Fiche d'activités
Cette page reproduit les travaux que j'ai pu réaliser avec mes élèves de collège. 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.
Mise en route et réglage de l'oscilloscope
Etude d'un courant à l'oscilloscope
Atelier n°1: Etude de la tension du générateur basse fréquence
Atelier n°2: Etude de la tension fournie par les bornes vertes de l’alimentation
Atelier n°3: Production d’un courant alternatif
Atelier n°4: Propriétés d’une tension alternative
Contact: vos remarques ou suggestions.
Préambule
Quatre activités pour découvrir le courant alternatif et ses propriétés.
Pour donner un peu plus d'autonomie à mes élèves, je les ai répartis en quatre groupes pour réaliser des ateliers tournants. Le matériel disponible m'a permis pour chaque atelier de constituer deux sous-groupes de 2 ou 3 élèves. A la fin de ce travail par activités, une mise ne commun permettait de consolider les acquis avrant le devoir de contrôle.
Voici le thème des 4 ateliers:
Atelier 1: Le courant du générateur basse fréquence (EXAO)
Atelier 2: Etude à l'oscilloscope du courant de notre alimentation
Atelier 3: La production d'une tension alternative
Atelier 4: Etude des propriétés du courant alternatif
Un travail préparatoire sur l'oscilloscope dont c'était la première utilisation pour les élèves était nécessaire pour familiariser les élèves avec cet outil.
Bilan:
Le devoir de contrôle m'a permis de constater qu'un bon nombre d'élèves avait bien assimilé les notions à retenir. Quelques-uns ont approché la note maximale. Quelques difficultés cependant sont à noter pour le calcul de la période, fréquence etc... Par contre la notion de courant alternatif parait bien acquise. L'ensemble me parait mieux compris que les années précédentes avec une méthode plus traditionnelle. Enfin quelques élèves devront acquérir une meilleure autonomie.
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Fiche méthode n°2 : Mise en route et réglage de l’oscilloscope Objectif : Etre capable d’utiliser seul l’oscilloscope sans balayage ou avec balayage. Mise en route et réglage sans balayage. Brancher l’oscilloscope sur le courant du secteur. 1- Appuyer sur l’interrupteur marche - arrêt. (24) 2- Mettre le couplage d’entrée (14) en position basse. 3- Appuyer sur le bouton XY (5) : une petite tache lumineuse, le spot, doit apparaître à l’écran. Sinon, il faudra le chercher avec les boutons cadrage (voir numéro suivant). 4- Avec le bouton cadrage jaune (6), déplacer horizontalement le spot. Avec le bouton cadrage bleu (8), déplacer verticalement le spot de façon à amener le spot au centre de l’écran. 5- Régler l’intensité lumineuse (23) et la focalisation (25) de façon à obtenir au centre de l’écran un petit point lumineux. Mise en route et réglage du balayage. 1- Déclencher le balayage en appuyant sur la touche YB. (10) Suivant la vitesse du balayage, on voit alors apparaître à l’écran une ligne horizontale ou un mouvement horizontal du spot de gauche à droite de l’écran : on dit que le spot balaye l’écran. 2- Pour agir sur la vitesse du balayage, il faut actionner le bouton « Coefficient du balayage » (15). En position 0.2 s, le spot met 0.2s pour parcourir une grande division : le balayage est lent et visible. En position 0.5 ms, il met 0.5 micro seconde pour parcourir une grande division : le balayage est très rapide, avec la persistance des impressions lumineuses dans notre oeil, on voit alors une ligne horizontale à l’écran. 3- Il sera parfois utile de stabiliser la courbe au cours d’une manipulation en agissant sur le réglage continu du coefficient de balayage. (17)
Objectif :
Etre capable d’utiliser seul l’oscilloscope sans balayage ou avec balayage.
Mise en route et réglage sans balayage.
Brancher l’oscilloscope sur le courant du secteur.
1- Appuyer sur l’interrupteur marche - arrêt. (24)
2- Mettre le couplage d’entrée (14) en position basse.
3- Appuyer sur le bouton XY (5) : une petite tache lumineuse, le spot, doit apparaître à l’écran. Sinon, il faudra le chercher avec les boutons cadrage (voir numéro suivant).
4- Avec le bouton cadrage jaune (6), déplacer horizontalement le spot.
Avec le bouton cadrage bleu (8), déplacer verticalement le spot
de façon à amener le spot au centre de l’écran.
5- Régler l’intensité lumineuse (23) et la focalisation (25) de façon à obtenir au centre de l’écran un petit point lumineux.
Mise en route et réglage du balayage.
1- Déclencher le balayage en appuyant sur la touche YB. (10) Suivant la vitesse du balayage, on voit alors apparaître à l’écran une ligne horizontale ou un mouvement horizontal du spot de gauche à droite de l’écran : on dit que le spot balaye l’écran.
2- Pour agir sur la vitesse du balayage, il faut actionner le bouton « Coefficient du balayage » (15).
En position 0.2 s, le spot met 0.2s pour parcourir une grande division : le balayage est lent et visible.
En position 0.5 ms, il met 0.5 micro seconde pour parcourir une grande division : le balayage est très rapide, avec la persistance des impressions lumineuses dans notre oeil, on voit alors une ligne horizontale à l’écran.
3- Il sera parfois utile de stabiliser la courbe au cours d’une manipulation en agissant sur le réglage continu du coefficient de balayage. (17)
1- Couplage d'entrée voie YA 2- 2 douilles sécurité entrée YA (Jaune-Noir) 3- Sensibilité verticale voie YA (Jaune) 4- Voie YA 5- Mode XY 6- Cadrage vertical voie YA (Jaune) 7- Mode DUAL: YA, YB 8- Cadrage vertical voie YB (Bleu) 9- Mode ADD: YA+YB 10- Voie YB 11- Affichage de la voie YB 12- 2 douilles sécurité entrée YB (Bleu-Noir) 13- Sensibilité verticale voie YB (Bleu)
1- Couplage d'entrée voie YA
2- 2 douilles sécurité entrée YA (Jaune-Noir)
3- Sensibilité verticale voie YA (Jaune)
4- Voie YA
5- Mode XY
6- Cadrage vertical voie YA (Jaune)
7- Mode DUAL: YA, YB
8- Cadrage vertical voie YB (Bleu)
9- Mode ADD: YA+YB
10- Voie YB
11- Affichage de la voie YB
12- 2 douilles sécurité entrée YB (Bleu-Noir)
13- Sensibilité verticale voie YB (Bleu)
14- Couplage d'entrée YB 15- Coefficient de balayage (Rouge) 16- Sources de déclenchement YA ou YB 17- Réglage continu du coefficient de balayage (Rouge) 18- Niveau de déclenchement (Rouge) 19- Sélection de la pente de déclenchement 20- Déclenchement Auto / Normal 21- Cadrage horizontal (Rouge) 22- Voyant Marche - Arrêt 23- Intensité 24- Interrupteur Marche - Arrêt 25- Focalisation 26- Rotation de trace (Face arrière)
14- Couplage d'entrée YB
15- Coefficient de balayage (Rouge)
16- Sources de déclenchement YA ou YB
17- Réglage continu du coefficient de balayage (Rouge)
18- Niveau de déclenchement (Rouge)
19- Sélection de la pente de déclenchement
20- Déclenchement Auto / Normal
21- Cadrage horizontal (Rouge)
22- Voyant Marche - Arrêt
23- Intensité
24- Interrupteur Marche - Arrêt
25- Focalisation
26- Rotation de trace (Face arrière)
Etude d'un courant à l'oscilloscope:
Travail par groupe:
Travail à réaliser: Répondre sur le cahier aux questions
- Mettre l'oscilloscope en route sans balayage et faire les réglages en utilisant les consignes de la fiche - méthode.
- Relier les bornes + et - de votre alimentation aux bornes 12 (Douilles sécurité). Que constatez-vous?
- Augmenter la tension . Que constatez-vous?
- Inverser les bornes d ebranchement de l'alimentation que constatez-vous?
- Régler l'oscilloscope en position balayage et refaire les mêmes manipulations. Décrire vos observations
Travail personnel:
Ecrire et compléter le texte qui suit: (réponses en rouge)
Une tension continue produit sur l'écran de l'oscilloscope un point lumineux appelé spot. La position du spot dépend dela tension appliquée et du sens de branchement . En position balayage le spot est remplacé par une ligne horizontale .