Allumer une ampoule

Discipline
Vivant, matière, objets
Niveaux
CE2.
Auteur
A. SARR
Objectif
Allumer une ampoule
Réaliser un circuit électrique simple en respectant les règles de sécurités

Relation avec les programmes

Socle commun de connaissances, de compétences et de culture

  • Apprendre à gérer un projet, qu'il soit individuel ou collectif.
  • Manipuler, explorer plusieurs pistes, procéder par essais et erreurs .
Dates
Créée le 15 février 2022
Modifiée le 29 mai 2022
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-SALicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage des conditions initiales à l'identique ?.

Déroulement des séances

1

Allumer une ampoule

Dernière mise à jour le 29 mai 2022
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Allumer une ampoule.
Découvrir, nommer et réaliser quelques objets et circuits électriques simples en respectant les règles de sécurité.
Durée
49 minutes (5 phases)
Matériel
- Pour chaque groupe:
Ampoule: 3,5 v
Pile: 4,5 v
- Pour chaque élève
deux fiches d'exercices d'applications
Remarques
Les bouteilles d'eau doivent être rangées. Les piles et les ampoules ne sont pas des jouets: on les observe uniquement pour le moment.

1. Découverte du matériel

collectif | 4 min. | découverte

 Distribution de la pile et de l'ampoule.

Description d'une ampoule et des piles en introduisant le vocabulaire: plot, culot, lames

Projection de l'ampoule et de la pile en les annotant.

 

2. Problématique

collectif | 5 min. | recherche

Consigne:

Il s'agit de faire briller l'ampoule à l'aide de la pile.

Interaction avec les élèves sur la problématique. 

Mettre leurs idées au tableau.

 

​

3. Hypothéses

individuel | 5 min. | recherche

Description de la problématique

Chacun va écrire ce qu'il faut faire pour allumer l'ampoule.

4. Réalisation de l'expérience

binômes | 15 min. | entraînement

Manipulation:

- Expérience à réaliser (pile / lampe ) en contact direct

- Les élèves doivent allumer l'ampoule en contact avec la pile 

Mise en commun des résultats:

Les élèves qui comprennent la mise en contact des bornes de la pile et de l'ampoule et réussissent à allumer l'ampoule présentent au reste de la classe leurs façons d'allumer l'ampoule. 

 

 

​​​​

5. Information complémentaire

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

Le terme " bornes" est apporté. Il est nécessaire d'observer que les bornes sont différenciées sur la pile (+ et - ).

Pour allumer l'ampoule, il faut placer le culot de l'ampoule sur une lame de la pile et le plot de l'ampoule sur l'autre lame de la pile.

Les élèves doivent savoir que l'ampoule sert à produire de la lumière et qu'il a besoin de l'électricité pour fonctionner.

Trace écrite:

On constate que pour allumer l'ampoule, il faut relier les bornes de la pile avec les bornes de l'ampoule

Exercice d'application:

Chaque élève aura une fiche d'exercice d'application.

Les élèves vont colorer l'ampoule en jaune lorsqu'elle s'allume.

 

2

Allumer une ampoule loin de la pile

Dernière mise à jour le 05 mars 2022
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
Découvrir, nommer et réaliser quelques objets et circuits électriques simples en respectant les règles de sécurité.
Attendu de fin de cycle.
- Connaître les constituants et fonctionnement d'un circuit électrique simple.
- Mettre en œuvre les règles élémentaires de sécurité.
Durée
48 minutes (5 phases)
Matériel
- Pour chaque binôme:
Ampoule: 3,5 v
Pile: 4,5 v
Deux fils électriques
- Pour chaque élève:
deux fiches d'exercices d'applications
Remarques
- Les bouteilles d'eau doivent être rangées. Les piles, les fils électriques et les ampoules ne sont pas des jouets: on les observe uniquement pour le moment.
- Il ne faut pas mettre un fil électrique pour relier directement les deux bornes de la pile: "risque de court-circuit".

1. Découverte du matériel:

collectif | 3 min. | découverte

Rappel de la séance précédente.

Distribution de la pile, des fils électriques et de l'ampoule.

Projection de l'ampoule, de la pile et des fils électriques.

2. Problématique:

collectif | 5 min. | recherche

Consigne:

Il s'agit de faire briller l'ampoule avec la pile sans les mettre en contact directement en utilisant les fils conducteurs.

Interaction avec les élèves sur la problématique.

Mettre leurs idées au tableau.

3. Hypothèses:

individuel | 5 min. | recherche

Description de la problématique.

Chacun va écrire ce qu'il faut faire pour allumer l'ampoule loin de la pile.

4. Réalisation de l'expérience:

binômes | 15 min. | entraînement

Manipulation:

- Expérience à réaliser (pile / lampes et fils électriques).

- Les élèves doivent allumer l'ampoule sans contact avec la pile.

Mise en commun des résultats:

Les élèves qui comprennent l'utilisation des fils électriques pour relier les bornes de la pile avec les bornes de l'ampoule 

et réussissent à allumer l'ampoule présenteront au reste de la classe leurs façons d'allumer l'ampoule.

5. Information complémentaire:

collectif | 20 min. | mise en commun / institutionnalisation

 On place l'ampoule sur une douille ce qui nous permet de ne pas avoir à la tenir à la main, puis on connecte

l'ampoule à la pile grâce à des fils électriques qui conduisent le courant.

Trace écrite:

O​​n constate que pour allumer l'ampoule, il faut que les fils électriques relient les bornes de la pile avec les bornes de l'ampoule de 

manière à former une boucle qu'on appelle << circuit fermés >>.

Exercice d'application:

Chaque élève aura une fiche d'exercice d'application.

Les élèves vont colorer l'ampoule en jaune lorsqu'elle s'allume.

 

3

Rôle de l'interrupteur

Dernière mise à jour le 13 mars 2022
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
- Découvrir, nommer et réaliser quelques objets et circuits électriques simples en respectant les règles de sécurité.
- Réaliser quelques objets et circuits électriques simples, en respectant des règles élémentaires de sécurité.
Durée
43 minutes (5 phases)
Matériel
- Pour chaque binôme:
Ampoule: 3,5 v
Pile: 4,5 v
Des fils électriques
- Pour chaque élève:
deux fiches d'exercices d'applications
Remarques
Les bouteilles d'eau doivent être rangés. Les piles et les ampoules ne sont
pas des jouets: on les observe uniquement pour le moment.
- Il ne faut pas mettre un fil électrique pour relier directement les deux bornes
de la pile: "risque de court-circuit".

1. Découverte du matériel:

collectif | 3 min. | découverte

Distribution de la pile et de l'ampoule

Distribution de la pile, des fils électriques et de l'ampoule.

Projection de l'ampoule, de la pile et des fils électriques.

2. Problématique:

collectif | 5 min. | recherche

Après avoir fait l'expérience de la séance précédente, éteindre l'ampoule sans l'enlever de même que la pile.

Utiliser un troisième fil électrique pour rallumer l'ampoule puis l'éteindre.

Interaction avec les élèves sur la problématique.

Mettre leurs idées au tableau.

3. Hypothèses:

individuel | 5 min. | recherche

Description de la problématique.

Chacun va écrire ce qu'il faut faire pour éteindre l'ampoule 

4. Réalisation de l'expérience:

binômes | 15 min. | entraînement

Manipulation:

- Expérience à réaliser: les élèves doivent éteindre l'ampoule sans l'enlever de même que la pile.

- Ils doivent aussi utiliser un troisième fils électrique pour rallumer et éteindre l'ampoule.

Mise en commun des résultats:

Les élèves qui comprennent la déconnection d'un fil électrique sur l'une des bornes de la pile ou de l'ampoule et réussissent à éteindre l'ampoule présenteront au reste de la classe leurs façons d'éteindre l'ampoule.

5. Information complémentaire:

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Le terme " interrupteur " est apporté.

On place l'ampoule sur une douille ce qui nous permet de ne pas avoir à la tenir à la main, puis on connecte l'ampoule à la pile grâce à des fils électriques qui conduisent le courant.

Trace écrite:

Un interrupteur permet l'ouverture et la fermeture d'un circuit.

Lorsque l'interrupteur est fermé le courant passe et l'ampoule brille. (circuit fermé)

si l'interrupteur est ouvert, le courant ne passe pas et l'ampoule ne s'allume pas. (circuit ouvert)

On constate que déconnecter un fil électrique à le même effet qu'ouvrir l'interrupteur.

Exercice d'application:

Chaque élève aura une fiche d'exercice d'application.

1) Les élèves vont colorer l'ampoule en jaune lorsqu'elle s'allume.

2) Les élèves vont écrire l'ampoule brille ou l'ampoule ne brille pas sur les schémas correspondants.

 

4

Conducteurs et isolants

Dernière mise à jour le 18 mars 2022
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
-Découvrir, nommer et réaliser quelques objets et circuits
électriques simples en respectant les règles de sécurité.
- Réaliser quelques objets et circuits électriques simples,
en respectant des règles élémentaires de sécurité.
- Tester les propriétés de quelques matériaux: isolant ou conducteur.
Durée
44 minutes (5 phases)
Matériel
- Pour chaque binôme:
Ampoule: 3,5 v
Pile: 4,5 v
Des fils électriques
- Pour chaque élève:
deux fiches d'exercices d'applications
- matériaux à tester: feuille de papier, métal, stylo, crayon à papier, règle en plastique, gomme, graphite….
Remarques
Les bouteilles d'eau doivent être rangés. Les piles et les ampoules ne sont
pas des jouets: on les observe uniquement pour le moment.
- Il ne faut pas mettre un fil électrique pour relier directement les deux bornes
de la pile: "risque de court-circuit".

1. Découverte du matériel:

collectif | 4 min. | découverte

 Projection de l'ampoule, de la pile et des fils électriques.

Distribution de la pile, des fils électriques et de l'ampoule.

2. Problématique:

collectif | 5 min. | recherche

Consigne:

On donne les matériaux ci dessous: une pile, un fil électrique et une ampoule.

Il s'agit de tester si l'électricité passe par différents matériaux ( une gomme, un métal, une feuille,.....)

Interaction avec les élèves sur la problématique.

Mettre leurs idées au tableau.

3. Hypothèses:

individuel | 5 min. | recherche

Description de la problématique.

Chacun va écrire ce qu'il faut faire pour tester le matériel.

4. Réalisation de l'expérience:

binômes | 15 min. | recherche

Manipulation:

- Expérience à réaliser: les élèves doivent tester les différents matériaux dans leurs circuits électrique et reportent les résultats dans le tableau de l'exercice d'application.

- Quand tous les tests sont faits, les élèves peuvent commencer à faire le schéma d'un circuit électrique fermé ( pile, lampe et interrupteur: voir symbole).

Mise en commun des résultats:

Les élèves qui parviennent à mettre le matériel sur l'une des bornes de la pile et l'autre borne de l'ampoule et réussissent à tester les matériaux présenteront au reste de la classe leurs façons de faire le test.

5. Information complémentaire:

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Trace écrite:

- Les conducteurs électriques sont des matériaux qui conduisent le courant électrique: c'est le cas des métaux, du graphite (mine de crayon gris),....

- Les isolants électriques sont des matériaux qui ne conduisent pas le courant électrique: c'est le cas des règles en plastique, feuilles de papiers, du bois, de la laine,...

- On teste la conductivité des matériaux avec un circuit électrique simple: l'ampoule et le matériel à tester sont branchés en série. 

Si l'ampoule brille, le courant électrique circule donc le matériau testé est conducteur.

Si l'ampoule ne brille pas il est isolant.

5

Circuit en série et circuit en dérivation

Dernière mise à jour le 29 mars 2022
Discipline / domaine
Vivant, matière, objets
Objectif
-Découvrir, nommer et réaliser quelques objets et circuits
électriques simples en respectant les règles de sécurité.
- Réaliser quelques objets et circuits électriques simples,
en respectant des règles élémentaires de sécurité.
Durée
44 minutes (5 phases)
Matériel
- Pour chaque binôme:
Ampoule: 3,5 v
Pile: 4,5 v
Des fils électriques
- Pour chaque élève:
deux fiches d'exercices d'applications
Remarques
Les bouteilles d'eau doivent être rangés. Les piles et les ampoules ne sont
pas des jouets: on les observe uniquement pour le moment.
- Il ne faut pas mettre un fil électrique pour relier directement les deux bornes
de la pile: "risque de court-circuit".

1. Découverte du matériel

collectif | 4 min. | découverte

Projection de l'ampoule, de la pile et des fils électriques.

Distribution de la pile, des fils électriques et de l'ampoule.

2. Problématique:

collectif | 5 min. | recherche

Consigne:

Comment allumer deux ampoules avec une seule pile ( Faire le schéma du montage électrique) ?

Chaque élève cherche sous forme de schéma la solution du problème.

3. Hypothèses:

individuel | 5 min. | recherche

Description de la problématique.

Interaction avec les élèves sur la problématique.

Mettre leurs idées au tableau.

4. Réalisation de l'expérience:

binômes | 15 min. | entraînement

Expérience à réaliser:

A cette étape, les élèves ne devraient penser qu'a un circuit en série comportant les deux ampoules.

- Il faut alors les amener à remarquer que les deux ampoules ne brillent pas avec la même intensité que lorsqu'il n'y en a qu'une.

- Leur faire dévisser une des ampoules ( comme si elle grillait); ils remarqueront alors que l'autre ampoule s'éteint également.

Mise en commun des résultats:

Les élèves qui parviennent à faire une seule boucle et réussissent à allumer l'ampoule présenteront au reste de la classe leurs façons de faire leur montage.

Nouveau problème:

Comment faire pour que l'intensité ne diminue pas ?

Comment faire pour que la deuxième ampoule continue de briller si la première grille ?

Chaque binôme cherche à résoudre le nouveau problème posé.

5. Information complémentaire:

collectif | 15 min. | mise en commun / institutionnalisation

Trace écrite:

Dans un circuit électrique, il existe deux types de circuits:

- circuit en série: est un circuit qui ne comporte qu'une seule boucle. Les ampoules sont directement reliées entre elles. Elles brillent moins fort que si elles étaient seules. Si une ampoule est grillée les autres ampoules ne peuvent plus fonctionner.

- circuit en dérivation: est un circuit qui comporte plusieurs boucles. Les ampoules sont indépendantes et brillent autant que si elles étaient seules. Si une ampoule est grillée, les autres ampoules continuent de fonctionner.