Physique-Chimie Cycle 4
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Thème 1 - Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
L'eau que nous buvons est-elle pure ?
Ch. 2
La matière : états, masse et volume
Ch. 3
Les changements d'état de la matière
Ch. 4
Les mélanges
Ch. 5
La matière à l'échelle microscopique
Ch. 6
Que trouve-t-on dans l'air ?
Ch. 7
Les transformations chimiques et la pollution
Ch. 8
Modélisation des transformations chimiques
Ch. 9
Les ions dans notre quotidien
Ch. 10
Quand les acides et les bases réagissent
Ch. 11
Introduction à la masse volumique
Ch. 12
La masse volumique
Ch. 13
La matière, dans l'espace et dans l'Univers
Ch. 14
De l'Univers aux atomes
Thème 2 - Mouvement et interactions
Ch. 15
Introduction à la vitesse et au mouvement
Ch. 16
Repérage de mouvement et mesure de vitesse
Ch. 17
Vitesse et mouvement
Ch. 18
Les interactions
Ch. 19
Les forces
Ch. 20
Le poids
Thème 3 - L'énergie et ses conversions
Ch. 21
Introduire la notion d'énergie
Ch. 22
Conversion et transfert de l'énergie
Ch. 23
La conservation de l'énergie
Ch. 24
Les circuits électriques
Ch. 25
La tension et l'intensité
Ch. 26
Relations entre grandeurs dans les circuits électriques
Ch. 27
Résistance et loi d'Ohm
Ch. 28
Puissance et énergie en électricité
Thème 4 - Des signaux pour observer et communiquer
Ch. 29
Le son
Ch. 30
La lumière
Ch. 31
Vitesse de propagation des signaux
Ch. 32
Des signaux au-delà de la perception humaine
Chapitre 1
Activité 2 - Activité documentaire

La matière, chargée ou neutre ?

Compétence : Lire et comprendre des documents scientifiques pour en extraire des informations.
Problématique de l'activité
Dans l'Antiquité, Thalès de Millet observe que l'ambre, une pierre semi-précieuse, attire à lui des objets légers lorsqu'il a été frotté avec un tissu.

Ambre : pierre semi-précieuse.
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Quelles sont les propriétés électriques des atomes ?

Doc. 1
L'étude de W. Gilbert met en évidence l'existence de deux caractères électriques différents.

Au XVIe siècle, William Gilbert étudie méthodiquement le phénomène de l'ambre frotté. Le mot électrique vient du grec êlektron qui signifie ambre jaune : il fait référence à la propriété de la matière qui cause ces attractions entre objets, qu'on observe aussi avec d'autres matériaux. Constatant que des répulsions peuvent également avoir lieu, Gilbert en déduit qu'il existe deux caractères électriques différents.

Doc. 2
Gilbert découvre la répulsion électrique après contact.

Doc. 2 : Gilbert découvre la répulsion électrique après contact.
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Les échantillons de même caractère électrique se repoussent, ceux de caractères électriques différents s'attirent.

Doc. 3
Le modèle atomique de Thomson, dépassé dès 1911.

Doc. 3 : Le modèle atomique de Thomson, dépassé dès 1911.
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En 1904, Thomson démontre qu'il existe dans la matière des particules bien plus légères que les atomes. Elles portent toutes la même charge électrique et sont nommées électrons. Thomson fait l'hypothèse qu'un atome ressemble à une petite sphère de substance positive truffée d'électrons négatifs, si bien que l'atome dans son ensemble est neutre. Sans cela, la matière serait instable car les atomes se repousseraient.

Vocabulaire

  • Une charge électrique : propriété de la matière, à l'origine des interactions électriques et magnétiques.
  • Neutre : dont la charge électrique apparente est nulle.
Questions

Exploration et analyse des documents

1. Doc. 1 et 3 Par quels adjectifs désigne-t-on les caractères électriques à l'époque de Thomson (et aujourd'hui encore) ?

2. Doc. 1 et 3 Quelles charges électriques doivent être en présence pour observer une attraction électrique ? Et une répulsion ?

3. Doc. 3 Combien d'électrons possède l'atome représenté dans le document ?
4. Que peux-tu affirmer concernant la charge de la matière représentée en rose ?

Synthèse

5. Comment les atomes peuvent-ils être neutres tout en contenant des charges électriques ?

Pour réussir cette activité

  • J'ai expliqué la neutralité de l'atome.
  • J'ai identifié les règles d'attraction et de répulsion entre des charges électriques.

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