ELECTRICITE : Les circuits électriques simples

Disciplines
Sciences et technologie et Compétences transversales
Niveaux
CE2.
Auteurs
F. BOUSQUET et M. BENARD X
Objectif
Comprendre un circuit électrique simple : comment allumer une ampoule? Qu'est-ce que le courant?
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
  • L’énergie
  • Les objets techniques
Dates
Créée le 13 décembre 2012
Modifiée le 15 janvier 2013
Statistiques
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Licence
CC-BY-NC-NDLicence Creative Commons : Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Pas de modification ?.Dépublier la séquence

Mise en place du vocabulaire relatif à l'électricité et manipulation des dipôles.
Cette séquence n'a jamais été testée en classe.

Déroulement des séances

1

Générateurs

Dernière mise à jour le 15 janvier 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Qu'est-ce qu'un générateur?
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
Piles plates

1. Situation d'entrée

collectif | 20 min. | découverte

Question posée aux élèves : "Où trouve-t-on de l'électricité?"

On peut s'attendre à des réponses comme : "dans les piles, les batteries (téléphones, appareils photos...), panneaux solaires (?), voitures, dynamos, les prises..."

Lister les réponses au tableau au fur et à mesure des interventions.

Diriger les élèves vers les réponses correctes et justifier les mauvaises autour d’un débat par exemple

2. Expérience

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Distribuer une pile aux élèves, l’observer et relever qu’elle a deux bornes (+/-) et qu’elle a une tension (réponses attendues des élèves). Introduire la notion de dipôle et de source d'énergie.

Préciser également que la pile peut être nommée "accumulateur" et que le courant en sort du + pour aller vers le -.

3. Institutionnalisation

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

 

SOURCE D’ENERGIE ELECTRIQUE ou « GENERATEUR »

C’est un dipôle qui fournit de l’électricité. On dit aussi qu’il délivre un courant électrique. Un dipôle est un composant électrique qui a deux bornes : une + et une -. Le courant qu'il délivre circule de la borne + à la borne -.

Exemples de générateurs :

-          Pile                                                                              - panneaux photovoltaïques

-          Batterie                                                      - alternateur (dynamo de vélo)

Secteur (prise électrique)

2

Récepteurs

Dernière mise à jour le 15 janvier 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Qu'est-ce qui fonctionne à l'électricité?
Durée
40 minutes (3 phases)
Matériel
Piles plates et ampoules à douille

1. Situation d'entrée

collectif | 15 min. | recherche

Question posée aux élèves : « Qu’est-ce qui fonctionne à l’électricité ? »

Réponses attendues : Lampes / ampoules, moteurs, ordinateurs, téléphones, télévision

Lister les réponses au tableau et débattre autour des bonnes réponses

2. Expérience

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Faire briller l'ampoule en la reliant à la pile (sans utiliser les fils).

Dessiner un schéma d’expérience sur la feuille de brouillon jaune ou sur le cahier d'expérience.

3. Institutionnalisation

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

 

« RECEPTEUR »

C’est un dipôle qui reçoit de l’électricité.

Exemples de récepteurs :

§  Ampoule

§  DEL

Moteur

3

Notion de conducteur/isolant

Dernière mise à jour le 13 décembre 2012
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Tester différents matériaux et les ranger dans les conducteurs ou isolants
Durée
45 minutes (3 phases)
Matériel
Piles plates, ampoules, fils électriques, fil de laine, fil de fer, bout de papier, bout de plastique...

1. Situation d'entrée

collectif | 15 min. | découverte

Question posée aux élèves : « Comment relier la pile à la lampe ? »

Réponses attendues : Avec des fils ! (leur faire préciser les matériaux).

 

Lister les réponses au tableau et débattre autour des bonnes réponses.

S’attendre à ce que les élèves se posent la question du fil « plastique » qui conduit l’électricité (leur faire dénuder le fil lors de l’expérience)

2. Expérience

groupes de 4 | 20 min. | recherche

 

Relier l’ampoule et la pile avec un fil de fer, fil de cuivre, fil de laine, papier, plastique (chaque groupe a un matériau différent)…  Dessiner un schéma d’expérience sur la feuille de brouillon jaune ou le cahier d'expérience et dire ce que l'on observe.

Introduire la notion de circuit électrique

3. Institutionnalisation

collectif | 10 min. | mise en commun / institutionnalisation

 

MATERIAUX CONDUCTEURS

Matériaux qui laissent passer le courant

MATERIAUX ISOLANTS

Matériaux qui ne laissent pas passer le courant

Fils de fer, de cuivre, mine de crayon à papier, fils électriques (enrobés de plastiques, mais en cuivre)

Fils, ficelle, laine, papier…

 

L’assemblage de ces trois composants (générateur, récepteur et fil de cuivre) forme un circuit électrique. Dans un circuit électrique, le courant circule de la borne + à la borne – du générateur

4

Circuit ouvert/fermé

Dernière mise à jour le 15 janvier 2013
Discipline / domaine
Sciences et technologie
Objectif
Introduire la notion d'interrupteur et consolider la notion de circuit
Durée
35 minutes (3 phases)
Matériel
Piles plates, ampoules, fils, interrupteurs

1. Situation d'entrée

collectif | 10 min. | recherche

Question posée aux élèves : « Comment éteindre l’ampoule ? Comment éteindre la lumière de la classe ? »

Réponses attendues : En coupant le courant (!), avec un interrupteur

Lister les réponses au tableau et en débattre avec les élèves

2. Expérience

groupes de 4 | 15 min. | recherche

Introduire l’interrupteur dans le circuit de la séance 3. Dessiner un schéma d’expérience sur la feuille de brouillon jaune

3. Institutionnalisation

collectif | 10 min. | découverte

 

Trace écrite finale : 

LES CIRCUITS ELECTRIQUES SIMPLES

 

SOURCE D’ENERGIE ELECTRIQUE ou « GENERATEUR »

C’est un dipôle qui fournit de l’électricité. On dit aussi qu’il délivre un courant électrique. Un dipôle est un composant électrique qui a deux bornes : une + et une -

Exemples de générateurs :

-          Pile                                                                              - panneaux photovoltaïques

-          Batterie                                                      - alternateur (dynamo de vélo)

-          Secteur (prise électrique)

 

« RECEPTEUR »

C’est un dipôle qui reçoit de l’électricité.

Exemples de récepteurs :

§  Ampoule

§  DEL

§  Moteur

 

MATERIAUX CONDUCTEURS

Matériaux qui laissent passer le courant

MATERIAUX ISOLANTS

Matériaux qui ne laissent pas passer le courant

Fils de fer, de cuivre, mine de crayon à papier, fils électriques (enrobés de plastiques, mais en cuivre)

Fils, ficelle, laine, papier…

 

L’assemblage de ces trois composants forme un circuit électrique. Dans un circuit électrique, le courant circule de la borne + à la borne – du générateur.