sources d informations et identifient les énergies. Ils peuvent alors identifier les énergies utilisées dans le fonctionnement d objets techniques.

2 CONSIGNES Les énergies Pour cerner la notion d énergie, vous avez à votre disposition deux sources d informations : - Des sources papier : Dossier Sciences et Décisions. INFO 1 INFO 2 INFO 3 - Une source distante (site à consulter) : Ouvrir l animation suivante : Les différentes sources d énergie

3 Document réponse 1 1 Retrouvez ce qu est l énergie : En consultant le dossier : Sciences et Décisions (page 1), retrouvez ce que recouvre le mot énergie. 2 Nommez les différentes formes d énergie : Consultez le site :http://www.cea.fr/fr/pedagogie/energie/formes.html 3 Nommez les différentes sources d énergie : En consultant le site :http://www.cea.fr/fr/jeunes/animation/anim.htm. 4 ) Retrouvez quelles énergies utilisent : - Un véhicule à vapeur. - Un ascenseur électrique. - Une voiture à essence. - Un vélo.

4 INFO 2 Les énergies En 1881, le physicien français Gustave Trouvé a l'idée d'électrifier un tricycle. Deux moteurs et six accumulateurs montés sur les roues arrière et voici que naît la première "voiture électrique". Mais vite dépassée par le pétrole, l'énergie électrique doit attendre les années 1960 pour revenir sur le devant de la scène. Aujourd'hui, ce concept en rupture avec le moteur thermique constitue certainement la meilleure technique maîtrisée contre les pollutions atmosphérique et sonore. Au cœur du système de tout véhicule électrique : les batteries. L'autonomie dépend en effet de l'énergie massique de celles-ci. Les premières batteries exploitées, au plomb, n'affichaient qu'une énergie massique de 30 Wh/kg - à peine de quoi parcourir 50 km. Aujourd'hui, d'autres matériaux plus performants sont utilisés. La plupart des voitures sont ainsi équipées de batteries nickelcadmium (55 Wh/kg), entièrement recyclables, permettant une autonomie d'environ 100 km pour une vitesse maximum de 100 km/h. Le nickel-métalhydrure est également employé mais la plupart des recherches s'orientent vers des batteries au lithium-ion qui, d'une énergie massique deux fois grande, amènerait l'autonomie à 200 km. Une voiture solaire atteint 112 km/h en Australie 110 km/h. En Australie, une compétition mondiale hors de l'ordinaire attire l'attention des amateurs de course, mais surtout des amateurs de technologie. Des bolides provenant de 11 pays participent à une course de voitures à énergie solaire. Les engins devront parcourir une distance de 3000 kilomètres avant de croiser le fil d'arrivée mercredi. Au tout début de l'épreuve, une voiture s'est démarquée des autres, soit la M-Pulse, qui a atteint des vitesses de pointe de La voiture a été conçue par des étudiants de l'université du Michigan et a tourné à 112 km/h lors des qualifications.une voiture solaire atteint 112 km/h en Australie En Australie, une compétition mondiale hors de l'ordinaire attire l'attention des amateurs de course, mais surtout des amateurs de technologie. Des bolides provenant de 11 pays participent à une course de voitures à énergie solaire. Les engins devront parcourir une distance de 3000 kilomètres avant de croiser le fil d'arrivée mercredi. Au tout début de l'épreuve, une voiture s'est démarquée des autres, soit la M-Pulse, qui a atteint des vitesses de pointe de 110 km/h. La voiture a été conçue par des étudiants de l'université du Michigan et a tourné à 112 km/h lors des qualifications.

5 INFO 1 Que recouvre le mot énergie?

6 INFO 3 En histoire, on a appris qu'au 19 ème siècle la machine à vapeur a joué un rôle très important dans la révolution industrielle : c'était un moteur puissant et efficace qui fonctionnait à partir de l'énergie du charbon. En classe, nous avons observé un modèle réduit de machine à vapeur pour comprendre ses mécanismes. Le principe est simple : on fait chauffer de l'eau dans une chaudière, jusqu'à ébullition. La vapeur produite crée une pression qui agit sur un piston. Les mouvements du piston sont transmis à une manivelle qui fait tourner un volant monté sur l'axe du moteur. Après le modèle T de Ford, la 2CV de Renault et la Coccinelle de Volkswagen, une entreprise de Jonquière met la dernière main à une voiture novatrice et très économique... mais destinée à l'exportation. La pièce maîtresse du véhicule? Une génératrice... à vapeur, puissante et peu polluante. En prime, elle pourra fournir de l'électricité pour la maison! Compromis entre la voiture traditionnelle et la voiture électrique, le véhicule hybride de Microvel est propulsé par deux moteurs électriques alimentés par 12 batteries à l'acide et au plomb. Celles-ci sont rechargées par une génératrice qui fonctionne au carburant. L'avantage? Contrairement aux véhicules électriques, pas besoin de brancher la voiture pour faire le plein d'énergie. «La génératrice se met automatiquement en marche dès que la charge des batteries baisse à 45 %, explique Robert Ménard, pdg de Microvel Technologies et concepteur du véhicule. Même lorsque le véhicule roule, la génératrice arrive à recharger les batteries en 55 minutes.» Un véhicule à vapeur moderne

7 Document réponse 1 Fiche pédagogique 1 Retrouvez ce qu est l énergie : En consultant le dossier : Sciences et Décisions (page 1), retrouvez ce que recouvre le mot énergie. SUPPORT PEDAGOGIQUE COMPETENCES ATTENDUES TIC 2 Nommez les différentes formes d énergie : - Energie cinétique. - Energie de gravitation. METHODES - Energie élastique. DE TRAVAIL - Travail (énergie mécanique). - Energie calorifique. - Energie électrique. - Energie radiative. - Energie chimique. MATERIEL - Energie NECESSAIRE nucléaire. - Energie musculaire. - Energie éolienne. EVALUATION 3 Nommez les différentes sources d énergie : DUREE En consultant ACTIVITE le site :http://www.cea.fr/fr/jeunes/animation/anim.htm. - Energies non renouvelables. - Energies Activité renouvelables. L énergie est difficile à définir simplement autrement qu à travers ses effets et ses variations : chauffer l eau, faire avancer un vélo ou une voiture, etc. Son étude est à la base de la physique. Les physiciens ont construit au fil des siècles des systèmes de mesures adaptés aux différentes formes d énergie (chaleur, mouvement, électromagnétisme, etc.). Celles-ci peuvent se transformer les unes dans les autres : par exemple, l énergie chimique de nos cellules est transformée ans nos muscles en énergie mécanique qui produit un mouvement. L homme utilise l énergie sous forme de chaleur, de lumière ou de mouvement. Consultez le site :http://www.cea.fr/fr/pedagogie/energie/formes.html 4 ) Retrouvez quelles énergies utilisent : - Un véhicule à vapeur : Energie thermique transmise à de l eau. - Un ascenseur électrique : Energie électrique. - Une voiture à essence : Energie chimique. - Un vélo : Energie musculaire.

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