électricité

Discipline
Sciences et technologie
Niveaux
CE2.
Auteur
C. VITTET
Objectif
Connaitre matériaux isolants et conducteurs.
Etre capable de différencier un objet de sa constitution pour classer en conducteurs/isolants
Savoir faire un montage électrique.
Savoir qu’un circuit doit être fermé pour que l’ampoule brille.


Relation avec les programmes

Ancien Socle commun (2007)

  • Pratiquer une démarche d’investigation : savoir observer, questionner
  • Manipuler et expérimenter, formuler une hypothèse et la tester, argumenter, mettre à l’essai plusieurs pistes de solutions
  • Exprimer et exploiter les résultats d’une mesure ou d’une recherche en utilisant un vocabulaire scientifique à l’écrit et à l’oral
Dates
Créée le 23 juillet 2012
Modifiée le 23 juillet 2012
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-NDLicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification ?.

Il s'agit d'une séquence sur les conducteurs et les isolents

Déroulement des séances

1

Révisions C2 : allumer une ampoule avec une pile

Dernière mise à jour le 23 juillet 2012
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
o Pour le maitre : Évaluer les habiletés et les connaissances des élèves pour adapter la séquence aux besoins des élèves.
o Pour les élèves :
o Découvrir que les endroits précis sur l'ampoule doivent être en contact avec les pôles de la pile.
o Représenter graphiquement la pile et l'ampoule qui brille avec leurs points de contact.
o acquérir du vocabulaire (borne, plot, vis, filament…)
o Rédiger un CR
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
piles, ampoules, fil "cro cro", différents materiaux conducteur et isolent (bois, fil, plastique, gomme, fer....), feuilles de recherche

1. hypothèses

binômes | 10 min. | recherche

Dire de ne pas reproduire ces expériences à la maison avec le secteur. Danger

 

 

Enseignant pose le pb : Comment allumer une ampoule ?

Consigne : je vais vous distribuer une pile une ampoule et une feuille de recherche sur votre table, vous n’avez pas le droit de mettre l’ampoule et la pile en contact. Vous devez dessiner sur la feuille (rubrique«ce que je pense faire")comment vous placeriez l’ampoule sur la pile pour qu’elle s’allume.

2. expérimentation

binômes | 10 min. | recherche

Consigne : vous allez réaliser vos schémas et regarder si la lampe s’allume. Vous écrirez en dessous de résultat : la lampe s’allume la lampe ne s’allume pas 

Si votre lampe ne s’allume pas essayez de l’allumer puis dessiner le schéma

3. institutionnalisation et trace ecrite

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Demander aux élèves comment il faut positionner la pile et la lampe pour que cette dernière s'allume.

Proposer des schémas qui ne marchent pas  et expliquer pkoi ?

Analyser certains schémas : faire attention à la représentation des contacts pile/ampoule : les pôles doivent être en contact.

Trace écrite :

Pour qu’une ampoule s’allume, ses 2 bornes (la vis et le plot) doivent être chacune en contact avec une borne (une

lamelle) de la pile. Le sens de branchement n’a pas d’importance.

donner aux élèves un schema à completer d'une ampoule et d'une pile

 

2

Révision C2 allumer une ampoule loin d’une pile

Dernière mise à jour le 23 juillet 2012
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Savoir faire un montage électrique.
Savoir qu’un circuit doit être fermé pour que l’ampoule brille.
Apprendre à reconnaître un court-circuit ( à partir des symptômes d’échauffement de la pile )
Pratiquer une démarche d'investigation.
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
schéma pour la trace écrite

Une pile

Une ampoule

Des fils électriques

1 feuille de recherche :"ce que je pense faire" /Résultat de l’expérience/ Conclusion

1. allumer une ampoule loin de la pile: hypothèse

binômes | 15 min. | recherche

Faire rappeler aux élèves les différents élèments vu la séance précédente.

Enseignant pose le problème : Comment allumer une ampoule loin de la pile ? Que faut-il ?

Consigne : Faire un schéma qui permet d’allumer l’ampoule loin de la pile

2. expérimentation

binômes | 10 min. | recherche

Consigne : vous allez réaliser vos schémas feuille (rubrique«ce que je pense faire")et regarder si la lampe s’allume. Vous écrirez en dessous de résultat : la lampe s’allume la lampe ne s’allume pas 

Si votre lampe ne s’allume pas essayez de l’allumer puis dessiner le schéma

 

+ faire attention au court-circuit. Montrer que la pile chauffe si les élèves en font pdt leurs essais.

3. institutionnalisation et trace ecrite

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Mise en commun.

Proposer des schémas qui ne marchent pas expliquer pkoi ?

+ bien veiller à l’exactitude des schémas (contact entre les poles)

-> court circuit+ évoquer les risques de dangerosités : échauffement, produits toxiques….

 

éléments de la trace écrite :

Pour allumer une ampoule loin de la pile, il faut utiliser des fils électriques.

Notion de circuit ouvert et de circuit fermé

Court circuit

3

conducteurs/isolants

Dernière mise à jour le 23 juillet 2012
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Savoir construire un circuit ouvert afin de tester différents matériaux et pouvoir ainsi les classer comme isolant/conducteur.
Connaitre matériaux isolants et conducteurs
Etre capable de différencier un objet de sa constitution pour classer en conducteurs/isolants
Exprimer par écrit les résultats de l'expérience.
Pratiquer une démarche d'investigation.
Durée
30 minutes (3 phases)
Matériel
Schéma pour la trace écrite

Une pile

Une ampoule

Différents objets de même matière, de matière différente : Cuillère en plastique, cuillère métallique, en bois, gomme, crayons....

1. conducteurs/isolants: hypothèses

binômes | 10 min. | recherche

Rappel des séances précédentes

 

Enseignant pose le pb : Que peut-on mettre à la place d'un fil conducteur pour allumer l'ampoule ?

 

Pb sous jacent : Quels matériaux laisse passer le courant ?

 

Consigne : proposez des matériaux qui laisse passer ou non le courant. En chercher qq’uns dans la classe. Remplir avec un tableau de 2 colonnes « Laisse passer le courant », « ne laisse pas passer »

2. expérimentation

binômes | 10 min. | recherche

Consigne :

Réaliser un montage qui permet d’allumer la lampe puis ajouter dans le montage les différents matériaux les uns après les autres pour vérifier vos hypothèses.

Notez le résultat des expériences.

3. institutionnalisation et trace écrite

collectif | 10 min. | découverte

Mise en commun

Remarque: Bien montrer que ce n’est pas un type d’objets mais bien le matériel dont il est fait qui est isolant ou conducteur

 

Trace écrite : Les matériaux qui laissent passer le courant sont des conducteurs (exemple : les métaux). Ceux qui empêchent le courant de circuler sont des isolants (ex : le plastique)

4

le cas de l'eau

Dernière mise à jour le 23 juillet 2012
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Savoir construire un circuit ouvert afin de tester différents matériaux et pouvoir ainsi les classer comme isolant/conducteur.
Connaitre matériaux isolants et conducteurs
Sécurité
pratiquer une démarche d'investigation.
Durée
40 minutes (1 phase)
Matériel
Schéma pour la trace écrite

Une pile

Une ampoule

Eau du robinet, distillée, sel

LED

1. l'eau conductrice?

collectif | 40 min. | recherche

Rappel

Consigne : « est ce que l’eau est un isolant ?

Si pas fait avant on essaie avec de l’eau.

 

Elèves refont manip de la séance 3.

Mise en commun : la lampe ne s’allume pas. Mais on SAIT que c’est dangereux d’avoir un appareil électrique prés d’un point d’eau (cf. salle de bain ».

Pourquoi l’ampoule ne brille pas ?

 

 

LE maitre propose 2 expériences

1/ Même montage, mettre peu à peu du sel dans l’eau. Observer

2/ Remplacer l’ampoule par une LED.

Notez le résultat des expériences

Faire des hypothèses.Expliquez ce qui se passe.

Mise en commun :Plus l’eau est salée plus elle est conductrice

Le maitre explique que les DEL fonctionnent avec des courants d’intensité très

Faibles (A Noel, les guirlandes en LED remplacent les traditionnelles guirlandes car elles ont moins besoin d’électricité pour fonctionner)

 

Ne pas oublier de rappeler les dangers des expériences avec l'électricité domestique, rappeler que l'eau est un mauvais conducteur avec un courant faible mais un excellent conducteur au dessus de 24 volts.L’eau du robinet ne conduit pas suffisamment pour qu’une pile de 4,5V allume une ampoule,mais suffisamment pour qu’on puisse s’électrocuter si elle se situe entre nous et une source de 220V (une prise, une douille d’ampoule,…).

Il ne faut donc jamais toucher un objet branché ou une prise avec les mains mouillées ni y verser de l’eau.