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E-cahier

Cycle central

Echéancier détaillé de l’enseignement en quatrième

PARTIE ÉLECTRICITÉ

Le courant électrique

L’intensité et la tension en courant continu

 

Chapitre 1: Notion et concept d’intensité dans un circuit électrique

Connaissances

Introduction qualitative de la notion  d 'intensité.

Intensité: désignée par la lettre I, unités: A, mA, µA. mesures...

Loi de conservation vérifiée par l'intensité en courant continu:

Dans un circuit en série.

Dans un circuit comportant des dérivations.

Le comportement d'un circuit en boucle simple est indépendant de l'ordre des dipôles associés en série qui le constituent.

Savoir-faire

Identifier les bornes d'une pile.

Mesurer une intensité.

Connaître l'unité d'intensité, savoir effectuer les conversions d'unités d'intensité (1 mA = 0,001 A ou 1 mA = 10-3 A).

Connaître l'ordre de grandeur des intensités traversant quelques appareils.

Connaître le mode de branchement d'un multimètre utilisé en ampèremètre.          

Comprendre les informations fournies par l'écran d'un multimètre (le choix raisonné du meilleur calibre d'un multimètre).

Placer un ampèremètre sur un schéma.

Comprendre un tableau de mesures.

Connaître et vérifier les lois de conservation vérifiées par l'intensité en courant continu.

           

Chapitre 2: Notion de tension  électrique

Connaissances

Introduction qualitative de la notion de tension: tension entre deux points A et B.

On la désigne par UAB. et  se mesure avec un voltmètre, placé en dérivation.

L'unité de tension est le volt (V).

La tension aux bornes d'un fil conducteur parcouru par un courant est pratiquement nulle.

Loi d'additivité des tensions dans un circuit en série (loi indépendante de l'ordre des éléments du circuit).

Égalité de la tension aux bornes de deux dipôles en dérivation.

Savoir-faire

Effectuer les conversions d'unités de tension (1 kV = 1000 V ou 1 kV = 103V).

Connaître l'ordre de grandeur de quelques tensions.

Mesurer une tension avec un multimètre numérique.

Mesurer la tension aux bornes d'une pile en circuit ouvert puis fermé.

Identifier les bornes d'une pile ou d'un générateur 6 V / 12 V à l'aide d'un voltmètre

Vérifier la loi d'additivité des tensions dans un circuit en série.

Vérifier l'égalité des tensions aux bornes de deux dipôles branchés en dérivation.

Si cela est possible: Cas particulier de la tension aux bornes d'un interrupteur ouvert ou fermé. Il peut y avoir une tension entre deux points entre lesquels ne passe aucun courant (interrupteur ouvert, diode en inverse).

Choix d’un récepteur adapté à un générateur

                       

PARTIE OPTIQUE / LUMIERE / IMAGE

Chapitre 1: Les sources de lumière

Connaissances

La vision: savoir que “pour voir, il faut recevoir de la lumière”

Les sources primaires,

Les sources secondaires (objets éclairés) et définir le phénomène de la diffusion Première notion de faisceau lumineux.

Savoir-faire

Mise en commun de connaissances et d'expériences simples.

Distinguer les sources primaires des sources secondaires: faire la différence entre étoiles et planètes.

Utiliser des écrans diffusants pour éclairer un objet;

Prévoir si un écran diffusant peut en éclairer un autre en tenant compte:

De la position de chaque écran;

De l’éclairement de l’écran diffusant.

Chapitre 2: La couleur des corps

Connaissances

Analyse de la lumière blanche: la lumière blanche est composée de lumières colorées.

- Rôle d'un filtre coloré.

Synthèse additive.

Synthèse soustractive.

- La couleur d'un corps opaque:

- dépend de la lumière qu'il reçoit,

- dépend des ses propriétés diffusantes

Savoir-faire

Expérience professeur: rétroprojecteur ou projecteur de diapositives avec un prisme ou un réseau.

Expérience élèves:

- observation directe d'une source de lumière avec un réseau ou un spectroscope.

- observation d'une lumière blanche à travers des filtres colorés.

- addition de lumières colorées avec source de lumière et filtres.

- source de lumière avec superposition de filtres colorés.

- source de lumière, filtres colorés, corps blanc.

- source de lumière, écran coloré diffusant, corps blanc, corps noir.

 

Chapitre 3: La propagation rectiligne de la lumière

Connaissances

1. La propagation rectiligne: les faisceaux lumineux, modèle de rayon lumineux..

2. La vitesse de la lumière.

3. Les ombres: ombre propre. Ombre portée, pénombre, cône d'ombre.

4. Les unités astronomiques.

En Application

Connaissances

La lune: un exemple de satellite.

Les phases de la lune.

Les éclipses.

Structure du système solaire: le soleil et ses 9 planètes.

Savoir-faire

Source de lumière et 2 écrans oPrintemps avec fentes.

Visualisation du rayon lumineux et de faisceaux lumineux avec une source de lumière, un peigne, un écran.

Vitesse de propagation de la lumière: dans le vide: 3 x 10° m/s.

Une source de lumière, un objet, un écran (ou le banc d'optique), un écran troué pour la notion de pénombre.

Une source ponctuelle puis étendue, un corps opaque, un écran.

Si possible: observation et interprétation d'ombres colorées.

 

           

Chapitre 4:            L’œil, un détecteur de lumière

Connaissances

Connaître des détecteurs de lumière: exemples de la vie quotidienne

Mesure de l'éclairement avec un montage.

Description sommaire de l 'oeil et du système visuel: l'ensemble oeil-cerveau est un enregistreur d'images dont la rétine est le capteur.

La persistance des impressions lumineuses et autres effets perceptifs: phénomènes dus au fonctionnement de l’ensemble oeil-cerveau

Savoir-faire

Mesure de l'éclairement avec un montage électrique

Observations, illusions d'optique, effets de contraste.

Détecteur photochimique: le nitrate d’argent

           

Chapitre 5:            Formation d’image

Connaissances

- Principe de formation des images en optique géométrique.

- Concentration de l'énergie.

- Exemple de la lentille mince convergente. Distance focale.

- Fonctionnement d'un appareil imageur.

- Rôle de l’œil en tant que système imageur.

Savoir-faire

- Distinguer une lentille convergente d'une lentille divergente.

- Être capable de positionner une lentille par rapport à un objet pour obtenir une image nette sur un écran.

- Être capable de trouver le foyer d'une lentille convergente et d'estimer sa distance focale.

- Être capable d'utiliser un appareil imageur et de décrire son fonctionnement.

- Savoir que la vision résulte de la formation d'une image sur la rétine jouant le rôle d'écran.

           

 

PARTIE CHIMIE

A la découverte de notre environnement

L’air qui nous entoure le dioxygène

 

Chapitre 1:            Un mélange gazeux: l’air

Connaissances

L'air est un mélange: quels sont ses principaux constituants, leurs proportions.

Propriétés physiques d'un gaz.

Interpréter le caractère compressible d'un gaz.

Savoir-faire

Études documentaires: texte portant sur les expériences de Lavoisier

Comment identifier le dioxygène.

Comment obtenir du dioxygène.

Faire varier le volume d'un gaz en observant sa pression.

Montrer la variation de masse d'un gaz lorsqu'on augmente sa pression en maintenant son volume constant.

           

Chapitre 2: Combustion du carbone et du fer

Connaissances

Nature du trouble obtenu par action du dioxyde de carbone sur l'eau de chaux.

Identifier le dioxygène.

Formule des molécules de dioxygène, de dioxyde de carbone du diazote du dihydrogène.

Quand y a-t-il réaction chimique ?

Qu'appelle-t-on réactifs, produits ?

Savoir-faire

Réaliser la combustion du carbone dans l'air, dans le dioxygène.

Réaliser une expérience illustrant le fait que le fer puisse réagir avec le dioxygène.

Reconnaître réactifs et produits dans la combustion du carbone.

Écrire l'équation bilan de la combustion du carbone.

           

Chapitre 3: Combustion du butane et du méthane

Connaissances

Formule de la molécule d'eau, de la molécule de méthane, de la molécule de butane.

Savoir-faire

Identifier réactifs et produits lors de la combustion du méthane.

Écrire l'équation bilan de la combustion du méthane

            .

Chapitre 4:            Modélisation d’une réaction chimique

                        Interprétation des réactions chimiques,

                        Comment écrire une équation-bilan.

Connaissances

Que deviennent les atomes dans une réaction chimique ?

Symbole des atomes d'oxygène, de carbone.

Différence entre combustion complète et combustion incomplète.

Produits obtenus au cours de ces deux sortes de combustion.

Danger des combustions incomplètes.

Savoir-faire

Utiliser les modèles moléculaires.

Écrire l'équation bilan à l’aide des formules atomiques de la combustion du carbone.

Écrire l'équation bilan à l’aide des formules atomiques de la combustion du méthane.

Illustrer la conservation de la masse dans une réaction chimique.

Analyser un document sur les dangers éventuels de la combustion du carbone.

---> conservation  des éléments, nature et nombre)

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