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Fiche d'activités N°1 |
Cette page reproduit les travaux que j'ai pu réaliser avec mes élèves de 5ème. Elles sont libres de droit et vous pouvez les utiliser comme bon vous semble. Par contre , je serai heureux, ami visiteur, si vous m'adressez un petit bonjour par mail et si vous me faîtes connaître vos commentaires et vos idées. |
Problème n°1: Quelles sont les différentes sortes d'ombres?
Activité 1: Présentation des ombres
Activité 2: Etude de l'ombre propre d'un objet
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Limitation d'un faisceau lumineux avec des écrans ou avec des "peignes". Visées à travers des écrans troués: vérification de l'alignement des trous. Chambre noire. Observer des ombres avec des sources ponctuelles ou étendues. Retour sur la pénombre:
observer la source en vision directe en mettant l'oeil dans
la zone de pénombre. Réaliser un modèle de
système solaire. Construire et utiliser un cadran
solaire.
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Faire un schéma représentant un faisceau lumineux. Représenter un rayon de lumière par un trait repéré par une flèche indiquant le sens de la propagation. Interpréter des ombres propres et portées en fogurant des tracés rectilignes de lumière. Prévoir la forme d'ombres dans les cas suivants: source petite devant l'objet, source grande devant l'objet. Prévoir ce que l'on
verra, en vision directe , dans diverses situations, en
fonction des positions relatives des objets, des sources et
de l'oeil. Décrire simplement la structure du système solaire ainsi que celle du système Terre-Lune. Analyser de façon élémentaire les phases de la Lune ainsi que les éclipses. Savoir que la lumière peut se propager sans le support d'un milieu matériel. Connaître la valeur de la vitesse de la lumière dans le vide (3.108 m/s) Connaître à une puissance de 10 près quelques ordres de grandeurs de distance dans l'univers ou des durées de propagation de la lumière qui leur correspondent.
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Activité n°1 : Présentation des
ombres
Matériel: Projecteur, ballon de volley, écran.
Manipulation:
- On éclaire un ballon placé devant un écran. Tracer les rayons tangents au ballon et colorier en noir les zones sans lumière.
- Mettre les
légendes: ombre propre, ombre portée, cône
d'ombre, source ponctuelle
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Activité n°2 : Etude de l'ombre propre
d'un objet?
Matériel : projecteur, une diapo transparente, un ballon de volley
Travail collectif :
On éclaire au
milieu de la pièce le ballon avec le projecteur. Chaque
élève repère sa position par rapport à
l'axe source-ballon, puis trace le ballon tel qu'il le voit en
laissant les parties éclairées en clair et noircissant
les parties sombres.
La mise en commun aboutit
au schéma ci-contre et permet de constater que la façon
dontb on voit un objet dépend de la position de l'observateur
par rapport à la source et à l'objet. Le shéma
obtenu amène très facilement les élèves
à évoquer les phases de la lune, suite naturelle de
cette activité.
L'ombre propre observée dépend de la position de l'observateur.
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Activité 3: Les phases de la
lune
Matériel par groupe: une souce de lumière, un objet spérique (balle de tennis par exemple)
Activité à réaliser par groupes de 3 ou 4: Chaque élève fait l'activité puis dessine ce qui est vu sur son cahier
Manipulation:
- L'observateur se trouve
face à la source. Il place la balle entre lui et la source et
dessine cer qu'il voit suivant le même code que pour
l'activité précédente.
- L'élève
tourne d'un quart de tour vers la gauche en entrainant la balle avec
lui. Dessin.
- Un autre quart de tour,
la balle se trouve alors à l'opposé de la source.
Dessin.
- Un autre quart de tour,
dessin.
- Si l'élève
fait un autre quart de tour, il arrive alors à la situation
initiale.
Travail de
recherche:
A quoi correspondent dans
la réalité la source de lumière, la balle,
l'observateur?
Sous chaque dessin,
marquer les titres suivants: premier quartier, dernier quartier,
pleine lune, nouvelle lune.
Sous chaque titre, en
utilisant votre agenda, placer les dates des prochaines phases de la
lune correspondantes.
Calculer approximativement
avec les dates la durée d'une lunaison, temps que la lune met
pour faire un tour complet de la terre
Qu'est-ce qu'une lune
gibbeuse? Qu'est-ce qu'un croissant de lune?
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Question
:Trouvez deux
solutions pour agrandir l'ombre portée sur un écran
d'un ballon fixe.
Réponse:
- approcher la source du ballon
- éloigner l'écran du ballon.
Vérification
avec une source
(projecteur), un ballon et un écran.
Commentaire:
Cette activité
amène les élèves à remarquer le manque de
netteté de l'ombre quand la source est proche de l'objet et
nous conduit tout naturellement à parler de la ntion de
pénombre.
Bilan:
La taille de l'ombre
portée dépend de la distance source-objet et de la
distance objet-écran.
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