Physique-Chimie 3e - Cahier d'activités - 2023

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Nouveau manuel de Sciences et Technologie 6e
Découvrez cet ouvrage collaboratif, conforme au nouveau programme !
Mes Pages
Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
Les espèces chimiques et l'identification
Ch. 2
Les transformations chimiques
Ch. 3
Les états de la matière
Ch. 4
Les mélanges et la solubilité
Ch. 5
L'organisation de la matière dans l'Univers
Thème : 2 Mouvements et interactions
Ch. 6
La vitesse des systèmes
Ch. 7
Les nature des mouvements
Ch. 8
La modélisation des actions
Thème 3 : Énergie, transferts et conversions
Ch. 9
Les différentes formes d’énergie et les conversions
Ch. 11
La puissance électrique et la consommation
Thème 4 : Signaux pour observer et communiquer
Ch. 12
Les signaux lumineux et sonores
Annexes
Fiches méthodes
10 - Les circuits électriques et leurs grandeurs
Activité expérimentale
Enjeux énergétiques

La voiture électrique

✔ Réaliser un circuit électrique.
✔ Distinguer des dipôles en série et en dérivation.
✔ Exploiter la loi d'additivité des intensités.
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Introduction

Les ventes de voitures électriques connaissent une augmentation notable en France grâce aux incitations des pouvoirs publics, qui souhaitent privilégier ce mode de transport moins émetteur de gaz à effet de serre que les voitures à moteur thermique. Mais l'autonomie de ces véhicules reste une limitation importante pour bon nombre d'usagers.
Problématique
Pourquoi l'autonomie d'une voiture électrique diminue-t-elle lorsque l'on utilise la climatisation ou les phares ?
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Doc. 1
Modélisation de la voiture électrique

Le fonctionnement d'une voiture électrique peut être modélisé par une association de dipôles électriques. Une photographie du montage à réaliser est présentée ci-contre. Celui-ci permet d'illustrer le fonctionnement d'une voiture électrique, phares allumés.

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Travaux pratiques

Matériel Nécesaire :







Protocole :
1. Réaliser le circuit de la voiture électrique du doc. 1 en sélectionnant une tension de 3 V pour le générateur. Après vérification par le professeur, allumer le générateur pour vérifier le fonctionnement du circuit.
Pour la suite, éteindre systématiquement le générateur lorsque l'on manipule le circuit pour positionner les multimètres. Une fois ceux-ci correctement connectés, rallumer le générateur.
2. Avec les deux interrupteurs ouverts, mesurer la tension aux bornes de chaque dipôle du circuit ainsi que les intensités du courant traversant chaque branche. On pourra s'aider de la pour l'utilisation du multimètre.
3. Fermer les deux interrupteurs et relever les mesures comme indiqué dans l'étape précédente.
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Questions

1. Réaliser le schéma normalisé du circuit modélisant le fonctionnement de la voiture électrique.
Cliquez pour accéder à un module de dessin

2. Compléter du matériel nécessaire avec les dipôles manquants.

3.
Hypothèse
Sélectionner l'hypothèse la plus probable.
L'autonomie d'une voiture électrique diminue quand on utilise la climatisation et/ou les phares car :





4.
Expérience et observations
En suivant le protocole et à l'aide de la , compléter le tableau.

Interrupteurs ouverts
Interrupteurs fermés
Tension (V)
Intensité (A)
Tension (V)
Intensité (A)
Générateur
Moteur
Lampe 1
Lampe 2


5. Que constate-t-on concernant les tensions aux bornes des différents dipôles ?
6. À l'aide des mesures réalisées, proposer une relation mathématique liant les différentes intensités circulant dans le générateur, dans le moteur et dans les deux lampes.
7. Préciser comment évolue l'intensité du courant débité par le générateur lorsque l'on allume les lampes.
8.
Interprétation
Compléter la phrase suivante.
Lorsque les interrupteurs se
, le
continue de tourner. Cela signifie donc que le
fournit un courant d'intensité plus
pour assurer le fonctionnement de tous les dipôles.

9. La voiture électrique dispose d'une climatisation qui peut être activée l'été en cas de fortes températures. Sachant que l'on peut modéliser ce dispositif par un résistor branché en dérivation dans le montage du Doc. 1, que constaterait-on ?
10.
Conclusion
Répondre à la problématique de l'activité.
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