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comptes-rendus: |
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Expériences: comptes-rendus par les élèves
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comptes-rendus: |
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Comptes-rendus des expériences
Attention: port de lunettes et de gants obligatoires pour consulter cette page !
Nous avons fait fondre du sable avec un chalumeau et le sable est devenu du verre, puis nous l'avons observé au microscope.
Avec le chalumeau, nous avons
mis de l'oxygène dans un bocal. On y a jeté une
allumette: elle s'est mise à flamber vivement puis elle
s'est éteinte, mais quand ont a remis de l'oxygène,
l'allumette s'est rallumée.
La fusion de l'étain (Cédric)
Nous avons fait fondre de l'étain avec une lampe à souder ; ça se passe très vite car l'étain fond à 240°C .
Il est constitué de gouttes de couleur argentée.
L'étain est un métal très malléable. C'est un métal rare au prix assez élevé.
Voir le tableau des éléments chimiques à télécharger (Excel)
Trois expériences par Nicolas S.
Première expérience:
Carbonisation du sucre
Nous avons fait brûler du sucre avec la lampe à souder.
Au bout de quelques secondes, le sucre se fond en caramel.
Après, il se transforme en charbon.
Seconde expérience:
Nous avons fait fondre du sable avec un chalumeau.
En refroidissant, le sable fondu a durci et au microscope, cela ressemble à de la glace; en réalité, c'est du verre !
Troisième expérience:
Nous avons essayé de faire fondre du cuivre. Le cuivre est une matière solide, qui ne peut fondre qu'à partir de 1083°C. Nous n'avons pas réussi à le faire fondre parce que cela prendrait trop de temps.
Expérience anonyme:
Nous avons fait fondre du plomb pour lui donner la forme que l'on voulait avec les moules en métal. Ensuite, nous l'avons vu de plus près à la télé.
Nous avons mis une bille en acier dans le plomb fondu: elle flottait parce que la bille est plus légère que le plomb fondu.
Nous avons fait des expériences sur les métaux qui viennent de la Terre. Le maître a mis de l'oxygène dans un bocal et il a allumé une allumette puis l'a placée dedans. (.....) Quand il a remis de l'oxygène dans le bocal, l'allumette a repris feu.
Dilatation du métal: l'anneau de S'Gravesande (Marion).
Il y avait une tige de métal qui soutenait une boule en laiton (alliage de cuivre et de zinc). Nous avons allumé le chalumeau et nous avons fait chauffer la boule. Avant tout ça, la boule rentrait très bien dans un cercle en métal, mais une fois chauffée, la boule ne passait plus dans l'anneau.
La boule ne passe plus parce qu'elle a gonflé: ce phénomène s'appelle la dilatation.
A l'aide d'un pied à coulisse numérique, on mesure la dilatation d'une vis chauffée à la flamme d'un briquet:
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Sur l'écran du pied à coulisse, la mesure est exprimée en millimètres. La vis a donc une longueur à froid de 20,06 mm (20 mm et 6 centièmes de mm).
Questions:
- De quelle longueur s'est elle dilatée au cours de l'expérience ?
- Observer la dernière image. Pourquoi la vis tombe-t-elle ?
La vis tombe parce qu'en refroidissant, elle se rétracte.
La puissance électrique par Thomas B, chercheur à l'école Paul Bert
A l'aide d'un petit transformateur, nous avons branché une ampoule attachée à un long fil électrique. Sur l'engin, il y avait un bouton pour régler la puissance électrique de 3 à 12 volts. Nous avons regardé l'ampoule à la caméra, et on a remarqué qu'il y avait un filament attaché et deux tiges de fer qui transmettaient le courant au filament. Le filament donnait de la lumière: au départ, de la lumière rouge-orangée puis jaune quand elle brille normalement. Quand la puissance est augmentée, la lumière devient blanche, puis quand nous éteignons, elle redevient rouge-orangé,
Le filament (Benoît, CM1)
Nous avons fait une expérience au sujet de la lumière d'une ampoule.
Elle fonctionne à l'aide d'un petit filament qui est soutenu par deux tiges de fer. Quand nous allumons l'ampoule, il devient d'abord orange et ensuite jaune. Lorsque nous l'éteignons c'est l'inverse.
Voir les images vidéo du filament incandescent
La même expérience vue par Cédric
Le maître nous a fait observer une ampoule de 12 volts. Comme elle ne peut être branchée sur la prise de 220 V, il a fallu un transformateur. Après, il nous a montré l'intérieur de l'ampoule à la caméra: il y avait deux tiges métalliques et un filament entre les deux. Quand le courant passe, c'est d'abord au centre que ça s'éclaire.
L'électroaimant, par le professeur Stéphane
Nous avons utilisé une bobine constituée d'un barreau de fer entouré de fil de cuivre et sur lequel était fixée une rondelle de plastique à chaque extrémité. Deux bornes de métal dépassaient d'une des deux rondelles, et nous y avons fixé les fils d'un transformateur. Puis nous avons augmenté le voltage du transformateur, et peu à peu, le barreau de fer a aimanté les objets métalliques (ferreux).
Le fil de la bobine s'est mis à chauffer sous l'action de l'électricité.
Dès que nous avons éteint le transformateur, les objets n'ont plus été attirés par le barreau et le fil de la bobine a refroidi petit à petit.
Le maître nous a distribué deux petits moteurs électriques de précision sur roulements à billes, qui servent à faire tourner la bobine des cassettes vidéo dans le magnétoscope.
Nous les avons reliés entre eux par l'extrémité des fils conducteurs. Les moteurs ont tourné avec la force des doigts. Ensuite, nous les avons fait tourner avec une pile de 4,5 V sur les bornes qui sont au bout de la pile. On pouvait les faire tourner dans les deux sens. (Thomas C)
On nous a distribué deux moteurs et une pile de 4,5 V. Nous avons relié les extrémités des fils aux bornes de la pile et cela a fait tourner le moteur. Il y a un moteur qui tourne plus vite que l'autre: le premier tourne plus vite que le deuxième car il est monté sur roulements à billes. Le second a une vis et des roues dentées. Quand nous relions les deux extrémités des fils (d'un même moteur) entre elles, il faut plus de force pour faire tourner le moteur. (Thomas B)
Nous avons utilisé deux moteurs électriques de précision et nous avons essayé de les faire tourner tous les deux en étant reliés.* Cela a marché, mais il y en a un qui tournait plus faiblement que l'autre.
Ensuite, nous avons pris une pile de 4,5 V et avons relié les bornes de la pile aux extrémités des fils; pour le faire tourner, nous avons mis le moteur à l'horizontale; en effet, il tournait très vite.
Après, nous avons retiré la pile. Nous avons relié deux fils d'un même moteur et l'avons fait tourner à la main: nous avons constaté que le moteur résiste. (Doriane)
(*moteurs reliés l'un à l'autre par leurs fils, sans pile; cette expérience n'est possible qu'avec des moteurs sensibles aux faibles courants.) Voir les images
Démontage d'une minuterie électrique (Martial, Michaël)
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Nous avons démonté
une minuterie électrique. Chacun à notre tour, nous
avons enlevé les vis avec une clé de 5 mm. Une fois
la minuterie démontée, nous avons trouvé
des capsules de verre qui contiennent du mercure.
(Le mercure est un métal liquide, qui fond à - 38
°C; on en trouve dans certains thermomètres). Sur chaque
capsule, il y avait des contacts qui étaient reliés
à des fils électriques.
Lorsqu'on fait basculer la capsule, le mercure suit le mouvement...
Le mercure recouvre les contacts pour faire passer l'électricité.
Cet appareil fonctionne comme un interrupteur.
Même manipulation (Cassandra, Manon, Doriane, Stéphanie)
Nous avons démonté une petite minuterie électrique. Quelques élèves sont venus dévisser les boulons. Ensuite, ils ont retiré la plaque électrique. Sous la plaque se trouvaient deux petites capsules de verre qui contenaient du mercure. Sur chaque capsule étaient fixés deux fils électriques; à l'intérieur on a vu deux petits contacts.
Lorsque l'on fait basculer la capsule d'un côté, le mercure fait le même mouvement. S'il recouvre les deux contacts, il conduit l'électricité, mais s'il ne les recouvre pas, le courant ne passe plus.
Cet appareil fonctionne comme un interrupteur.
Formes d'énergie (février-mars)
1/ Effet thermique du courant électrique (Dany):
le maître a raccordé un transformateur (avec une molette de réglage) à un fil et une ampoule.
En augmentant l'électricité, on voit le changement de couleurs dans l'ampoule.
Nous avons appris que l'électricité peut faire de la chaleur.
Avant la récréation de 3 h, nous sommes allés dans la salle et nous avons vu une pile solaire reliée à un moteur par des fils électriques.
La pile solaire fonctionne grâce à 7 cellules placées en rond qui vont capter la lumière et transformer cette énergie lumineuse en énergie électrique, avant de la transmettre au moteur électrique.
Le moteur électrique va lui même transformer l'énergie électrique en énergie mécanique.
A un moment, le moteur s'est arrêté de tourner. Pour le faire redémarrer, il faut remettre la pile solaire au soleil car si elle se trouve à l'ombre, elle ne reçoit plus assez d'énergie.
La pile solaire (Martial)
A l'aide d'une pile solaire et de fils, nous avons transmis de l'électricité à un moteur.
La pile solaire qui contenait 7 cellules captait l'énergie lumineuse et la transformait en électricité. L'électricité s'est transmise au moteur qui avait deux poulies et une courroie, et les poulies tournaient. Quand l'électricité est passée dans le moteur elle s'est transformée en mouvement.
Puis il y a eu de l'ombre, le moteur s'est arrêté de tourner, parce que 3 cellules étaient dans l'ombre (ce qui fait une fraction: 4/7 de cellules au soleil).
A l'aide d'un voltmètre, nous avons mesuré le nombre de volts (la tension) qui était de 3,44 V.
Nous avons versé de l'acide sulfurique dans un récipient contenant un fond d'eau. Nous avons glissé à l'intérieur de ce récipient une plaquette de zinc sur laquelle était fixé un fil électrique; nous avons obtenu une réaction: un début d'ébullition...
Puis nous avons plongé dans le mélange un tube de cuivre auquel était également fixé un fil électrique. l'ébullition était encore plus forte.
Nous avons relié ces deux fils électriques à un moteur sur roulements à billes: le moteur s'est mis à tourner.
Ce système produit de l'électricité.
Même expérience (Thomas C)
Nous avons fait une expérience avec un récipient dans lequel il y avait de l'eau (environ 20 cl) et une tôle de zinc en forme arrondie et haute de 10 cm avec un fil électrique attaché au bout. Elle rentrait au millimètre près dans le récipient. Après nous avons versé de l'acide sulfurique, et comme il était très concentré, des bulles sont sorties et il y a eu de la fumée.
L'acide a commencé à ronger le zinc, alors nous avons mis au centre un tube de cuivre long et cylindrique, avec lui aussi un fil électrique. Nous avons relié les deux fils sur un multimètre et il était indiqué sur l'écran 0,90 volts.
Si on avait mis deux morceaux de zinc ou deux morceaux de cuivre, cela n'aurait pas marché, donc le zinc et le cuivre (plongés dans l'acide) produisent du courant.
Accumulateur au plomb (Jérémy)
On a fait une expérience avec de l'acide.
On a mis deux barrettes de plomb dans un récipient. On y a versé un peu d'acide sulfurique dilué. Le maître a accroché deux fils sur les barrettes, l'un de couleur rouge et l'autre de couleur verte.
Les deux barrettes étaient reliées à un chargeur. Après quelques minutes, on l'a débranché et on a mis les fils sur un petit moteur. Le moteur s'est mis à tourner.
Au bout de quelques minutes, le moteur a ralenti et s'est arrêté, car l'accumulateur s'est déchargé.
On a mis de l'eau dans la chaudière, on la voyait à travers la petite vitre qui s'appelle le hublot (c'est l'indicateur de niveau). Au dessus de la chaudière se trouve un manomètre qui indique la pression.
Dans un petit bocal, il y a de l'alcool et une mèche de coton: nous l'allumons pour faire fonctionner le mécanisme.
Le graisseur qui se trouve sur le plateau sert à mettre de l'huile.
Grâce à la lampe à alcool que nous avons allumée, l'eau qui était dans la chaudière entre en ébullition et se transforme en vapeur. Puis il y a un conduit de vapeur: c'est un petit tuyau dans lequel la vapeur passe et va dans le moteur.
Dans le moteur, se trouvent un cylindre, un piston, une bielle et une manivelle; c'est ce qui permet de faire tourner le volant et les deux poulies.
(.... à compléter)
Voir les photos de la machine à vapeur
Même observation par Michaël
Nous avons une machine à vapeur. On a rempli d'eau la chaudière à moitié.
Pour voir le niveau d'eau, il y a un hublot.
Sous la chaudière, nous avons mis une lampe à alcool et nous avons allumé la mèche avec un briquet. Sur la chaudière, il y avait une soupape de sécurité, un manomètre qui est gradué en bars, et aussi un conduit de vapeur.
Un petit moment après, l'aiguille de la pression a monté et nous avons ouvert le robinet de vapeur: le volant du moteur s'est mis à tourner, avec la bielle et le vilebrequin.
Le volant était relié à une poulie par une courroie, et une autre poulie reliée par un axe à la première poulie. Une autre courroie transmettait le mouvement à un moteur électrique (utilisé ici comme générateur).
Donc ce moteur produisait du courant.
Même observation par Thomas B.
Nous avons une maquette de machine à vapeur qui peut fonctionner à l'aide d'une lampe à alcool. Le réservoir de la chaudière est rempli d'eau.
Il fallait attendre au moins dix minutes avant que l'eau se mette à bouillir; à travers le hublot on voit l'eau en ébullition. L'eau qui s'est transformée en vapeur est conduite par un tuyau vers le moteur. Quand on ouvre la vanne, la vapeur est conduite dans le cylindre du moteur.
Mots-clés à connaître:
Questions:
Remarques sur les comptes-rendus: dans l'ensemble, les élèves font un effort pour décrire avec précision ce qu'ils voient; ils emploient les mots étudiés dans d'autres leçons et appliquent ce qu'ils ont appris en grammaire (tournure passive, pronoms, propositions relatives). Mais l'essentiel leur échappe parfois, au profit de détails peu importants. Ils ont aussi du mal à passer de la description à l'explication.
A partir de mars, on mettra au point ensemble une fiche pour faciliter ce travail: titre, matériel nécessaire, description, dessin, étapes, explication, conclusion, mots à retenir.
