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Thème 3

Energies & Puissances

I Relation puissance et énergie

II Relation puissance et intensité

I Sources, formes et conversions d'énergies

Chapitre 1 Energies

Chapitre 2 Puissance

energie

II Conservation d'énergies

Chapitre 1 Energies

Sources, formes et convertisseurs d'énergie

START

GOAL

1

Vidéos à consulter

2

Activité

3

Conclusion

4

exercice JE ME TESTE

5

Exercices je m'exerce

Sous-titre

diagramme

Energie

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Visualiser les vidéos sur les formes et sources d'energies

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5. Toute l'énergie initiale est convertie par l'éolienne .

VALIDER

Compléte le texte correspondant à la correction de l'exercice N°10 p308

energie

1. L'énergie souhaitée pour l'éolienne est l'énergie

2. L'énergie initiale est l'énergie .

3. Le convertisseur de cette chaine est .

4. L'énergie utilisée par l'éolienne est

Cliquez ici

Source d'énergie

Convertisseur d'énergie

Next

vent

pétrole

charbon

éclair

fission de l'atome

prise électrique

mouvement d'un objet

éolienne

batterie électrique

lampe allumée

le bois des arbres

Faites glisser les images dans une des deux cases

énergie cinétique

énergie nucléaire

énergie électrique

énergie chimique

énergie thermique

énergie lumineuse

Formes d'énergie fournies par ces sources

Next

pétrole

éclair

fission de l'atome

prise électrique

vent

la lumière du soleil

la chaleur du soleil

le bois des arbres

Formes d'énergie utilisées par ces CONVERTISSEURS

énergie électrique

énergie nucléaire

Menu

énergie cinétique

énergie chimique

batterie

éolienne

soleil

mouvement d'un corps

four micro-onde

lampe allumée

Chapitre 1 Energies

Sources, formes et convertisseurs d'énergie

START

GOAL

1

Vidéos à consulter

2

Activité

3

Conclusion

4

exercice
JE ME TESTE

5

Exercices
je m'exerce

diagramme

Energie

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Conclusion :

Les formes d’énergie sont nucléaire, lumineuse, électrique, cinétique, mécanique (potentielle et cinétique), chimique et thermique.

Les sources sont les objets qui fournissent cette énergie.

Les convertisseurs transforment une forme d’énergie en une ou plusieurs autres.


Chapitre 1 Energies

Sources, formes et convertisseurs d'énergie

START

GOAL

1

Vidéos à consulter

2

Activité

3

Conclusion

4

exercice
JE ME TESTE

5

Exercices
je m'exerce

diagramme

Energie

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Conclusion :

Les formes d’énergie sont nucléaire, lumineuse, électrique, cinétique, mécanique (potentielle et cinétique), chimique et thermique.

Les sources sont les objets qui fournissent cette énergie.

Les convertisseurs transforment une forme d’énergie en une ou plusieurs autres.


lavard

lavard

lavard

Next

lavard

Chapitre 1 Energies

Sources, formes et convertisseurs d'énergie

START

Next parapgraphe

1

Vidéos à consulter

3

Conclusion

4

exercice
JE ME TESTE

5

Exercices
je m'exerce

diagramme

Energie

2

Activité

  • conservation
  • =
  • on

  • NRJ cinétique
  • =
  • on

  • définition
  • =
  • on

  • NRJ potentielle
  • =
  • on

  • Conversions
  • =
  • on

Chapitre 1 Energies

Conservation de l'énergie

START

Next parapgraphe

1

Vidéos à consulter

3

Conclusion

4

exercice
JE ME TESTE

5

Exercices
je m'exerce

Energies cinétique et potentielle

Attraction Silver Star

2

Activité

Activité 2 - Conservation de l'énergie

Consultes les données des livres et réponds aux questions des points d'interogation dans ton cahier.

Menu

Définitions

Conservation de l'énergie

Energie cinétique

Energie Potentielle

Conversions d'énergies

1

1. Indique les grandeurs (ce qui peut se mesurer) dont dépendent

l’énergie cinétique et l'énergie potentielle.

1. Définition d'un objet et de l'énergie

L’objet étudié s’appelle un système et possède de l’énergie s’il peut produire des actions.

L’énergie est une grandeur physique qui s’exprime en Joules (J) dans le système international.

L’énergie existe sous différentes formes et peut passer d’une forme à une autre : il y a alors conversion d’un type d’énergie à un autre.

  • définition
  • =
  • cache

  • avancement
  • +
  • 1

2. Conservation de l'énergie

Un système isolé est un système qui n’échange pas d’énergie avec l’extérieur.

L’énergie d’un système isolé est invariante au cours du temps. C’est le principe de la conservation de l’énergie.

  • conservation
  • =
  • cache

  • avancement
  • +
  • 1

3. énergie cinétique

Un objet en mouvement possède de l’énergie cinétique. Elle dépend donc de la vitesse et de la masse de l'objet.

Les poids lourds, d’une masse supérieure à 3,5 Tonnes, doivent rouler moins vite que les voitures, car ils possèdent plus d’énergie cinétique que les voitures pour une même vitesse.

1

1. Indique les grandeurs (ce qui peut se mesurer) dont dépendent

l’énergie cinétique et l'énergie potentielle.

4. énergie potentielle

L’énergie potentielle est fonction de la position ou hauteur de l’objet, ainsi que de la masse de l'objet.

Plus l’objet est haut, plus l’énergie potentielle sera élevée.
Si on augmente sa masse, l’énergie potentielle sera plus importante.

1

1. Indique les grandeurs (ce qui peut se mesurer) dont dépendent

l’énergie cinétique et l'énergie potentielle.

5. Conversions entre énergie cinétique et énergie potentielle.

Les barres représentent la proportion d’énergie que possède chaque wagon.

L’énergie d’un wagon est la somme de son énergie potentielle et de son énergie cinétique.




2

3

4

2. Dans quelles positions, le wagon a le maximum d’énergie potentielle ? Dans quelles positions le wagon reçoit le maximum d’énergie cinétique ?

3. Où se situent les conversions d’énergie pour le wagon ? Note les positions, ainsi que les formes d’énergie converties.

4. En utilisant le principe de conservation de l’énergie, explique pourquoi la vitesse du wagon augmente au cours de la descente.

Appelle ton prof pour vérification.

Conservation de l'énergie

1

Vidéos à consulter

2

Activité

Energies cinétique et potentielle

Attraction Silver Star

Chapitre 1 Energies

START

3

Conclusion

4

exercice JE ME TESTE

Tactiléo

5

Exercices
je m'exerce

Exo N°17 page 309 vert)

Un corps en mouvement possède une énergie cinétique Ec. L’énergie cinétique Ec, en Joule (J) d’un objet en mouvement dépend de sa masse m (en kg) et de sa vitesse v (en m/s) selon la formule :


L’énergie potentielle dépend de la hauteur et de la masse de l’objet.


Principe de la conservation de l’énergie :

L’énergie totale d’un système isolé est constante au cours du temps.

à rédiger sur le cahier

Relation Puissance -Energie

Chapitre 2 pUISSANCES

START

Next parapgraphe

1

Activité

2

conclusion

3

exercice JE ME TESTE

4

définition

4

Activité 4 page 373
du livre

correction

L'énergie convertie correspond à la puissance de l'appareil utilisé pendant une durée t.

E = P x t P = E / t

avec

P : puissance de l’objet en Watt (W)

E : énergie en Joule (J)

t : durée en secondes (s)

L’énergie électrique en kiloWatt heure (kWh) peut être calculée avec la formule suivante, en utilisant la puissance en kiloWatt (kW) et la durée en heure(h).

E (kWh) = P(kW) x t (h)

1

2

5

3

Activité : Qu'est ce que la puissance?

Doc 2

Un véhicule en mouvement possède une énergie cinétique notée Ec. Cette énergie est proportionnelle à la masse m du véhicule et au carré de sa vitesse v. Ainsi, si la vitesse du véhicule est multiplié par 2, alors son énergie cinétique est multipliée par 4.




Doc 4

Quelques valeurs de puissance :

Le cheval-vapeur (ch) est une unité de puissance qui exprime une équivalence entre la puissance fournie par un cheval et celle fournie par une machine à vapeur. Cette unité

d'énergie est encore utilisée pour les véhicules à moteur 1ch = 736 W.

4

Menu

Schéma de la chaine de conversion d'énergie d'une voiture à essence.
Il y a des pertes d'énergie à chaque étape de la chaine d'énergie.

Doc 1 et 2

1. Calculer l'énergie cinétique d'une Ferrari Berlinetta F12 roulant à 100km/h.

Doc 2 à 4

2. Calculer la puissance moyenne fournie aux roues pour passer de 0 à 100 km/h si on néglige les frottements.

Doc 1 et 5.

3. A votre avis, pourquoi la puissance calculée est inférieure à la puissance donnée par le constructeur

relation Puissance -Intensité

Chapitre 2 puissance

START

Test

N°13 p 378

4

Correction Exo 9 p377

1

Activité expérimentale

3

Exo 9
page 377

6

Correction Exo 13 p378

Test exo
N°21 p 379

8

Correction Exo 21 p377

5

7

2

Conclusion

ExO N°13
p 378

ExO N°21
p 379 Vert

Test exo
N°23 p 380

9

10

Correction Exo 23 p380

ExO N°23
p 380Vert

La puissance P d’un appareil est proportionnelle à l’intensité I du courant qui le traverse et à la tension U qui existe entre ces bornes. La relation les reliant est la suivante :


P : Puissance en Watt (W), U : Tension en Volt (V), I : intensité en Ampère (A)

  1. L’intensité est donnée par la relation : P = U x I , donc I = P / U = 500 / 230 = 2,2 A
    L’intensité qui traverse la résistance est de 2, 2 A.
  2. Il faut que la valeur de l’intensité du fusible soit légèrement supérieure à la valeur utilisée donc, 3A.
  3. Le temps t d’utilisation est de ¼ heure, donc 0, 25 heures.
    L’énergie est reliée à la puissance par la relation E = P x t
    Pour calculer l’énergie en joule, il faut convertir le temps en seconde. t = 0,25 h = 3600 x 0,25 = 900 s.
    E = P x t = 500 W x 900 s = 450 000 J

    Pour calculer l’énergie en kilowattheure (kWh), il faut convertir la puissance en kilowatt.
    P = 500 W = 0,500 KW et le temps en heure t = 0,25 h
    E = P x t = 0,500 kW x 0,25h = 0,125 kWh

  1. Selon moi, le classement décroissant de la puissance des appareils est : aspirateur, console de jeux, lampe de salon et calculatrice.
  2. Estimation des puissances :
    P calculatrice = 1W ; P lampe de salon = 60 W ; P console de jeux = 150 W , P aspirateur = 2000 W
  3. Puissances lues sur les appareils :
    Calculatrice : 0,0004 W
    Lampe de salon : 20 W (lampe à basse consommation d’énergie)
    Console de jeux : Nintendo DS: 4,1W ; PS4 : de 8,8 W(mode veille) à 137 W (mode jeux).
    Aspirateur : 1400 W

Données : Résistance R = 66 Ω ; temps t = 3 min ; Prix d’un kWh = 0, 15 € et Tension U = 230 V.

  1. Nous connaissons U (230 V) et la résistance R (66 Ω), donc nous pouvons calculer l’intensité I avec la loi d’Ohm : U = R x I => I = U / R = 230 / 66 = 3,5 A
    L’intensité qui passe à travers la résistance est de 3,5A.
  2. La puissance de la résistance est donnée par la relation P= U x I = 230 x 3,5 = 805 W
  3. Puissance = 0,805 kW
  4. Pour calculer l’énergie, nous allons utiliser l’unité du kWh car le prix de l’énergie est donnée pour un kilowattheure. Ceci nous simplifiera le calcul de la prochaine question.
    E (kWh)= P(kW) x t (h) = 0,805 x 3/60 = 0,04 kWh
  5. Le prix facturé est égal :
    Prix = Prix pour 1 kWh x E (kwh) consommée = 0,15 x 0,04 = 0,00064 €.

Données : Tension U = 230 V ; fusible de 5A ; Puissance du téléviseur P T=150W ; Puissance console de jeux P C= 40 W ; Puissance de la lampe halogène : P L=200 W ; puissance d’une box: P B= 25 W

  1. L’intensité totale qui traverse cette multiprise peut être calculée avec la formule P = U x I.
    Puissance totale P = PT + PC+ PL + P B = 150 +40+200+25 =415 W
    I= P / U = 415 / 230 =1,8 A
    L’intensité traversant cette multiprise est de 1,8 A.
  2. Si on branche un ventilateur de 500 W, alors l’intensité ajoutée est de I= P / U = 500 / 230 = 2,2 A .
    Le fusible étant à 5A, nous ne dépassons pas la limite d’intensité ( 1,8 +2,2 = 4A).
    Le fusible supportera ce nouvel appareil.
  3. L’intensité d’un aspirateur serait de I= P / U = 1000 / 230 = 4,3A
    Cette valeur serait trop élevée par rapport aux 4 appareils branchés initialement. Le fusible sauterait

félicitations ,

vous avez terminé les deux chapitres !


Vous êtes prêt(e) pour l'évaluation

Puissances électriques

Chapitre 2 pUISSANCES

START

3

exercice JE ME TESTE

Next parapgraphe

L'énergie convertie correspond à la puissance de l'appareil pendant une durée t.

E = P x t

avec P : puissance de l’objet en Watt (W)

E : énergie en Joule (J)

t : durée en secondes (s)

https://forms.gle/2oGh6T4eoJagaRwE7

N° 1 ; N°4. N°8 PAGE 292

https://forms.gle/7BikYr77kPhPtwMF9

Cliquer ici pour vérifier vos résultats par lien google form

L’énergie électrique en kiloWatt heure (kWh) peut être calculée avec la formule suivante, en utilisant la puissance en kiloWatt (kW) et la durée en heure(h).

E (kWh) = P(kW) x t (h)

2

conclusion

4

Activité 4 page 373
du livre

correction

5

définition

1

Activité

Relation Puissance -Energie

Chapitre 2 pUISSANCES

START

Next parapgraphe

4

Activité 4 page 373
du livre

correction

5

définition

1

Activité

3

exercice JE ME TESTE

2

conclusion

L’énergie électrique en kiloWatt heure (kWh) peut être calculée avec la formule suivante, en utilisant la puissance en kiloWatt (kW) et la durée en heure(h).

E (kWh) = P(kW) x t (h)

L'énergie convertie correspond à la puissance de l'appareil utilisé pendant une durée t.

E = P x t

avec

P : puissance de l’objet en Watt (W)

E : énergie en Joule (J)

t : durée en secondes (s)