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PARTIE

Les énergies mises en œuvre

SÉQUENCE N°2

Identifier les différents éléments de la chaine d’énergie

Remarques à prendre en compte pour l’an prochain

Identifier les différents éléments de la chaine d’énergie

Séquence N° 2

Organisation : �� Classe �� Groupe

Type de démarche : �� Investigation �� Résolution de problème

Durée : 2H00

Énergie 2

• Ra12 : Identifier sur un objet technique, les différents éléments de la chaîne d’énergie et les repérer sur un schéma structurel. • Ra13 : Repérer dans la chaîne d’énergie les composants qui transforment de l’énergie.

• Énergies d’entrée • Énergies de sortie • Transformations énergétiques • Objet technique

Capacités disciplinaires

Pré-requis

Notions abordées

• Fonctions assurées par la chaîne d’énergie (alimenter ; stocker ; distribuer ; transpor-ter ; commander ; transformer

• Schéma structurel • Composants assurant la ou les transformations énergétiques

• Évaluation diagnostic lors de la mise en situation de la séquence (vérification des pré requis)

• Évaluation formative lors de la réalisation des activités de la fiche investigation et de la fiche synthèse

• Validation des compétences lors de la première évaluation du chapitre

Évaluation

■ La maîtrise de la langue française □ La pratique d'une langue vivante étrangère ■ Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique ■ La maîtrise des techniques usuelles de l'information et de la communication □ La culture humaniste □ Les compétences sociales et civiques □ L'autonomie et l'esprit d'initiative

Piliers du socle commun

■ S'approprier un environnement informatique de travail □ Adopter une attitude responsable □ Créer, produire, traiter, exploiter des données ■ S'informer, se documenter □ Communiquer, échanger

Domaines du B2I

Identifier les différents éléments de la chaîne d’énergie

Séquence N° 2

Déroulement : première séance (1H00) Mise en situation :

Le professeur commence par un rappel de la séquence précédente. Nous avons mis en évidence dans la séquence précédente, la présence d’é-nergie d’entrée ; de sortie et de transformations énergétiques. Mais quel est le cheminement de l’énergie entre son entrée et sa sortie, quelles sont les différentes fonctions techniques assurées par la chaîne d’énergie et quels sont les composants qui permettent une transformation énergétique? Voici autant de questions auxquelles il convient de répondre dans cette séquence. Phase individuelle :

A) Déclencher l’intérêt des élèves

Le professeur projette au tableau la chaine d’énergie correspondant au besoin « s’éclairer » permettant de mettre en évidence les énergies d’entrée et de sortie ainsi qu’une transformation énergétique. Il pose en-suite la question suivante : Est-ce que l’énergie d’entrée est identique à l’énergie de sortie ? Quel est le cheminement de l’énergie entre son entrée et sa sortie et quelles sont les différentes fonctions techniques assurées par la chaîne d’énergie ?

Le professeur note au tableau les propositions des élèves et projette ensuite la correction au tableau afin de vérifier que les notions essentielles sont bien comprises.

B) Formuler le problème / recueillir les premiers avis

Le professeur constitue 2 groupes. Le premier travaillera sur le thème « production d’eau chaude solaire », le deuxième sur le thème « chauffage au bois / cheminée) ». Le professeur explique les consignes du travail à réaliser en infor-matique concernant la fiche investigation, en se servant du vidéoprojec-teur et de la fiche procédure qui est mise à la disposition des élèves. Phase individuelle :

C) Résolution du problème

Les élèves réalisent le travail demandé en suivant les consignes de la fiche procédure, ensuite ils font un exposé au tableau et présentent leurs idées concernant leur thème étudié. Une correction est réalisée. Phase individuelle :

D) Synthèse

Pour finir, le professeur projette au tableau la fiche synthèse afin que les élèves puissent la recopier sur une feuille, puis il donne les consi-gnes concernant le travail à faire à la maison (chaîne d’énergie concernant l’objet technique du mixeur).

E) Conclusion de la séance

Revoir avec les élèves, les notions à retenir et répondre aux éven-tuelles questions.

Matériel :

- Ensemble P.C. portable + vidéo-projecteur. - Ilots équipés de plusieurs ordina-teurs avec accès à Internet et une imprimante en réseau. - Ensemble de fiches d’aide en infor-matique et de procédure. - Les fichiers informatiques « solaire doc élèves à compléter » ; « bois doc élèves à compléter »

ALIMENTER COMMANDER TRANSPORTER DISTRIBUER

Réseau

Tableau

électrique

Câbles

électriques

Interrupteurs

TRANSFORMER

Lampe

Energie d’entrée :

Energie électrique

Energie de sortie :

Energie lumineuse

Nom : Prénom : Classe :

5°

Séquence 2 Fiche d’investigation : Chaîne d’énergie 1/1 ( Production d’eau chaude solaire)

1) Introduction :

Une chaîne d’énergie comporte plusieurs éléments ayant chacun une fonction technique déterminée :

fournir de l’énergie ( - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ), modifier sa forme

pour la rendre utilisable (- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ), gérer sa circulation et sa répartition

(- - - - - - - - - - - - - - - - ; - - - - - - - - - - - - ), la déplacer d’un lieu à un autre (- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ). 2) Travail à faire : Rechercher le cheminement de l’énergie de l’exemple suivant ( Production d’eau chaude solaire) en répondant aux questions suivantes : * Quelle est l’énergie d’entrée ? ………………………………………………………………….. * Cette énergie est-elle stockée ? Si oui, comment ? ………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………….. * Y a-t-il un ou des transports d’énergie? Si oui, comment ? …………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………….. * Quelles sont les transformations d’énergie ? Quel élément transforme l’énergie ?…………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………….. * Quelle est l’énergie de sortie ? …………………………………………………………………. Complétez sur le schéma structurel suivant , la chaîne d’énergie représentant le cheminement et les transfor-mations d’énergie ainsi que les fonctions suivantes (les fonctions ne sont peut être pas toutes à utiliser) : TRANSFORMER ; STOCKER ; TRANSPORTER ; RÉGULER ; STOCKER / DISTRIBUER ; ALIMENTER

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5°

Séquence 2 Fiche d’investigation : Chaîne d’énergie 1/1 (Production d’eau chaude solaire) correction

1) Introduction : Une chaîne d’énergie comporte plusieurs éléments ayant chacun une fonction technique déterminée : fournir de l’énergie (stocker, alimenter), modifier sa forme pour la rendre utilisable (transformer),

gérer sa circulation et sa répartition (commander ; distribuer),

la déplacer d’un lieu à un autre (transporter). 2) Travail à faire : Rechercher le cheminement de l’énergie de l’exemple suivant ( Production d’eau chaude solaire) en répon-dant aux questions suivantes : * Quelle est l’énergie d’entrée ? Énergie solaire * Cette énergie est-elle stockée ? Si oui, comment ? L’énergie thermique est stockée dans le ballon de stockage. * Y a-t-il un ou des transports d’énergie ? Si oui, comment ? L’énergie solaire est transportée par rayon-nement et l’énergie thermique par des tuyaux. * Quelles sont les transformations d’énergie ? Quel élément transforme l’énergie ? Le panneau solaire ther-mique transforme l’énergie solaire en énergie thermique. * Quelle est l’énergie de sortie ? Énergie thermique Complétez sur le schéma structurel suivant , la chaîne d’énergie représentant le cheminement et les transfor-mations d’énergie ainsi que les fonctions suivantes (les fonctions ne sont peut être pas toutes à utiliser) : TRANSFORMER ; STOCKER ; TRANSPORTER ; RÉGULER ; STOCKER / DISTRIBUER ; ALIMEN-TER

ALIMENTER TRANSPORTER RÉGULER TRANSPORTER TRANSFORMER

STOCKER /

DISTRIBUER

Soleil

Panneau solaire

thermique

Tuyau

Régulateur /

Thermostat

Ballon de stockage

Tuyau


5°

Séquence 2 Fiche d’investigation : Chaîne d’énergie 1/1 ( Chauffage au bois / cheminée)

1) Introduction :

Une chaîne d’énergie comporte plusieurs éléments ayant chacun une fonction technique déterminée :

Fournir de l’énergie ( - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ; - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ), modifier sa forme

pour la rendre utilisable (- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ) gérer sa circulation et sa répartition,

(- - - - - - - - - - - - - - - - ; - - - - - - - - - - - - ), la déplacer d’un lieu à un autre (- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ). 2) Travail à faire : Rechercher le cheminement de l’énergie de l’objet technique suivant (cheminée insert) en répondant aux questions suivantes : * Quelle est l’énergie d’entrée de cet objet ? ………………………………………………………………….. * Cette énergie est-elle stockée ? Si oui, comment ? ………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………….. * Y a-t-il un ou des transports d’énergie ? Si oui, comment ? …………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………….. * Quelles sont les transformations d’énergie ? Quel élément transforme l’énergie ?

………………………………………………………………………………………………………………….. * Quelle est l’énergie de sortie ? …………………………………………………………………. Complétez sur le schéma structurel suivant , la chaîne d’énergie représentant le cheminement et les transfor-mations d’énergie ainsi que les fonctions suivantes (les fonctions ne sont peut être pas toutes à utiliser) : RÉGULER ; TRANSPORTER ; TRANSFORMER ; ALIMENTER

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5°

Séquence 2 Fiche d’investigation : Chaîne d’énergie 1/1 (chauffage au bois / cheminée) correction

1) Introduction : Une chaîne d’énergie comporte plusieurs éléments ayant chacun une fonction technique déterminée : Fournir de l’énergie (stocker, alimenter) ; modifier sa forme pour la rendre utilisable (transformer) ;

gérer sa circulation et sa répartition (commander ; distribuer) ;

la déplacer d’un lieu à un autre (transporter). 2) Travail à faire : Rechercher le cheminement de l’énergie de l’objet technique suivant (cheminée insert) en répondant aux questions suivantes : * Quelle est l’énergie d’entrée de cet objet ? Énergie biomasse * Cette énergie est-elle stockée ? Si oui, comment ? non * Y a-t-il un ou des transports d’énergie ? Si oui, comment ? Chargement du bois manuel dans la chemi-née insert. * Quelles sont les transformations d’énergie ? Quel élément transforme l’énergie ? La cheminée insert transforme l’énergie biomasse en énergie thermique. * Quelle est l’énergie de sortie ? Énergie thermique Complétez sur le schéma structurel suivant , la chaîne d’énergie représentant le cheminement et les transfor-mations d’énergie ainsi que les fonctions suivantes (les fonctions ne sont peut être pas toutes à utiliser) : RÉGULER ; TRANSPORTER ; TRANSFORMER ; ALIMENTER

ALIMENTER TRANSFORMER RÉGULER TRANSPORTER

Bois

Transport manuel

Trappe de tirage

Cheminée Insert


5°

Séquence 2 Fiche synthèse : Chaine d’énergie 1/1

1) A retenir La chaîne de distribution de l’énergie se compose généralement des fonctions suivantes : ALIMENTER ; STOCKER ; DISTRIBUER ; TRANSPORTER ; COMMANDER ; TRANSFORMER On les retrouve plusieurs fois dans la chaîne dans un ordre qui peut varier. 2) Pour aller plus loin En vous aidant des exemples de la fiche investigation, représenter par un schéma structurel, la chaîne d’énergie d’un mixeur. Vous devez faire apparaître l’énergie d’entrée, l’énergie de sortie, la transformation énergétique, les différentes fonctions assurées par la chaîne d’énergie, ainsi que les noms des différents élé-ments qui la composent).

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Energie de sortie :

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Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

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Énergie - - - - - - -

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Energie de sortie :

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Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

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Énergie - - - - - - -

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Energie de sortie :

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Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

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Énergie - - - - - - -

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Energie de sortie :

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Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

Énergie - - - - - - -

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Énergie - - - - - - -

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5°

Séquence 2 Fiche synthèse : Chaine d’énergie 1/1 Correction

1) A retenir La chaîne de distribution de l’énergie se compose généralement des fonctions suivantes : ALIMENTER ; STOCKER ; DISTRIBUER ; TRANSPORTER ; COMMANDER ; TRANSFORMER On les retrouve plusieurs fois dans la chaîne dans un ordre qui peut varier. 2) Pour aller plus loin En vous aidant des exemples de la fiche investigation, représenter par un schéma structurel, la chaîne d’énergie d’un mixeur. Vous devez faire apparaître l’énergie d’entrée, l’énergie de sortie, la transformation énergétique, les différentes fonctions assurées par la chaîne d’énergie, ainsi que les noms des différents élé-ments qui la composent).

Réseau électrique Câble électrique Interrupteur Moteur


Energie électrique

Energie de sortie :

Energie mécanique

Énergie électrique



ALIMENTER TRANSFORMER COMMANDER TRANSPORTER DISTRIBUER


Tableau électrique


5°

Séquence 2 Fiche de procédure : Chaine d’énergie ( Production d’eau chaude solaire) 1/2

1. Installez vous devant un poste informatique.

2. Allumez le poste informatique et ouvrez votre session.

3. Cliquez sur l’icône « dossiers ressources » puis sur le répertoire de votre niveau « cinquième » puis sur le répertoire de votre chapitre « énergie » puis sur « séquence 2 » et enfin sur le fichier «solaire doc élèves à compléter»

4. Répondez aux questions posées sur la fiche investigation. 5. Complétez le schéma structurel en indiquant les différentes fonctions assurées par la chaîne d’énergie en rouge et les différents éléments qui la composent en noir.

6. Enregistrez votre travail.

7. Imprimez votre travail (fiche investigation 1/1) en suivant les fiches d’aide informatique n°4.

Remarque : Vous pouvez vous aider de l’exemple ci-dessous.


Réseau

Tableau

électrique

Câbles

électriques

Interrupteurs

TRANSFORMER

Lampe


Energie électrique

Energie de sortie :

Energie lumineuse


5°

Séquence 2 Fiche de procédure : Chaine d’énergie ( Production d’eau chaude solaire) 2/2

Remarque : Vous pouvez vous aider des informations ci-dessous.

Fonctionnement : Dans les capteurs thermiques à eau, l'eau circule dans des tubes munis d'ailettes. Pour obtenir un meilleur rendement, l'ensemble est placé dans une boîte vitrée isolante afin d'obtenir un effet de serre. Avec un ensoleille-ment important, et si les besoins en énergie sont modérés, un simple ré-seau de tubes à ailettes peut suffire. Les ailettes, qui forment ce qu'on ap-pelle l'absorbeur, sont chauffées par le rayonnement solaire et transmet-tent leur chaleur à l'eau qui circule dans les tubes.


5°

Séquence 2 Fiche de procédure : Chaine d’énergie ( Chauffage au bois / cheminée)

1. Installez vous devant un poste informatique.

2. Allumez le poste informatique et ouvrez votre session.

3. Cliquez sur l’icône « dossiers ressources » puis sur le répertoire de votre niveau « cinquième » puis sur le répertoire de votre chapitre « énergie » puis sur « séquence 2 » et enfin sur le fichier «bois doc élèves à com-pléter»

4. Répondez aux questions posées sur la fiche investigation. 5. Complétez le schéma structurel en indiquant les différentes fonctions assurées par la chaîne d’énergie en rouge et les différents éléments qui la composent en noir.

6. Enregistrez votre travail.

7. Imprimez votre travail (fiche investigation 1/1) en suivant les fiches d’aide informatique n°4.

Remarque : Vous pouvez vous aider de l’exemple ci-dessous.


Réseau

Tableau

électrique

Câbles

électrique

Interrupteurs

TRANSFORMER

Lampe


Energie électrique

Energie de sortie :

Energie lumineuse

partie les énergies mises en œuvre - technologie au...

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