CT 3.1. - Exprimer sa pensée à l’aide d’outils de description adaptés : croquis, schémas, graphes, diagrammes, tableaux (représentations non normées)



Séquence
Comment est alimenté le TGV (
Train à Grande Vitesse) ?
Problématique
Séance 1 : Quels sont les différents éléments
qui permettent d'alimenter le TGV
(Train à Grande Vitesse) en énergie électrique ?
Cycle 4
-
2ème année
Thème : Produire, distribuer et convertir une énergie
Situation déclenchante : Article, photo, petit film montrant le dysfonctionnement d’un TGV
(Train à Grande Vitesse) (panne électrique, surtension moteur, rupture de caténaire, …) :
Exemple : https://www.youtube.com/watch?v=Yj3-piJmRY0  (30 min)


Activité 1 :
1)a)A l'aide des ressources, chaque équipe recherche et explique avec des croquis légendés et du texte
les différents éléments nécessaires pour déplacer un TGV. Le travail se fera sur le cahier ou classeur
de technologie.


b)Légende le schéma (source SNCF) ci-dessous avec les mots suivants : rail, ballast, caténaire,
pantographe, motrice,, aiguillage.


c)Indique en orange le chemin de l’électricité alimentant le train.
d)Quelques équipes présenteront leur travail à l’oral au tableau.


Conclusion : ………………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………………………….…..
……………………………………………………………………………………………………….…..
……………………………………………………………………………………………………….…..
Ressources :
Documents (exemple : Ressource 1) films expliquant le fonctionnement
d'une LGV https://www.youtube.com/watch?v=_ZZMViMDjto


EVALUATION
Attendus en fin de cycle
Maîtrise
insuffisante

(0 à 5)
Maîtrise
fragile

(5 à 10)
Maîtrise
satisfaisante

(10 à 15)
Très bonne
maîtrise
(15 à 20)
CT 3.1. - Exprimer sa pensée à l’aide d’outils
de description adaptés : croquis, schémas, graphes,
diagrammes, tableaux (représentations non normées).





Parmi les 4 choix, cochez dans le tableau le résultat de votre évaluation.

Comment produire et stocker une énergie ?

Thème : Produire, distribuer et convertir une énergie

Séance 1 : Formes et sources d’énergies.
Séance 2 : Comment est constitué un système automatique ?

CS 1.6 - Analyser le fonctionnement et la structure d’un objet, identifier les entrées et sorties.



Séquence :
Comment produire
et stocker une énergie ?
Problématique :
Séance 2 : Comment est constitué un système automatique ?
Cycle 4
-
2ème
année
Thème : Produire, distribuer et convertir une énergie
Situation déclenchante : Les parents de Romain souhaitent éclairer l'allée menant à leur garage
le soir. En effet, celle-ci étant en retrait de l'éclairage public, l'allée est parfois difficilement visible
et pose problème aux personnes ne connaissant pas la maison. Romain s’interroge sur les solutions
possibles sachant que ses parents souhaitent une solution qui ne demande pas de travaux
conséquents et qui soit la plus économique possible en terme d'énergie.


Problème posé : Comment éclairer une allée automatiquement à la tombée de la nuit ?
Activité 1 : Définir les solutions envisagées pour répondre au besoin


I] Quelles solutions peut-on proposer aux parents de Romain ?
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________


II] Les lampes solaires de jardin sont de plus en plus appréciées par jardiniers et les décorateurs.
Elles permettent d’illuminer entre autres les allées de manière écologique, économique et esthétique.


A l’aide de la Fiche Ressource Les lampes solaires fourni, répondre aux questions ci-dessous :
a) Quelles sont les caractéristiques à privilégier lors de l’achat d’une lampe solaire ?
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________


b) Quels sont les avantages d’intégrer un détecteur de présence dans une lampe solaire ?
_________________________________________________________________________
c) Est-ce que toutes les lampes solaires sont écologiques ? Justifier votre réponse ?
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
III] Sur le plan ci-dessous vous devez tracer une allée entre la porte du garage et le portail.
Vous placerez les lampes solaires nécessaires pour assurer l’éclairage suffisant pour un accès simple.
Les contraintes :
- le portail et la porte du garage ont une largeur de 2,5 m.
- L’automobile ne peut pas rentrer dans le garage en biais, un tournant est à prévoir avant la porte.
- Les lampes solaires sont à placer tous les 2 mètres et des deux côtés de l’allée.
Combien faudra-t-il de lampes solaires pour cette allée ? _____________________________


Activité 2 - Étude d’un fonctionnement de la  borne solaire.

2a)A l'aide de la borne solaire démontée, compléter la colonne « Repère » de la nomenclature
ci-dessous :
Repère
Désignation

Cellule photovoltaïque

Batterie

DEL munie d'un réflecteur

Pique

Chapeau

Circuit électronique

Fond de chapeau

Tube

Fils électriques

Globe


2b)Fonctionnement de la balise solaire.
Sur la chaîne d'énergie mise à votre disposition :
- Mettre l’interrupteur sur la position ON
- Cacher la cellule photovoltaïque de la lumière avec la paume de votre main afin de simuler la nuit.
Que se passe-t-il ? ________________


Retirer votre main de la cellule photovoltaïque
Que se passe-t-il ?_________________________________
Mettre l’interrupteur sur la position OFF


2c)Décrire le fonctionnement de la borne solaire dans le tableau ci-dessous :
Découpe et colle les étiquettes de la borne solaire dans le tableau ci-dessous.


Fonctionnement de la borne solaire
Jour
Nuit




2d)Complète le document ci-dessous avec les mots suivants : réflecteur, batterie, DEL,
cellule photovoltaïque, photons, électricité, emmagasinée.
La balise solaire fonctionne grâce à une ____________________ située sur le chapeau. Elle capte
l’énergie solaire qui est transformée en ______________ :
Les __________ heurtent une surface mince de ces matériaux, puis sont absorbés par celle-ci.
Ils transfèrent leur énergie aux électrons de la matière. Ceux-ci se mettent alors en mouvement dans
une direction particulière, créant ainsi un courant électrique qui est recueilli par des fils métalliques très
fins.
Cette énergie, _____________ dans __________, sera ensuite restituée la nuit afin d’alimenter une
_____ bleue. Cette lumière est ensuite amplifiée par un _________.
2e)Observer et identifier les différents composants de la chaîne d'énergie et d'information.
Compléter la chaîne d’énergie ci-dessous avec les mots suivants : lumière, stocker, l’électricité,
diffuser, adapte, énergie lumineuse.


Une cellule
photovoltaïque
est un composant
électronique
qui, exposé
à la lumière
(photons),
produit
de
__________
La batterie
permet de
_______
l’électricité
Le circuit
intégré
___________
l’alimentation
à l’énergie électrique
à
la DEL
La DEL
convertit
l’énergie
électrique
en
_______
________
Le réflecteur
dirige
la lumière
pour mieux
la _______
dans
le globe
La borne
solaire
diffuse
de
_________


2f)Compléter la chaîne d’information ci-dessous avec les mots suivants : du capteur, des ordres
de commande, la lumière.
Cellule LDR + interrupteur
Microcontrôleur
Fils électriques
Le capteur de luminosité détecte _______.
L’interrupteur permette
d'interrompre ou d'autoriser le
passage du courant électrique
Il traite les informations
 provenant ______selon
la programmation du système
Il communique
_________________
(allumer une lumière)
à la chaîne d’énergie
On peut simplifier la chaîne d’information : vous allez proposer une solution.




Conclusion : Descriptif général de la chaîne fonctionnelle d'un système automatique.


















Ressources :
- Fiche ressource de la balise solaire.
- Une série de balises solaires.
- Le composant LDR sert majoritairement à distinguer la présence ou l'absence de lumière.


EVALUATION
Attendus en fin de cycle
Maîtrise
insuffisante
Maîtrise
fragile
Maîtrise
satisfaisante
Très bonne maîtrise
CS 1.6 - Analyser le fonctionnement
et la structure d’un objet,
identifier les entrées et sorties.




Vous cocherez dans le tableau la réponse CS 1.6