E3.2c : Energie électrique

Consignes de travail

Avant le cours – préparation :
Compléter la fiche de travail à l’aide de la partie Cours et vocabulaire.
Faire les exercices Application – vérification des connaissances, et compléter la fiche de travail.
Étudier les Activités complémentaires (vidéos, liens, autres fiches,…).
Identifier les questions à poser lors du cours.

Pendant le cours – compréhension :
Poser les questions identifiées lors de la préparation du cours.
Faire les activités restantes proposées.

Après le cours – apprentissage :
Apprendre par cœur le Cours et vocabulaire.
Terminer toutes les activités et exercices d’application.

Livre

chapitre 22 et chapitre 28

Cours et vocabulaire

Travail
à la maison

L’énergie E que fournit un convertisseur d’énergie est proportionnelle à la durée t de la conversion. Le coefficient de proportionnalité est nommé puissance P. La formule est E = P × t. Plus la puissance d’un appareil convertisseur est grande, plus la durée nécessaire pour convertir une quantité d’énergie est petite. L’énergie s’exprime en joule (J), la puissance en watt (W) et le temps en seconde (s).
Le kilowatt-heure (kWh) est une autre unité d’énergie, adaptée pour les appareils électriques domestiques.
La puissance P est alors exprimée en kilowatts (kW) et la durée t en heures (h).
1 kWh = 1 kW × 1 h = 1 000 W × 3 600 s = 3 600 000 J donc 1 kWh = 3 600 000 J

Le Livre Scolaire p.290

Vocabulaire : consommation d’énergie, économies d’énergie, domestique = de la maison

Activités

activités pour comprendre

activités PCCL

Consommation d’énergie électrique domestique

exercice corrigé 10 p.293 et similaire 11 p.293

Méthode :
Repérer dans l’énoncé et les documents des grandeurs dont les valeurs sont données.
Écrire la relation mathématique entre la grandeur dont on cherche la valeur et celles dont on connait la valeur.
Remplacer les symboles par les valeurs des grandeurs, en vérifiant que leurs unités correspondent à celles de la formule.
Pour convertir en kilojoules une énergie exprimée en joules, il faut se servir du tableau de conversion des joules.

kJ (kiloJoule)hJ (hectoJoule)daJ (décaJoule)JouledJ (déciJoule)cJ (centiJoule)mJ(milliJoule)

10 p.293 : Katia met cinq minutes à se sécher les cheveux après la piscine. L’étiquette du sèche-cheveux indique 1300W.
1. Quelle quantité d’énergie son sèche-cheveux va-t-il convertir ? Donne le résultat en joules.

Pour calculer l’énergie convertie par le sèche-cheveux, il faut utiliser la relation E = P × t (avec P la puissance en W et t la durée d’utilisation en secondes).
Ici P = 1 300 W et t = 5 min = 5 × 60 s = 300 s (il faut convertir le temps en secondes)
Donc E = 1 300 W × 300 s = 390 000 J
L’énergie convertie par le sèche-cheveux est de 390 000 J.
2. Convertis le résultat en kilojoules.
Il faut convertir 390 000 J en kJ. Or on sait que 1 000 J = 1 kJ donc E = 390 kJ.
L’énergie convertie par le sèche-cheveux est donc de 390 kJ.

11 p.293 : La bouilloire de Clara met trois minutes pour faire bouillir l’eau nécessaire à la préparation de trois tasses de thé. Sa puissance est de 1 000 W.
1. Détermine par le calcul la quantité d’énergie en joules que la bouilloire transfère à l’eau pendant le chauffage.
2. Convertis cette quantité d’énergie en kilojoules.

1. Pour calculer l’énergie convertie par la bouilloire, il faut utiliser la relation E = P × t avec P la puissance en W et t la durée d’utilisation en secondes.
Ici P = 1 000 W et t = 3 min = 3 × 60 s = 180 s.
Donc E = 1 000 × 180 = 180 000 J.
L’énergie convertie par la bouilloire est donc de 180 000 J.
2. Il faut convertir 180 000 J en kJ. Or, on sait que 1 000 J = 1 kJ donc E = 180 kJ.
L’énergie convertie par la bouilloire est donc de 180 kJ.

Applications

vérification des connaissances

Travail
à la maison

exercices 1,6,7,8,9,12,13,14,16,18,19 p.292>

Travail
à la maison

exercices 15,17,24,25,27,28,29 p.376 >


Suivi du travail des élèves


    1. préparer le cours (cours et définitions à compléter)2. approfondir la leçon (activités complémentaires)3. s'approprier le cours (exercices et autres activités)