Exercices
 
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Exercices : Quatrième 


Écris le bilan de la combustion complète du :

a) butane;

b) méthane.

 

Utilise le vocabulaire

Recopie les phrases en les complétant 'à l'aide des mots suivants: carbone; eau; 'dioxyde de carbone; monoxyde de carbone; dioxygène; butane.

1) Lors de la combustion complète du butane, il y a disparition de         et de        et formation d'            et de    .

2) Lors de la combustion incomplète du butane, il y a formation d'  , de      mais aussi de  et de    .

3) La combustion incomplète du butane peut donner un gaz incolore et inodore, appelé   , qui est toxique.

4) Lors de la combustion incomplète du méthane, la flarl}me est jaune et éclairante, car elle contient des particules de            .

 

Combustion complète Interprète une expérience

Éloise présente une coupelle bien sèche au-dessus de la flamme d'un briquet et observe la formation de gouttelettes d'eau sur sa face inférieure.

1) Que met en évidence l'expérience d'Éloïse ?

2) Pourquoi la coupelle doit-elle être bien sèche?

 

Combustion incomplète Interprète une expérience

Éléonore, après avoir allumé un briquet, augmente le débit du gaz: la flamme bleue devient jaune. Elle présente une coupelle au- . dessus de la flamme en écrasant le haut de celle-ci. Elle observe un dépôt noir sur la face inférieure de la coupelle.

1) Que met en évidence l'expérience d'Éléonore?

2) Pourquoi la flamme était-elle initialement bleue? Pourquoi devient-elle jaune?

Interprète un phénomène de la vie courante

Une casserole est chauffée par la flamme d'une cuisinière ali-_ mentée en gaz naturel (gaz méthane).

1) Quel corps constitue le

dépôt noir observable sur le fond de la cassèrole ?

2) D'où prGvient c_ corps? .

3) Les brûleurs sont mal réglés: faut-il augmenter ou réduire l'arrivée de l'air qui se mélange au gaz méthane avant la combustion?

 

Décris le monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone:

a) est-il gazeux ou liquide à la température ordinaire?

b) a-t-il une odeur? une couleur?

c) se forme-t-il lors d'une combustion complète ou incomplète?

Combustion explosive

 

Précise les dangers d'une fuite de gaz

1) Quels sont les risques occasionnés par une fuite de gaz dans un appartement?

2) Que doit-on faire et ne pas faire lorsqu'on sent une odeur de gaz dans une pièce ?

3) Le gaz naturel est inodore, mais pour le distribuer aux consom­mateurs, on le mélange avec des traces d'un gaz malodorant. Pourquoi?

 

Corrige des affirmations fausses

Parmi les affirmations suivantes, repère celles qui sont fausses et recopie-les en les corrigeant.

1) La combustion du butane dans l'air est c_mplète lorsque la quantité d'air disponible est insuffisante.

2) Un mélange de méthane et d'air peut exploser en présence d'ung.flamme ou d'une étincelle.

3) La combustion complète du méthane donne du monoxyde de carbone qui est très toxique.

4) Lors d'une combustion de méthane ou de butane, il ne se forme de l'eau que si la combustion est incomplète.

S) La combustion est incomplète lorsqu'il y a trop de dioxygène et pas assez de butane.

 

Choisis la bonne proposition

La combustion du butane est dite incomplète lorsque:

a) tout le gaz qui s'échappe du briquet ne brûle pas;

b) parmi les produits de la combustion se trouvent des corps qui auraient pu brûler avec une quantité de dioxygène suffisante;

c) il reste encore du butane à l'intérieur du briquet.

 

Caractérise une combustion incomplète

Apolline affirme que la combustion du butane est incomplète si, parmi les produits de la combustion, se trouvent des corps capa­bles de brûler.

Amélie pense que la combustion est incomplète si tout le butane n'a pas brûlé.

1) Laquelle de ces explications est correcte?

2) Concernant l'explication d'Apolline, cite l'un des produits de la combustion qui pourrait encore brûler.

 

Décris une expérience

1) Décris une expérience permettant de mettre en évidence la formation de dioxyde de carbone lors de la combustion complète du butane.

2) Précise les précautions à prendre pour réaliser cette expé­          rience.

 

Interprète une expérience

Un professeur réalise l'expérience décrite sur le schéma ci-dessous. En introduisant l'eau de l'entonnoir dans le flacon, il chasse le gaz par le tuyau arrivant dans l'eau savonneuse. Le professeur place le verre à pied loin du flacon et propose à un élève d'approcher une allumette enflammée des bulles formées à la surface de l'eau savonneuse.

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

1) Décris et interprète ce qui se produit lorsque la flamme atteint les bulles..

2) pourquoi le professeur a-t-il placé le verre à pied loin du flacon?

 

Calcule le volume de dioxygène consomme

Les dimensions d'une chambre sont, en mètre: 4 x 3 x 2,5.

1) Calcule le volume d'air contenu dans cette chambre, puis le volume de dioxygène correspondant.

2) Un appareil de chauffage au butane fonctionnant correcte­ment (combustion complète) consomme 0,8 m3 de dioxygène à l'heure. Au bout de combien de temps tout le dioxygène de la chambre est-il consommé en considérant la combustion complète?

 3 a) Pourquoi ne faut-il pas laisser fonctionner un tel appareil dans une chambre hermétiquement fermée?

b) Quelles précautions doit­on prendre pour laisser fonctionner un tel appareil dans une chambre?

 

Analyee une notice d'utilieation

Voici un extrait de la notice d'accompagnement d'une table de cuisson au gaz bûtane.

 

AVERTISSEMENTS

- L'utilisation d'un appareil de cuisson au gaz conduit à la production de chaleur et d'humidité dans le local où il est installé.

- Veillez à assurer une bonne aération de votre cuisine. Maintenez ouverts les orifices d'aération naturelle, ou installez un dispositif d'aération mécanique (hotte de ventilation mécanique).

- Louverture des fenêtres peut également pallier les défaillances éventuelles de la ventilation mécanique.

- Le tuyau flexible-doitétre remplacé avant la date limite d'utilisation (marquée sur le tuyau).       '.

- Ne rangez pas,' dans le meuble situé sous votre table de cuisson, des produits d'entretien ou inflammables.

 

1) Pourquoi cet appareil de cuisson produit-il de l'humidité? 2) Pourquoi est-il nécessaire de bien aérer la cuisine?

3) Pourquoi le tuyau flexible doit-il être remplacé avant la date limite?

Quel est le danger?

4) Pourquoi ne faut-il pas ranger des produits inflammables sous la table de cuisson?

 

PréGiee le r_le dee bouGhee d'aération

Une pièce dans laquelle se produit une combustion (une cuisine, par exemple) doit posséder deux bouches d'aération (une haute et une basse).

1) Précise le rôle de chacune de ces ouvertures.

2) Peut-on fermer l'une de ces ouvertures sans nuire à la sécurité?

3) Lorsqu'on brûle du bois dans une cheminée:

            a) où se situe l'arrivée d'air frais?

            b) où passent les gaz produits lors de cette combustion?

 

Etudie le r_le dee injeGteure

d'un brCHeur à gaz

Pour faire brûler 1 L de méthane, il faut 10 L d'air, alors que pour faire brûler 1 L de butane, il faut 33 L d'air.

Le gaz arrive dans le brûleur en passant par le trou d'un injecteur qui règle son débit.

1) Les injecteurs pour le butane ont-ils un trou plus gros ou plus petit que ceux du méthane?

2) Que se passe-Hl si on utilise du gaz butane dans un appareil de cuisson réglé pour le méthane?

Etudie la pollution Gréée par lee automobilee

Une automobile qui consomme 5,8 L d'essence aux 100 km produit 150 g de dioxyde de carbone et 2 g de monoxyde de carbone par kilomètre.

Dans une ville, 5000 de ces voitures parcourent en moyenne 10 km chaque jour.

1) Quelle est la masse du dioxyde de carbone produit en un jour par ces automobiles dans la ville?

2) Un kilogramme de dioxyde de carbone occupe un volume de 550 L dans les conditions normales.

Quel est le volume du dioxyde de carbone produit en un jour­par les automobiles?

3) Quelle est la masse du monoxyde de carbone produit en un jour dans la ville par les automobiles? .

4) Pourquoi cette pollution est-elle plus inquiétante certains jours?

 

 

Exploite le document Rendez-voue avec la géographie

La production de gaz naturel en 2000 a été de 2,4 .1012 m3. Les réserves mondiales à cette date s'élevaient à 150.1012 m3.

1) En quelle année les réserves seraient-elles épuisées si on conservait la même production?

2) En 1978, une étude indiquait qu'il restait pour 47 années de réserves (jusqu'en 2025).

Pourquoi cette date est-elle différente de celle calculée en 2000 ?

 

Les symboles d'atomes

Quel est le symbole des atomes suivants: oxygène, carbone, hydrogène ?

Ecris les formules de quelques molécules

Quelles sont les formules des molécules suivantes: dioxygène, dioxyde de carbone, eau, méthane?

 

Choisis la bonne réponse

Recopie les phrases suivantes en conservant la bonne proposition.

1) La lettre o représente la formule de la molécule de dioxygène / le symbole de l'atome d'oxygène.

2) La formule de la molécule de dioxygène est O/ O2 /2O.

 

Interprète l'équation bilan de la combustion du carbone

L'équation bilan de la combustion complète du carbone s'écrit:

C + °2 -7 CO2

 

Recopie et complète la phrase suivante avec les mots: une molécule, dioxyde de carbone, un atome, afin d'interpréter la réaction chimique.

……………………….de carbone et ……………………. , de dioxygène réagissent pour donner une molécule de …………………….

 

Etudie la conservation des atomes

L'équation-bilan de la combustion du méthane s'écrit:

CH4 + 2 °2 -7 CO2 + 2 HP

1) Combien y a-t-il d'atomes de carbone, d'oxygène et d'hydro­gène dans les molécules de réactifs?

2) Combien y a-t-il d'atomes de carbone, d'oxygène et d'hydro­gène dans les molécules de produits?

 

Etudie la conservation de la masse

Annabelle réalise les expériences représentées ci-dessous.

acide chlorhydrique

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

Quelle sera l'indication de la balance à la fin de la réaction? Justifie ta réponse.

Représentation des atomes et des molécules

 

Choisis les.bonnes réponses

1) La photo suivante représente-t-elle : 2 atomes d'hydrogène? 2 atomes de dihydrogène ? 2 molécules de dihydrogène ? 4 atomes d'hydrogène?

2) La photo suivante représente-t-elle : 2 H2 ? 4 H ? H4 ?

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

Etudie la masse des corps dans une réaction chimique

Léa a fait brûler complètement 12 g de carbone; pour cela, il lui a fallu 32 g de dioxygène.

Quelle masse de dioxyde de carbone obtient-elle?

Quelle propriété de la réaction chimique utilises-tu pour répondre?

 

Écris une formule

Le butane est un gaz utilisé comme combustible dans cer­taines cuisinières. Il est formé

de molécules comprenant cha­cune 4 atomes de carbone et 10 atomes d'hydrogène,

Écris la formule de la molécule de butane.

 

Exploite une formule

Le sucre en morceaux que tu utilises pour sucrer ton petit déjeuner est formé de molé­cules de saccharose de formule C12HnOll'

1) Nomme les différents ato­mes qui constituent cette molécule et indique leurs nombres respectifs.

2) Pour représenter deux molécules de saccharose écrirais-tu: 2 C12HnOll ou C24H4Pn?

 

Interprétation d'une réaction chimique

Ecris une équation-bilan

On réalise la combustion du méthane dans le dioxygène.

1) Écris la formule des molécules des réactifs.

2) Écris la formule des molécules des produits. 3) Écris l'équation-bilan de la réaction.

 

Vérifie les propriétés d'une réaction chimique Corrige les affirmations fausses.

1) Au cours d'une réaction chimique, il y a plus d'atomes de

chaque sorte après la réaction.

2) Au cours d'une réaction chimique, les molécules se conservent. 3) Au cours d'une réaction chimique, les molécules sont détrui­tes et les atomes se réarrangent pour former de nouvelles molécules.

4) Au cours d'une réaction chimique, des atomes disparaissent tandis que d'autres se forment.

 

Conservation de la masse

1 Applique la conservation de la masse

La combustion de 0,6 g de carbone permet d'obtenir 2,2 g de dioxyde de carbone.

Quelle masse de dioxygène a réagi?

Utilise tes connaissances

La voiture à hydrogène

Lors du Salon de l'automobile 2002, la société Peugeot a présenté un véhicule fonctionnant avec une pile à combustible et répondant au nom de« HP ».

Une pile à combustible génère du di hydrogène qui réagit avec le dioxygène pour donner de l'eau. Il y a alors production d'une grande quantité d'énergie qui permet de faire fonctionner le moteur électrique du véhicule.

1) Écris l'équation-bilan de la réaction de combustion du dihydrÇJgène avec le dioxygène.

2) Selon tbi, pour quelle(s) raison(s) la société Peugeot a baptisé ce véhicule « HP » ?

3) Explique pourquoi cette voiture n'est pas polluante.

 

Interprète une équation-bilan

 

On réalise la combustion complète du méthane dans le dioxygène.

1) Écris l'équation-bilan de la réaction.

2) Complète le tableau ci-dessous.

 

1) Quel est l'atome présent dans le combustible responsable du dégagement de dioxyde de soufre?

2) Écris l'équation-bilan de la réaction de combustion qui produit ce dioxyde de soufre.

 

Ecris l'équation-bilan de la combustion incomplète du méthane

La combustion incomplète du méthane dans le dioxygène donne du monoxyde de carbone et de l'eau.

La molécule de monoxyde de carbone est formée d'un atome de carbone et d'un atome d'oxygène.

 

Avant la réaction

 

Complète l'équation bilan de la combustion du propane

 

1) Donne la formule du propane.

2) Quels sont les produits de la combustion complète du pro­pane?

3) Équilibre l'équation bilan de cette réaction.

 

Le contrôle antipollution

 

Les gaz d'échappement des véhicules diesel contiennent du dioxyde de soufre de formule SOl'

1) Quels sont les réactifs? Écris leur formule.

2) Quels sont les produits? Écris leur formule.

3) Écris l'équation bilan de cette réaction sachant qu'elle fait intervenir 2 molécules de méthane.

 

Utilise une équation-bilan

On fait réagir 2.1Ql0 molécules de méthane avec 6.1010 molécules de dioxygène.

1) Écris le bilan de la réaction.

2) Écris l'équation bilan correspondante.

3) Combien faut-il de molécules de dioxygène pour brûler complètement le méthane?

4) Quels sont les corps présents à la fin de la réaction? Indique le nombre de molécules de chacun.

 

Applique la conservation de la masse

On dispose d'un tampon de laine de fer de masse 3,52 g. On          réalise la combustion de ce tampon dans un bocal contenant 0,50 L de dioxygène. Après la combustion, il ne reste plus que 1,82 g de fer et tout le dioxygène a réagit.

1) Quelles sont les substan­,.::_.,ç_,fés_nt__. ?ans. le boc_l';i:__i1_Wo/_:: l;à.reactlon chl­

. ,_igÙe-'ëst terminée?

2) Cilkule la masse de fer qui a brûlé.

3) Un litre de dioxygène a une masse de 1,28 g. Calcule la masse de dioxygène utilisé.

4) Calcule la masse d'oxyde de fer formé.

 

Recopie les phrases suivantes...

-- en choisissant les mots exacts. L'équation-bilan de la combustion complète du méthane est:

CH4 + 2°2 -+ CO2 + 2H20

a. Une molécule de méthane est formée de 1 atome / de 4 atomes d'hydrogène.

b. Une molécule d'eau est formée de 2/ 4 atomes d'hydrogène.

c. Une molécule de méthane réagit avec 2 / 4 molécules de dioxygène.

d. Cette équation-bilan est / n'est pas équili­brée.

 

7. Trouve l'équation-bilan...

ou équilibrée et corrige celles qui sont fausses.

a. CH4 + 2O2 -+ 2C02 + H2O

b. CH4 + O2 -+ C02 + 2H2P b. CH4 + 2O2 -+ CO2 + 2H20

 

Conservation de la masse

 

Complète le schéma de droite

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

La craie a disparu

 

Complète

1. La formule d'une molécule comprend le ... et le nombre de chaque type d' ... qui la constitue.

2. Au cours d'une réaction chimique, il y a... des atomes.

3. Le bilan d'une réaction chimique s'écrit sous la forme d'une ... qui doit être ....

4. Au cours d'une réaction chirhique, la ... des produits formés est égale à la ... des réactifs consommés.

Mots à utiliser: Équation-bilan. Masse . Symbole. Équilibrée. Atome' Conservation10. Molécules familières

a. La molécule d'aspirine a pour formule CgHgO 4' Précise le nom et le nombre des divers atomes présents dans la molécule.

b. Le fructose est un sucre que l'on trouve dans les fruits. Il contient 6 atomes de carbone, 12 atomes d'hydrogène et 6 atomes d'oxygène. Quelle est sa formule?

 

les équations-bilans (1)

Vérifie l'équilibre des équations suivantes:

a. 2C6H6 + 15°2 -+ 12C02 + 6H20

b. CO + O2 + CO2

 

les équations-bilans (2)

Vérifie l'équilibre des équations suivantes:

a. H2 +O2 _ H20

b. C + Ô2 -+-CO

c. C3H8 + O2 -+ CO2 + H20

 

la lampe à alcool

Pour allumer cette lampe, on enflamme l'alcool qui imbibe la mèche.

a. Quels sont les réactifs de cette combustion? b. Quels sont les produits de cette combustion si celle-ci est complète?

c. Sachant que la formule de l'alcool est C2H6O, écris l'équation-bilan de cette combustion.

 

la combustion du carbone

On a représenté ci-dessous des atomes de car­bone et des molécules de dioxygène.

a. Représente les molécules de dioxyde de car­bone formées lors de la combustion.

b. Compte les atomes de chaque sorte avant et après la réaction. Quelle est ta conclusion?

 

Combustion du méthane

a. Indique le nom et le nombre des différentes molécules présentes dans les réactifs.

b. Indique le nom et le nombre des différentes molécules présentes dans les produits.

c. Montre que les atomes se conservent.

d. Écris l'équation-bilan de cette combustion.

 

Combustion du fer

Pierre réalise la combustion du fer dans un fla­con contenant du dioxygène.

a. Quels sont les réactifs de cette combustion? b. Le produit formé a pour fo.rmule Fe304' Écris et équilibre l'équation-bilan de" cette réaction. . N. B. Le fer a pour formule Fe. .

c. On a utilisé 2 g de fer et produit 2,8 g d'oxyde de fer. Ce résultat est-il en accord avec la conser­vation de la masse?

d. Déduis-en la masse de dioxygène utilisée.

 

À chacun sa quantité d'air

a. Écris l'équation-bilan de la combustion com­plète du méthane.    

b. Écris l'équation-bilan de la combustion com­plète du butane (C4HlO)

c. Quel est, du méthane ou du butane, le gaz qui nécessite le plus d'air pour sa combustion com­plète ?

d. Pourquoi la combustion du butane est-elle in­complète dans un brûleur réglé pour le mé­thane

 

 

Intensité du courant électrique

Explique ce qui se passe....dans une1ampe à halogène lorsqu'on:pousse le bouton du variateur pour qu'elle produise plus de lumière.

Mesure de l'intensité

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

 

Trouve les erreurs..... de montage de l'ampèremètre et corrige les:

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

 

 

Qu'indiquent les ampèremètres......A2 et A3 sachant que A1 indique 100 mA ? Pourquoi ?

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

Effectue des conversions d'unités

0.0l A = ... mA; 150 mA = ... A.

0,25 A =',...mA ;          75 mA = ... A.

 

De quoi dépend l'intensité du courant?

 

7. Choisis le mot exact

Gautier mesure une intensité I = 55 mA dans le montage A. lise a réalisé le même montage en B mais a inversé les deux appareils. Trouve-­t-elle une valeur supérieure, inférieure ou identIque ?      

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

 

Mesure d'une intensité

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

a. Quelle est, en ampères, la valeur de l'intensité  du courant lue par Jean-Louis?

b. Schématise le montage.

c. Le calibre est-il bien choisi? Pourquoi?

 

Faire le bon choix?

Une lampe comporte les in­dications suivantes: 3,5 V ­100 mA.

Camille souhaite mesurer l'intensité du courant qui traverse cette lampe lors­qu'elle est correctement ali­mentée. Pour cela, il utilise un ampèremètre compor­tant les calibres: 2 mA ;

200 mA; 2 A; 10 A.

 

Quel est le calibre le mieux adapté pour faire la mesure? Justifie ta réponse

 

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

On considère le montage suivant. il a la particula­rité d'avoir une DEL allumée et une lampe éteinte.

 

Le circuit comporte: une pile plate de 4,5 V ; une lampe (3,5 V - 0,3 A) ; une DEL; une résistance de 1000 (ohms).

a. Le courant circule-t-il dans le circuit? Justifie ta réponse. 

b. Peut-on le vérifier expérimentalement ? Donne une méthode.

c. Explique pourquoi la lampe est éteinte.

 

Place de l'ampèremètre

Dans chacun des montages suivants, on cherche à connaître l'intensité traversant la lampe.

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

 

Déterminer des tensions

Karine a réalisé un circuit avec 3 lampes iden­tiques.

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

L'ampèremètre indique 100 mA. Le voltmètre indique 6 V.

a. Quelle est l'intensité qui traverse chaque lampe?

b. Quelle est la tension aux bornes de chaque lampe?

 

Le sapin de Noël

Pour décorer son sapin de Noël, Sophie utilise une guirlande électrique constituée de plusieurs lampes. Sur le culot de celles-ci, on peut lire les inscriptions suivantes: 12 V, 0,1 A. La guirlande est branchée sur une prise délivrant du 220 V.

a. Que se passe-t-il lorsque l'on branche plu­sieurs lampes en dérivation sur la prise?

b. Comment doit-on alors brancher les lampes? En t'aidant de la loi d'additivité des tensions, trouve le nombre de lampes que l'on peut intro­duire dans le circuit.

c. L'intensité du courant qui traverse la guirlan­de est -elle inférieure/égale ou supérieure à 0,1 A ?

 

Circuit comportant des dérivations

Dans le circuit ci-dessous, Élise a effectué quelques mesures: elle trouve une tension de 1,7 V aux bornes de la lampe L2. Elle mesure 250 mA pour l'intensité du courant qui traverse L1 et 170 mA pour l'inte s ré du courant qui tra­verse les lampes L2 et L3

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

 

a. Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la lampe L1: 1,8 ou 3,5 V? Explique ta réponse.

b. Quelle est la tension aux bornes de la lampe L3 : 1,7; 1,8 ou 3,5 V ? Explique ta réponse.

c. Quelle est l'intensité du courant qui sort du géné­rateur : 170, 250 ou 420 mA ? Explique ta réponse.

13. Lois des circuits dans un circuit mixte

En fouillant dans quelques vieilles armoires, Joël trouve quelques dipôles. Avec, il réalise un petit circuit électrique/ Il mesure la tension aux bornes de la lampe L3 : il trouve 1,2 V.

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

a. Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la lampe L2 ? Explique ta réponse.

b. Quelle est la tension aux bornes de la lampe L1 ?

14. .Citcuit électrique d'une voiture

Bans une voiture toutes les lampes sont mon­tées en dérivation aux bornes de la batterie qui délivre une tension de 12 V. Les .lampes des phares avant sont parcourues par un courant d'intensité 0,2 A; celles des feux arrière par un courant d'intensité 0,1 A.        .           .

a. Pourquoi les lampes ne sont-elles pas mon­tées en série?

b. Schématise le circuit électrique comportant la batterie et les 4 lampes.  

c. Quelle est la tension aux bornes des 4 lampes ?Explique ta réponse.    

d. Quelle est l'intensité délivrée par la batterie? Explique ta réponse. Nomme un appareil de mesure

 

1) Comment se nomme l'appareil utilisé pour mesurer l'intensité du courant électrique qui traverse une lampe?

2) Quel est le mode de branchement de cet appareil ?

 

Désigne une grandeur physique particulière

 

De quelle grandeur physique dépend l'éclat d'une lampe branchée à un générateur?

 

Utilise le vocabulaire

 

,Recopie les phrases suivantes en les complétant.

L'éclat d'une lampe branchée à un générateur dépend de ....... du courant qui la traverse. Elle brille davantage lorsque le courant

est plus           .

 

Nomme une unité de mesure

 

1) Quelle est l'unité de mesure de l'intensité d'un courant électrique?

2) Quel est le symbole de cette unité?

3) Cite une unité dérivée couramment employée et sous-multiple de cette unité. Précise la relation entre ces unités.

 

Enonce la loi d'unicité de l'intensité

 

Recopie les phrases ci-dessous en les complétant avec l'un des mots suivants: l'ordre; supérieure; inférieure; la même; égale.

Dans un circuit en série, l'intensité du courant est    dans

tous les dipôles.

L'intensité du courant qui entre dans un dipôle a une valeur ............. à celle du courant qui ressort de ce dipôle.

Elle ne dépend pas de            selon lequel les dipôles sont associés.

 

Complète les phrases

Recopie les phrases suivantes en les complétant.

1}        Un        permet de mesurer l'intensité du courant qui traverse un dipôle. Il se branche toujours en           avec ce dipôle.

2)         L'unité d'intensité est ; le symbole de cette unité est           .

3)         Le courant entre par la borne et sort par la borne de cet appareil.

 

Convertis des valeurs d'intensité

1) Recopie le montage schématisé ci-après en indiquant la Recopie les égalités suivantes en les complétant.

branche prindpale et les deux branches en dérivation.        

2} Énonce la loi des courants dérivés.          

 

a) 0,200 A =    mA ;    

b}  71 mA =     A ;

c} 0,326 A =    mA ;    

d) 547 mA =    A.

 

 Précise 1,'utilisation d'un ampèremètre

 

1) Avant de brancher un ampèremètre en série dans un circuit, sélectionne-t-on en premier le plus petit ou le plus grand calibre?

2) Un fois branché sur le calibre 10 A, l'ampèremètre affiche 0,12. Parmi les calibres suivants, lequel choisir pour mesurer avec précision cette intensité: 10 A ? 200 mA ? 20 mA ? 2 mA ?

Justifie ta réponse.

3) Branché dans un autre circuit, l'ampèremètre affiche 2,74. Parmi les calibres suivants, lequel choisir pour mesurer avec précision cette intensité: 10 A ? 200 mA ? 20 mA ? 2 mA ? Justifie ta réponse.

 

Intensité dans un circuit en série

 

 

Choisis la bonne répon6e

 

On considère un circuit comprenant, en série, un générateur, une lampe, une résistance et un ampèremètre.

Recopie les phrases suivantes en choisissant la bonne proposition.

1) Dans un circuit en série, l'intensité du courant est la même /

            différente dans les différents dipôles.

2) Dans un circuit en série, la mesure de l'intensité du courant dépend / ne dépend pas de la position de l'ampèremètre.

3) L'intensité du courant qui sort d'un générateur est égale /

            supérieure à l'intensité du courant qui entre dans ce

            générateur.

 

4) L'intensité du courant qui sort d'une lampe est inférieure /

            égale à l'intensité du courant dans la lampe.

 

Intensités dans un circuit avec dérivation

Applique la loi des courant6 dérivé6

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

1) Quelle est la branche principale du circuit ci-dessus? Quels

sont les dipôles (autres que les ampèremètres) branchés en dérivation?

2) Parmi les points P, N, C, A et B du circuit, quels en sont les nœuds (extrémités des branches)?

3) Pour différentes valeurs de la résistance réglable, on a mesuré les intensités du courant dans les différentes branches; les résultats sont consignés dans le tableau suivant.

Complète ce tableau.

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

 

Convertis

a)0,5 A =         mA ;

c)250 mA=       A;

e) 0,640 A =    mA ;

b)1,250 A =     mA;

d)21 mA =       A ;

f) 6,2 X 102 mA =        A.

 

Prévois l'indication de l'ampèremètre

 

Les montages ci-dessous comp_.J_'s mêmes dipôles. Dans le montage CD comportant urîè:diode dans le sens passant, ['ampèremètre indique 330 mA.

Qu'indique ['ampèremètre dans les trois autres montages? Justifie ta réponse.    

 

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

Étudie un circuit  ­

1)Quels sont les dipôles branchés en série dans le circuit suivant?

2) On constate que la DEL brille, mais que la lampe, d'intensité nominale 330 mA, ne brille pas.

a) Quel est le sens du courant dans le circuit?

b) Quel est le pôle + du générateur? .

c) Parmi les valeurs suivantes: 0 A , 30 mA ou 330 mA, laquelle peut être indiquée par l'ampèremètre?

d) Pourquoi la lampe ne brille-t-elle pas?

 

Complète

Recopie et complète les phrases ci-dessous avec les mots suivants: ampèremètre; voltmètre; V; A ; nul le; volt; ampère; jamais; toujours. On mesure une tension à l'aide d'un

L'unité de tension électrique est le    (symbole         ).

La tension entre les bornes d'un interrupteur fermé est

La tension aux bornes d'un générateur n'est            nulle.

 

Choisis le bon calibre

Pour savoir si une pile est bonne ou usagée, Alexandra utilise un multimètre en voltmètre. Ce dernier possède les calibres: 200 mV ; 2 V ; 20 V et 200 V.

1) Quelle est la tension aux bornes d'une pile ronde non usagée? 2) Quel calibre Alexandra doit-elle choisir de préférence?

3) Réponds aux mêmes questions dans le cas d'une pile rectangulaire.

 

Branchement du voltmètre

Un circuit électrique comporte en série: une pile, un interrupteur fermé et un moteur.

On désire mesurer la tension aux bornes du moteur.

1) Schématise le circuit avec le branchement du voltmètre.

2) Indique par une flèche le sens du courant dans le circuit.

3) Marque les bornes V et COM du voltmètre.

 

Rédige des phrases

1) Énonce la loi des tensions pour des dipôles branchés en série dans un circuit.

2) Énonce la loi de la tension lorsque deux dipôles sont branchés en dérivation dans un circuit.

 

Indique les propriétés de cert.ains dipôles

1) Quelle est la valeur de la tension aux bornes d'un interrupteur fermé, branché dans un circuit parcouru par un courant?

2) Quelle est la valeur de la tension aux bornes d'un fil de connexion parcouru par un courant?

3) La valeur de la tension aux bornes d'une lampe change-t-elle lorsqu'on inverse le sens du courant?

 

Tension électrique aux bornes d'un circuit

Mesure une tension

Paul désire mesurer la tension exacte aux bornes d'une pile plate sur laquelle est inscrit 4,5 V. Pour cela, il utilise le multi­mètre photographié ci-contre.

1) Sur quelle position doit-il placer le commutateur: sur DC (courant continu) ou AC (courant alternatif)?

2) Dans quelle zone doit-il placer le sélecteur? sur quel calibre?

3) À quelles bornes du multi- ' mètre doit-il brancher les bornes de la pile?

 

Identifie les bornes d'une pile

Pour mesurer la tension d'une pile rectangulaire, Jules a effectué le branchement photographié ci-dessous.

1) Quel résultat lit-on sur le multimètre?

2) Explique comment ce résultat permet d'identifier les bornes de la pile.

3) Quelle est la tension entre les bornes de la pile?

 

 La tension électrique

Convertis

Recopie et complète les égalités suivantes.

a)         254 mV = ……………… V ;           b)         0,12 V = ……………… mV ;

c)         21 mV = ……………… V ; d)         6, 3.1Ql mV =………………  v.

 

Complète les résultats d'une expérience

2) Les lampes sont identiques. La tension mesurée aux bornes du générateur est de 6,0 V.

Parmi les propositions suivantes, choisis la bonne réponse.

 a) Le voltmètre Vl affiche une tension de : 3,0 V ; 6,0 V ; 12 V.

 b) Le voltmètre V2 affiche une tension de : 3,0 V ; 6,0 V; 12 V.

3) Les deux lampes ne sont pas identiques.

La tension mesurée aux bornes du générateur est de 5,6 V. Parmi les propositions suivantes, choisis la bonne réponse.

a) Le voltmètre V1 affiche une tension de : 2,8 V ; 5,6 V ; 4,6 V.

b) Le voltmètre V2 affiche une tension de: 2,8 V; 5,6 V; 1,0 V.

 

Schématise un circuit

Un circuit électrique comprend en série: une pile, un inter­rupteur fermé, une DEL et sa résistance de protection.

1) Schématise le circuit.

2) Indique par une flèche le sens du courant dans le circuit. .

3) Indique la position du voltmètre pour mesurer la tension aux bornes de la DEL.

 

Au cours de l'activité 2, on a mesuré différentes tensions aux bornes des dipôles du circuit précédent. Complète le tableau ci-après en

justifiant ta méthode.

1) Dans le circuit de la photographie suivante, indique comment sont associées les lampes L2 et LJ'

2) Comment est branchée la lampe Ll par rapport à L2 et LJ ?

 

Tension

U

Uj

U2

U3

UT

Interrupteur fermé

5,8 V

2,3 V

 

 

 

 

Dipôles en dérivation

Prévois les résultats d'une expérience

On a représenté ci-après le montage de l'activité 3.

1)Indique le sens du courant dans chaque branche et la borne COM pour les différents voltmètres branchés.

 

Reconnais un montage

Schéma Schéma Schéma Schéma Schéma

 

 

Analyse un montage

Un circuit électrique est schématisé ci-dessous.

a) Comment sont associées la résistance et la DEL ?

b) Comment est branché le moteur par rapport à l'association (résistance-DEL) ?

2) La tension aux bornes du générateur est 6 V et la tension aux bornes de la DEL est 1,5 V.

a) Quelle est la tension aux bornes du moteur?

b) Quelle est la tension aux bornes de la résistance ? Justifie ta réponse.

 

Une association série, parallèle

Un circuit électrique est représenté ci-dessous.

1 a)Comment sont branchées lés lampes L2 et L3 ?

  b)Comment est branchée la lampe LI par rapport aux lampes L2 et L3 ?

2) La tension entre les points B et Caux bornes de L2 est: UL2 = 2 V. nQuelle est la tension aux bornes de L3 ? Pourquoi?

3) La tension entre les points A et B aux bornes de LI est: ULI = 4 V. Quelle est la tension entre les points A et C: 4 V? 6 V? 8 V? Justifie ta réponse.

4) Quelle est la tension aux bornes du générateur?

 

Interprète les indications d'un multimètre

1) Un multimètre utilisé en voltmètre donne ['indication:

Choisis les bonnes réponses parmi les propositions suivantes:

a) la tension est égale à 1 V ;

b) le calibre est mal adapté;

c) il faut inverser le sens de branchement;

d) il faut changer le calibre.

2) Un multimètre utilisé en voltmètre donne l'indication:

Choisis les bonnes réponses parmi les propositions suivantes:

a) il faut changer le calibre;

b) la tension est de l,55 V;

c) pour supprimer le signe , il faut inverser le sens des branchements.

 

Utilise les lois sur les tensions

Un voltmètre, branché entre les bornes A et B de la lampe L2 du circuit ci-dessous, indique U2 = 4,12 V.

1) Quelle est la borne du voltmètre reliée à la borne A ?

2) Quelle est la tension U aux bornes du générateur?

3 a) La lampe Ll et la diode D sont-elles associées en série ou en dérivation?

b) La lampe LI brille-felle ? Pourquoi?

c) Quelle serait l'indication _ d'un voltmètre branché entre E et C?

4) On branche un voltmètre entre Pet C (C est reliée à la borne COM).

a) Quelle relation existe-t-il entre U, et la tension UD aux bor­nes de la diode?

b) Quelle sera l'indication du voltmètre?

 

 

 

 

Trace et exploite la caradéristique d'un dipôle

 

Un groupe d'élèves a réalisé l'étude d'un dipôle en mesu­rant la tension U entre ses bornes et I:intensité  du courant qui le traverse. Ce groupe a obtenu les résultats du tableau ci-contre.

 

U(V)

0

0,9

2,2

3,4

4,2

5,2

1 (mA)

0

23

47

72

90

110

 

1 Trace la caractéristique intensité-tension de ce dipôle.

2 Ce dipôle est-il un conducteur ohmique? Pourquoi? Calcule la valeur de sa résistance.

Détermine, par deux méthodes, la tension U aux bornes de ce dipôle lorsqu'il est traversé par un courant de 60 mA.

 

Méthode

 

1) - Trace les axes.

1 est en abscisse et U est en ordonnée pour la caractéris­tique intensité-tension.

 

- Choisis une échelle convenable.

En abscisse, 1 varie de 0 mA à 770 mA.

On peut prendre 7 cm pour 20 mA ou 7 cm pour 70 mA. En ordonnée, U varie de 0 V à 5,2 V.

On peut prendre 7 cm pour 7 V ou 7 cm pour 0,5 V.

 

- Porte les points ayant pour coordonnées (I; U).

 

2 a) Trace la droite qui passe par l'origine des axes et le plus près des différents points.

Calcule le coefficient de proportionnalité de la droite en précisant son unité.

Pour cela, prends un point M sur la droite, repère son abscisse I et son ordonnée U, puis calcule le rapport R = U/I (I en ampère et non en milliampère).

 

3). Méthode graphique: trace la droite verticale passant par la voleur donnée de 1 (60 mA); elle coupe la caracté­ristique en un point dont l'ordonnée est la tension U recherchée (2,8 V).

Méthode appliquant la loi d'Ohm U = R.I : attention, pour ce calcul il faut prendre I en ampère.

 

 

 

 Solution

 

 

2 a) La caractéristique est une droite passant par l'origine: la tension U est donc proportionnelle à l'intensité. Le dipôle est un conducteur ohmique U = R.I.

b) La valeur la résistance R est égale à celle du coefficient de proportionnalité de la caractéristique.

 

Pour le point M, I = 80 mA = 0,080 A et U = 3,7 V; d'où:R =……………………..

 

 3). Graphiquement: le point d'abscisse I = 60 mA a pour ordonnée U = 2,8 V.

. Loi d'Ohm :  la relation U = 46. I donne

U = 46 X 60.10-3 = 2,76 V; soit, en arrondissant à deux chiffres significatifs: U = 2,8 V.

 

 

 

 

 

  

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