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PROJET SCIENCES 2013 Fabriquer un objet qui fonctionne grâce à un circuit électrique. CE2 M.Delattre |
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PROJET SCIENCES 2013 Fabriquer un objet qui fonctionne grâce à un circuit électrique. CE2 M.Delattre |
Question de départ: l'électricité est invisible, inodore, incolore comme l'air alors c'est un gaz?
Non! Elle n'occupe pas tout le volume qu'on lui donne. Elle ne voyage pas dans l'air sauf dans le cas de la foudre.
L'électricité existe dans la nature (la foudre) , mais on ne peut pas l'utiliser telle quelle. Il faut au contraire s'en protéger.
Définition
C'est une énergie qu'on fabrique!Et qu'on fabrique en grande quantité.
L'électricité est composée de grains de matière minuscules un peu comme des grains de sable mais ils sont invisibles, on ne peut pas les voir.
Ces particules sont appelées des électrons. Il y a très longtemps les Grecs s'amusaient à frotter une résine appelée ambre pour attirer des petites plumes.
Dans leur langue, ambre se disait êlektron. Plus tard, on a utilisé ce mot pour fabriquer le mot "électricité".
On a longtemps pensé que l'électricité était un fluide qui s'écoule, c'est pourquoi on parle de "courant" électrique.
Expérience: avec une feuille de papier, une règle en plastique et un pull en laine
On prend la feuille et on la déchire en petits morceaux. On frotte la règle sur le pull en comptant jusqu'à vingt.
On approche la règle des confettis. Que se passe-t-il? Les confettis s'accrochent dessus. Ce n'est pas de la magie, c'est de l'électricité! Quand tu frottes la règle sur le pull, elle arrache des particules d'électricité qui se trouvent sur la laine. La règle se remplit alors d'un peu d'électricité. On dit que c'est de l'électricité statique. Ensuite, quand tu approches la règle des confettis, c'est l'électricité qui les attire.
Qu'apporte l'électricité?
de la lumière |
de la chaleur |
des commodités |
des distractions |
| lampes, projecteurs, guirlandes... | chauffage, repassage, séchage... | aspirateur, rasoir, téléphone... | cinéma, télévision, chaine Hi-Fi... |
On peut multiplier la liste: l'électricité apporte tellement de choses qu'on l'a surnommée " la Fée électricité "
Expérience: faire briller une lampe
Mais d'abord, on dit une lampe ou une ampoule? observation, description et schéma sur le carnet d'expériences.
L'ampoule est en fait la partie en verre de la lampe, il existe toutes sortes de lampes:
bilan au tableau après mise en commun des observations
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On peut voir écrit en tout petit 3,5 V et 2A. Il s'agit de la puissance de la lampe. V voltage A ampère voir le mini-dictionnaire de l'électricité mis au point pour le projet. |
On fait briller une lampe avec une pile plate
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Bilan: en mettant les 2 bornes de la pile en contact avec les 2 bornes de la lampe on a réalisé un premier circuit électrique. |
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Comment faire briller une lampe avec une pile ronde?
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Bilan: ça semblait impossible mais avec un fil électrique, on y arrive! |
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Faire briller une lampe avec une douille
sans fil (la douille est posée sur la pile) |
avec fil |
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Bilan (à retenir)
Les circuits électriques
Les deux lamelles d'une pile s'appellent les bornes.
La lampe possède aussi deux bornes: le culot et le plot.
Si tu mets en contact les bornes de la pile avec celles de la lampe, tu réalises un circuit électrique.
Le courant sort d'une languette de la pile, suit le fil électrique, entre dans la lampe par une borne.
Il traverse ensuite le filament à l'intérieur de l'ampoule, sort de la lampe par l'autre borne et revient à la pile par l'autre fil.
Le filament de la lampe, chauffé par le passage du courant, produit alors de la lumière.
expérience: faire briller 2 lampes
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COMPTE RENDU DANS LE CARNET D'EXPERIENCE
expérience: dessiner et décrire l'intérieur d'une lampe de poche
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Remarques: la lampe peut-être éteinte grâce à un interrupteur qui ouvre ou ferme le circuit. Il faut respecter la borne - et la borne + ça s'appelle la polarité!
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montage simplifié d'une lampe de poche
expérience: quels sont les matériaux qui laissent passer le courant? On les appelle les conducteurs et les autres les isolants.
| les meilleurs conducteurs | les conducteurs faibles | les isolants |
tous les métaux (fer, acier, cuivre...) l'eau salée |
l'eau, la terre, les matériaux humides | le bois, la porcelaine, le plastique, la pierre, le tissu, le verre, le caoutchouc... |
expérience sur ordinateur avec le logiciel Opensource Gcompris (OS X, Windows, Linux)
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voir le montage en action |
expérience: réaliser un circuit avec 2 lampes qui ne s'allument pas en même temps (je peux allumer une lampe à la fois sans toucher la lampe ou la pile)
On remarque que le montage en série ne correspond pas à la consigne car les 2 lampes sont allumées ou éteintes en même temps.
On remarque que dans la classe, il y a 2 rangées de lampes qui ne s'allument pas en même temps. La seule différence visible est la présence d'un 2° interrupteur.
Distribution aux élèves de fils supplémentaires et d'un deuxième interrupteur. ...quand ils le demandent. Certains élèves demandent une pile en plus.
Un groupe a compris que dans le montage en série il n'y a qu'un seul circuit et dans le nouveau montage il y 2 circuits différents.
Le responsable du groupe va au tableau dessiner son montage et expliquer ce qu'il a fait.
On appelle ce nouveau montage le montage en dérivation ou montage en parallèle.
compte rendu dans le carnet d'expériences
2° étape du projet: inventer, fabriquer des objets qui utilisent un circuit électrique en se servant des leçons précédentes et des premières manipulations
objets retenus: 2 jeux questions-réponses, un phare, 2 lampes de poche, une maison lumineuse; 1 voiture, un sapin
un élève de chaque groupe fait l'inventaire par écrit du matériel utilisé
les images des premières réalisations
les problèmes rencontrés:
la dérivation (vidéo)
Pour finir le projet science, nous avons trouvé un lien inattendu entre la science et l'histoire des Arts. Nous avons étudié des extraits d'un tableau gigantesque intitulé:
" la Fée électricité".
Ce tableau a été longtemps le plus grand tableau du monde (10 m sur 60). On ne peut pas le voir en entier, il faut tourner la tête et se déplacer.
Il a été réalisé en 1937 par le français Raoul Dufy pour une exposition universelle. Cette peinture très colorée avec des tons lumineux raconte l'histoire des inventions qui ont permis la découverte de l'électricité. Elle se trouve au Musée d'Art moderne de Paris depuis 1964.
Dufy montre les 110 philosophes, savants et ingénieurs qui ont contribué aux grandes découvertes scientifiques. Avec l'aide de son frère, Jean, Raoul Dufy a fait de nombreuses recherches.
Il a le souci de l'exactitude historique. Il a demandé les conseils d'un physicien pour choisir les savants les plus intéressants à représenter.
