Tous les documents consultables à partir de ce niveau d'arborescence sont publiés sous la seule responsabilité du groupe d'experts.
Les thèmes d’étude proposés ne correspondent pas forcément à une séquence de trois heures.
Titre de la séance |
Détail des activités |
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Introduction 3h |
Présentation du programme. Présentation des objectifs. Méthodes de travail. Découverte des salles MPI. Premier contact avec la salle multimédia et Internet. Règles de sécurité électrique. |
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Étude d’une thermistance CTN. 3h |
Utilisation d’un multimètre en Ohmmètre. Utilisation d’un thermomètre analogique. Tracé manuel de R = f(q). Utilisation d’un tableur grapheur. |
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Étude documentaire sur la température 3h |
Historique, échelles, techniques de mesure. Utilisation de l’outil Internet. Utilisation d’un traitement de textes. |
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Détermination directe de la résistance d’un résistor 2h
Gestion d’une disquette et du disque dur 1h |
Utilisation du code des couleurs. Indications du fabricant. Précision d’une mesure. Associations de résistances (série et parallèle).
Système d’exploitation. Notions d’arborescence. Notions élémentaires (copier, coller…). |
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Utilisation d’une centrale d’acquisition 1h Étude documentaire sur les résistances 2h |
Reprise du tracé R = f(q). Au moyen d’une centrale d’acquisition et exploitation des résultats. Modélisation des résultats. Lois vues en classe de troisième. Code des couleurs. Types résistors, photorésistances, thermistance… Utilisations : protection (puissance)… Utilisation du traitement de textes. |
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Détermination d’une résistance par la loi d’Ohm 1h30 Utilisation d’une régression linéaire 1h30 |
Mesures de tensions et d’intensités. Incertitudes de mesure. Utilisation d’un tableur grapheur. Modélisation. Utilisation d’une calculette pour établir une régression linéaire. Régression linéaire avec un tableur. |
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Étude spectrale d’un corps porté à une température (loi de Planck) 2h Lorsque les élèves abordent le thème de la lumière dans le cours de physique. (Partie thématique) Évaluation individuelle 1h |
Utilisation du tableur grapheur pour la loi de Planck. Influence de la température. Excursion en longueur d’onde. Détermination d’une valeur de résistance inconnue par diverses méthodes. |
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"Ohmique" : un dipôle caractéristique 3h |
Mise en œuvre d’outils traditionnels. (générateur de fonctions, oscilloscope…). Mesure de périodes et de fréquences. Caractéristique d’un résistor. Tracé de sa caractéristique avec une centrale d’acquisition. Mise en parallèle d’un système d’acquisition de données et d’un oscilloscope. |
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Étude d’une série de valeurs de résistances "à la sortie de l’usine". En relation avec le cours de maths : moyenne… |
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Fabrication d’un indicateur de niveau de température 3h |
Réinvestissement de la CTN monté en pont diviseur. Première utilisation d’un AO monté en comparateur. Visualisation en sortie de l’AO avec deux DEL Tête Bêche. |
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Étude documentaire sur le micro-ordinateur 3h |
Recherche sur Internet. Recherche au CDI. Faire un document sur l’histoire de la micro-informatique, le fonctionnement de l’ordinateur et son architecture… Présenter sous forme d’un exposé pour certains. |
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Conditionnement d’un signal électrique Nécessité de conditionner le signal électrique. 5h Évaluation individuelle 1h |
Introduction du montage suiveur avec AO à la sortie du diviseur de tension après avoir montré ses limites… Introduction du montage amplificateur (inverseur ou non inverseur) avec AO. Amplificateur de différence en reprenant la chaîne de mesure précédente. |
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Utilisation d’un système d’acquisition de données 3h |
Enregistrement d’un signal avant et après amplification. Comparaison oscilloscope/carte d’acquisition. Visualisation de la fréquence d’échantillonnage. Parallèle avec un oscilloscope à mémoire. Résolution de la carte d’acquisition. |
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Étude documentaire sur la numération 2h Introduction à la conversion numérique et analogique avec un logiciel 1h |
Recherche sur Internet. Recherche au CDI. Réaliser un document sur l’histoire de la numération, techniques de numération, nécessité en micro-informatique. Utilisation d’un tableur. |
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Comparaison de deux capteurs 5h
Évaluation individuelle 1h |
Comparer la réponse d’une CTN et d’un LM35. Ajustement à une fonction mathématique. Introduction de caractéristiques comme : Limites d’utilisation de ces capteurs. Temps de réponse de capteurs optoélectroniques.
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Étude de la conversion numérique analogique Simulations et travaux sur tableur 3h |
Principe de la conversion N/A. Réseau R-2R. Réseau résistances pondérées. Utilisation d'un convertisseur pré-câblé... Simulation avec un tableur d’un conversion décimale binaire avec une logique élémentaire de programmation (SI condition, alors, sinon) (partie thématique) |
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Simulations et travaux sur tableur 6h |
Utilisation d’un convertisseur A/N sur 8bits. Retour sur la notion de résolution. Utilisation de simulateurs de circuits électriques. Utilisation d’un logiciel de simulation. |
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Manipulations assistées par micro-ordinateur
4 fois 3h |
" TP tournants " (4 séances de TP à choisir parmi celles-ci) Utilisation de capteurs de position Mesure de pressions et températures Utilisation de capteurs optoélectroniques |
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(Partie thématique) 3h |
Utilisation d’un contrôleur pour déterminer le sens passant des DEL, des résistances, des tensions, des intensités avec les précautions d’utilisations habituelles. Vérification de la loi de nœuds. Utilisation de la loi d’Ohm |
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Introduction des portes logiques (Partie thématique) 3h |
Présentation de leur intérêt des portes logiques (additionneurs …). Éléments de logique. Un peu de numération. Étude d’une porte logique. |
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Étude de portes logiques (Partie thématique) 3h |
Logique théorique. Divers opérateurs (NON, ET…). Étude expérimentale de portes logiques. Réalisation de diverses portes avec des portes NON, ET. |
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Étude d'un additionneur binaire (Partie thématique) 3h |
Réalisation expérimentale d'un demi additionneur. Problème de la retenue. Réalisation d'un additionneur de deux bits. Mise en commun pour réaliser un additionneur de quatre bits. Utilisation d'un additionneur 4 bits. |