Extraits du Bulletin Officiel (BO) n°32 du 13 septembre 2007 

(Programme de 4^ème)

Chapitre 1 : Rappels d’électricité

Connaissances

Capacités

Chapitre 2 : Intensité du courant électrique

Connaissances L’intensité du courant électrique se mesure avec un ampèremètre branché en série Unité de l’intensité du courant électrique : l’ampère Symbole normalisé de l’ampèremètre Lois d’unicité de l’intensité en courant continu dans un circuit série et d’additivité de l’intensité dans un circuit comportant des dérivations. Le comportement d’un circuit série est indépendant de l’ordre des dipôles qui le constituent.

Capacités Brancher un multimètre utilisé en ampèremètre et mesurer une intensité. Schématiser le circuit et le mode de branchement du multimètre pour mesurer une intensité positive. Vérifier l’unicité de l’intensité en courant continu dans un circuit série et l’additivité de l’intensité dans un circuit comportant des dérivations.

Chapitre 3 : Tension électrique

Connaissances La tension électrique se mesure avec un voltmètre branché en dérivation Unité de la tension : le volt Symbole normalisé du voltmètre. Notion de branche et de nœud Il peut y avoir une tension entre deux points entre lesquels il ne passe aucun courant ; un dipôle peut être parcouru par un courant sans tension notable entre ses bornes Loi d’additivité des tensions dans un circuit série et d’égalité des tensions aux bornes de deux dipôles en dérivation

Capacités Brancher un multimètre utilisé en voltmètre et mesurer une tension. Schématiser le circuit et le mode de branchement du multimètre pour mesurer une tension positive. Repérer sur un schéma ou sur un circuit les différentes branches (principale et dérivées) et les nœuds éventuels. Identifier les bornes d’une pile, mettre en évidence la tension entre ses bornes en circuit ouvert Vérifier l’additivité de la tension dans un circuit série

Chapitre 4 : Adaptation

Connaissances Caractère universel (indépendant de l’objet) des lois précédentes Pour fonctionner normalement, un dipôle doit être adapté au générateur utilisé. Intensité et tension nominales. Surtension et sous-tension

Capacités Prévoir le fonctionnement d’une lampe connaissant sa tension nominale et la tension du générateur branché à ses bornes. Interpréter en termes de tension ou d’intensité l’éclat d’une lampe dont on connaît les valeurs nominales

Chapitre 5 : L’air qui nous entoure

Connaissances L’air est un mélange de dioxygène et de diazote. Le dioxygène est nécessaire à la vie. Une fumée est constituée de micro-particules solides en suspension L’état gazeux est un des états de la matière. Un gaz est compressible. Unités de volume et de masse. 1 L = 1 dm^3 1 mL = 1 cm^3 Un litre d’air a une masse de l’ordre du gramme dans les conditions usuelles de température et de pression. Un volume donné de gaz possède une masse. Un modèle particulaire pour interpréter : - la compressibilité d’un gaz - la distinction entre mélange et corps pur pour l’air et la vapeur d’eau - la conservation de la masse lors des mélanges en solutions aqueuses et des changements d’état de l’eau L’existence de la molécule Les trois états de l’eau à travers la description moléculaire : - l’état gazeux est dispersé et désordonné ; - l’état liquide est compact et désordonné - l’état solide est compact ; les solides cristallins sont ordonnés

Capacités Interpréter une expérience par la matérialité de l’air. Mettre en évidence le caractère compressible d’un gaz. Utiliser un capteur de pression Maîtriser les unités et les associer aux grandeurs correspondantes Mesurer des volumes ; mesurer des masses Argumenter en utilisant la notion de molécule pour interpréter : - la compressibilité d’un gaz - les différences entre les trois états physiques de l’eau - la conservation de la masse lors des mélanges en solutions aqueuses et des changements d’état de l’eau - la non-compressibilité de l’eau - la diffusion d’un gaz dans l’air ou d’un soluté dans l’eau

Chapitre 6 : La combustion du carbone

Connaissances Une combustion nécessite la présence de réactifs (combustible et comburant) qui sont consommés au cours de la combustion ; de nouveaux produits se forment. La combustion du carbone nécessite du dioxygène et produit du dioxyde de carbone. Test du dioxyde de carbone : le dioxyde de carbone réagit avec de l’eau de chaux pour donner un précipité de carbonate de calcium

Capacités Réaliser, décrire et schématiser la combustion du carbone dans le dioxygène. Réaliser le test du dioxyde de carbone Identifier lors de la transformation les réactifs (avant transformation) et les produits (après transformation)

Chapitre 7 : Les atomes et les molécules

Connaissances Lors des combustions, la disparition de tout ou d’une partie des réactifs et la formation de produits correspondent à un réarrangement d’atomes au sein de nouvelles molécules Les atomes sont représentés par des symboles, les molécules par des formules (O2, H2O, CO2, C4H10 et/ou CH4). L’équation de la réaction précise le sens de la transformation. Les atomes présents dans les produits (formés) sont de même nature et en même nombre que dans les réactifs.

Capacités Réaliser des modèles moléculaires pour les réactifs et les produits des combustions du carbone (aspect qualitatif et quantitatif). Utiliser les langages scientifiques à l’écrit et à l’oral pour interpréter les formules chimiques. Ecrire les équations de réaction pour les combustions du carbone et expliquer leur signification (les atomes présents dans les produits sont de même nature et en même nombre que dans les réactifs).

Chapitre 8 : Réalisation de transformations chimiques

Connaissances La combustion du butane et/ou du méthane dans l’air nécessite du dioxygène et produit du dioxyde de carbone et de l’eau. Ces combustions libèrent de l’énergie. Certaines combustions incomplètes peuvent être dangereuses. La masse totale est conservée au cours d’une transformation chimique

Capacités Réaliser, décrire et schématiser la combustion du butane et/ou du méthane dans l’air. Réaliser des modèles moléculaires pour les réactifs et les produits des combustions du butane et/ou du méthane (aspect qualitatif et quantitatif). Ecrire les équations de réaction pour les combustions du butane et/ou du méthane et expliquer leur signification (les atomes présents dans les produits sont de même nature et en même nombre que dans les réactifs).

Chapitre 9 : La résistance électrique

Connaissances Pour un générateur donné, dans un circuit électrique série : - l’intensité du courant électrique dépend de la valeur de la « résistance » ; - plus la « résistance » est grande, plus l’intensité du courant électrique est petite ; - l’intensité du courant ne dépend pas de la place de la « résistance ». L’ohm (W) est l’unité de résistance électrique du S.I. Le générateur fournit de l’énergie à la résistance qui la transfère essentiellement à l’extérieur sous forme de chaleur (tranfert thermique). Enoncé de la loi d’Ohm et relation la traduisant en précisant les unités. Un dipôle ohmique satisfait à la loi d’Ohm ; il est caractérisé par une grandeur appelée résistance électrique. Sécurité : coupe-circuit

Capacités Observer expérimentalement l’influence de la résistance électrique sur la valeur de l’intensité du courant électrique. Utiliser un multimètre en ohmmètre. Schématiser puis réaliser un montage permettant d’aboutir à la caractéristique d’un dipôle ohmique. Présenter les résultats des mesures sous forme de tableau. Tracer et exploiter la caractéristique d’un dipôle ohmique. Utiliser la loi d’Ohm pour déterminer l’intensité du courant dans une « résistance » connaissant sa valeur et celle de la tension appliquée à ses bornes.

Chapitre 10 : Lentilles convergentes et divergentes

Connaissances Dans certaines positions de l’objet par rapport à la lentille, une lentille convergente permet d’obtenir une image sur un écran. Il existe deux types de lentilles minces, convergente et divergente. Une lentille mince convergente concentre pour une source éloignée l’énergie lumineuse en son foyer. Sécurité : danger de l’observation directe du soleil à travers une lentille convergente. La vision résulte de la formation d’une image sur la rétine, interprétée par le cerveau. Les verres correcteurs et les lentilles de contact correctrices sont des lentilles convergentes ou divergentes.

Capacités Obtenir avec une lentille convergente l’image d’un objet sur un écran. Distinguer une lentille convergente d’une lentille divergente. Trouver expérimentalement le foyer d’une lentille convergente et estimer sa distance focale. Identifier les éléments de l’œil sur un modèle élémentaire (ensemble des parties transparentes de l’œil/lentille, rétine/écran) Réaliser des expériences pour expliquer et corriger les défauts de l’œil (myopie, hypermétropie)

Chapitre 11 : La vitesse de la lumière

Connaissances La lumière peut se propager dans le vide et dans les milieux transparents comme l’air, l’eau et le verre. Vitesse de la lumière dans le vide (3.10^8 m/s ou 300 000 km/s) Ordres de grandeurs de distances de la Terre à quelques étoiles et galaxies dans l’Univers ou des durées de propagation de la lumière correspondantes.

Capacités Faire des calculs entre distance, vitesse et durée.