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NOM : Prénom : Classe : Contrôle de Physique n°1 : Exercice n°1 : Le voltmètre

NOM : Prénom : Classe : Contrôle de Physique n°1 : Exercice n°1 : Le voltmètre : (5 points) 1- Comment branche t-on un voltmètre dans un circuit ? /1 2- Sur la figure 1 sont représentés les 4calibres de ce voltmètre. Quel calibre faut-il choisir pour commencer une mesure ? Pourquoi ? /0,5 3- Quelle est l’erreur quand le voltmètre affiche « 1 » ? /0,5 4- Evaluation des capacités expérimentales : /3 Tu vas mesurer la tension aux bornes du dipôle que le professeur t’indiquera quand tu seras appelé à son bureau. Tu disposes d’une minute pour réaliser les branchements nécessaires à la mesure. Note alors la valeur de la tension mesurée : ………………………………………… Exercice n°2 : Appliquer les lois de la tension : (8 points) On n’oubliera pas de rédiger, avec les justifications nécessaires, toutes les réponses Question 0 : a- Quelle loi s’applique dans un circuit en série ? (Donne le nom et explicite clairement cette loi) /1 b- Quelle loi s’applique dans un circuit en dérivation ? (Donne le nom et explicite clairement cette loi) /1 1- Quelle est la tension aux bornes des interrupteurs fermés dans les figures 1 et 2. /0,5 2-Sur la figure 1, le voltmètre V1, donne le résultat de la mesure : U1= 4,5V. a- Quelle est la tension U2 mesurée par V2 ? /1 b- Quelle est la tension U3 mesurée par V3 ? /1 3- Sur la figure 2, on peut lire sur l’écran du voltmètre V1 : 4,6V. Le voltmètre V3 indique 2,4V. Quelle est la valeur de la mesure sur V2 ? /1 4- Sur le schéma 2, place les bornes « V » et « COM » sur chaque voltmètre. /1 5- On ouvre l’interrupteur dans la figure 2. a- Quelle est la valeur de la tension aux bornes de l’interrupteur ouvert ? /1 b- Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la résistance ? Justifie. /0,5 Exercice n°3 : Reconnaître un montage (3points) 1- Deux lampes sont branchées en série ? Lesquelles ? /0,5 2- Comment est branchée la lampe L3 par rapport aux lampes L1 et L2 ? /0,5 3- Schématise le circuit. /1 4- La tension U1 aux bornes de L1 vaut 6V, celle U2 aux bornes de L2 vaut 3V. Calcule la tension U3 aux bornes de L3. Ta réponse devra être rédigée. /1 Exercice n°4 : Modifier un montage (3 points) 1- Que vaut la tension aux bornes de la lampe L2 ? Justifie ta réponse. /1 2- Si on ajoute une lampe L3 en dérivation, quelle sera la valeur de la tension à ses bornes ? /1 3- Si on remplace la lampe L1 dans le montage photographié par une résistance, quelle sera la valeur de la tension à ses bornes. /1 Exercice n°5 : Conversions (1 point) 5 V = ……………kV 325 mV= …………….V Contrôle de Physique n°1 : Correction Exercice n°1 : Le voltmètre : (5 points) 1- Comment branche t-on un voltmètre dans un circuit ? /1 Un voltmètre se branche en dérivation aux bornes d’un dipôle (la borne V du coté du « + » du générateur et la borne COM du coté du «-» du générateur). 2- Sur la figure 1 sont représentés les 4 calibres de ce voltmètre. Quel calibre faut-il choisir pour commencer une mesure ? Pourquoi ? /0,5 Il faut choisir le plus grand calibre, c'est-à-dire ici le calibre 600V pour éviter d’endommager l’appareil lors de la mesure d’une tension inconnue. 3- Quelle est l’erreur quand le voltmètre affiche « 1 » ? /0,5 Le calibre choisi est trop petit par rapport à la valeur de la tension mesurée ! 4- Evaluation des capacités expérimentales : /3 Voir la fiche méthode sur l’utilisation d’un voltmètre. Exercice n°2 : Appliquer les lois de la tension : (8 points) Question 0 : a- et b- Voir le cours (III-Les lois de la tension) 1- Quelle est la tension aux bornes des interrupteurs fermés dans les figures 1 et 2. /0,5 La tension aux bornes d’un interrupteur fermé est toujours nulle ! (Voir le TP- expérience 2-circuit fermé) 2-Sur la figure 1, le voltmètre V1, donne le résultat de la mesure : U1= 4,5V. a- Quelle est la tension U2 mesurée par V2 ? /1 On utilise la loi de l’égalité (ou unicité) de la tension dans un circuit en dérivation : U1= U2 U1= 4,5V donc U2= 4,5 V t de 4,5V. La tension U2 mesurée par V2 es b- Quelle est la tension U3 mesurée par V3 ? /1 On utilise la loi de l’égalité (ou unicité) de la tension dans un circuit en dérivation : U1= U2 = U3 U1= U2= 4,5V donc U3= 4,5 V La tension U3 mesurée par V3 est de 4,5V. 3- Sur la figure 2, on peut lire sur l’écran du voltmètre V1 : 4,6V. Le voltmètre V3 indique 2,4V. Quelle est la valeur de la mesure sur V2 ? /1 On utilise la loi d’additivité des tensions dans un circuit en série : U1= U2 + U3 donc U2= U1-U3 U2= 4,6 – 2,4 U2= 2,2V La tension U2 mesurée par V2 est de 2,2V. 4- Sur le schéma 2, place les bornes « V » et « COM » sur chaque voltmètre. /1 voir schéma 5- On ouvre l’interrupteur dans la figure 2. a- Quelle est la valeur de la tension aux bornes de l’interrupteur ouvert ? /1 ¾ La tension aux bornes d’un interrupteur ouvert est égale à celle aux bornes de la pile, donc ici elle vaut 4,6V. ¾ Autre possibilité de réponse : On utilise la loi d’additivité des tensions dans un circuit en série : U1= U2 + U3+ U4 avec U4 : la tension aux bornes de l’interrupteur ouvert. Donc U4= U1 - U2 - U3 U4= 4,6 - 0 – 0 voir TP expérience 2 : en circuit ouvert, la tension aux bornes U4= 4,6 V d’une lampe, d’un moteur…. est nulle La tension U4 vaut 4,6V. b- Quelle est la valeur de la tension aux bornes de la résistance ? Justifie. /0,5 En circuit ouvert, la tension aux bornes de la résistance est nulle car la résistance n’est pas parcourue par un courant électrique. Exercice n°3 : Reconnaître un montage (3points) 1- Deux lampes sont branchées en série ? Lesquelles ? /0,5 L1 et L2 sont branchées en série. 2- Comment est branchée la lampe L3 par rapport aux lampes L1 et L2 ? /0,5 L3 est branché en dérivation par rapport aux lampes L1 et L2. 3- Schématise le circuit. /1 L1 L2 L3 + - 4- La tension U1 aux bornes de L1 vaut 6V, celle U2 aux bornes de L2 vaut 3V. Calcule la tension U3 aux bornes de L3. Ta réponse devra être rédigée. /1 On utilise la loi de l’égalité (ou unicité) de la tension dans un circuit en dérivation : U3 = U1 + U2 U3 = 6 + 3 U3 = 9V La tension U3 mesurée par V3 est de 9 V. Exercice n°4 : Modifier un montage (3 points) 1- Que vaut la tension aux bornes de la lampe L2 ? Justifie ta réponse. /1 On utilise la loi de l’égalité (ou unicité) de la tension dans un circuit en dérivation : U1= U2 U1= 6V donc U2 = 6V La tension U2 aux bornes de la lampe L2 est de 6V. 2- Si on ajoute une lampe L3 en dérivation, quelle sera la valeur de la tension à ses bornes ? /1 La tension à ses bornes sera de 6V d’après la loi de l’égalité de la tension dans un circuit en dérivation 3- Si on remplace la lampe L1 dans le montage photographié par une résistance, quelle sera la valeur de la tension à ses bornes. /1 La tension aux bornes de la résistance sera de 6V (que ce soit une lampe, un moteur une résistance cela ne change rien !) Exercice n°5 : Conversions (1 point) 5 V = 0,005 kV 325 mV= 0,325V uploads/s1/ controle-chap1-eleves-correction.pdf