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Documents CLEA pour le programme de première S

par Francis Berthomieu — last modified 2015 Mar 23 10:44

Comme nous l'avons fait en son temps pour le programme de Sciences Physiques de la classe de seconde, nous vous proposons, cette fois pour le programme de première S, toujours à partir du texte du programme officiel, un accès aux documents, activités et compléments d'information mis au point par le CLEA .

 

Pour commencer, voici une contribution d'Olivier Gayrard, qui a mis au point quelques fiches sur le sujet "Couleurs et images" :

  • Comment l’œil fonctionne-t-il ?

  • D’où vient la lumière colorée ?

  • Comment créer de la couleur ? 

Cette rubrique s'enrichira peu à peu de nouvelles contributions. N'hésitez pas à nous contacter pour nous proposer les vôtres !

Extraits du programme de première scientifique

 

OBSERVER
Couleurs et images

Comment l'oeil fonctionne-t-il ?
D'où vient la lumière colorée ?
Comment créer de la couleur ?

NOTIONS ET CONTENUS COMPÉTENCES ATTENDUES DOCUMENTS CLEA

Couleur, vision et image


L'oeil ; modèle de l'oeil réduit.
Lentilles minces convergentes : images réelle et virtuelle. Distance focale, vergence.
Relation de conjugaison ; grandissement.
Accommodation.
Fonctionnements comparés de l'oeil et d'un appareil photographique.
Couleur des objets.
Synthèse additive, synthèse soustractive.
Absorption, diffusion, transmission.
Vision des couleurs et trichromie. Daltonisme.
Principe de la restitution des couleurs par un écran plat (ordinateur, téléphone portable, etc.).

 

 Décrire le modèle de l'oeil réduit et le mettre en correspondance avec l'oeil réel.
Déterminer graphiquement la position, la grandeur et le sens de l'image d'un objet-plan donnée par une lentille convergente.
Modéliser le comportement d'une lentille mince convergente à partir d'une série de mesures.
Utiliser les relations de conjugaison et de grandissement d'une lentille mince convergente.
Modéliser l'accommodation du cristallin.
Pratiquer une démarche expérimentale pour comparer les fonctionnements optiques de l'oeil et de l'appareil photographique.
Interpréter la couleur observée d'un objet éclairé à partir de celle de la lumière incidente ainsi que des phénomènes d'absorption, de diffusion et de transmission.
Utiliser les notions de couleur blanche et de couleurs complémentaires.
Prévoir le résultat de la superposition de lumières colorées et l'effet d'un ou plusieurs filtres colorés sur une lumière incidente.
Pratiquer une démarche expérimentale permettant d'illustrer et comprendre les notions de couleurs des objets. Distinguer couleur perçue et couleur spectrale.
Recueillir et exploiter des informations sur le principe de restitution des couleurs par un écran plat.

 

Sources de lumière colorée


Différentes sources de lumière : étoiles, lampes variées, laser, DEL, etc.
Domaines des ondes électromagnétiques.
Couleur des corps chauffés. Loi de Wien.
Interaction lumière-matière : émission et absorption.
Quantification des niveaux d'énergie de la matière.
Modèle corpusculaire de la lumière : le photon. Énergie d'un photon.
Relation E = hn dans les échanges d'énergie. 

Spectre solaire.

 

 Distinguer une source polychromatique d'une source monochromatique caractérisée par une longueur d'onde dans le vide.
Connaître les limites en longueur d'onde dans le vide du domaine visible et situer les rayonnements infrarouges et ultraviolets.
Exploiter la loi de Wien, son expression étant donnée.
Pratiquer une démarche expérimentale permettant d'illustrer et de comprendre la notion de lumière colorée.
Interpréter les échanges d'énergie entre lumière et matière à l'aide du modèle corpusculaire de la lumière.
Connaître les relations l = c/n et E = hn  et les utiliser pour exploiter un diagramme de niveaux d'énergie. 
Expliquer les caractéristiques (forme, raies) du spectre solaire.

 

 

COMPRENDRE
Lois et modèles

Quelles sont les causes physiques à l’oeuvre dans l’Univers ?
Quelles interactions expliquent à la fois les stabilités et les évolutions physiques et chimiques de la matière ?
Quels modèles utilise-t-on pour les décrire ?
Quelles énergies leur sont associées ?

  

NOTIONS ET CONTENUS COMPÉTENCES ATTENDUES DOCUMENTS CLEA

Champs et forces

Exemples de champs scalaires et vectoriels : pression, température, vitesse dans un fluide.
Champ magnétique : sources de champ magnétique (Terre, aimant, courant).
Champ électrostatique : E = F/q 
Champ de pesanteur local : g = P/m 
Loi de la gravitation ; champ de gravitation.
Lien entre le champ de gravitation et le champ de pesanteur.

 

 

Recueillir et exploiter des informations (météorologie, téléphone portable, etc.) sur un phénomène pour avoir une première approche de la notion de champ.
Décrire le champ associé à des propriétés physiques qui se manifestent en un point de l'espace.
Comprendre comment la notion de champ a émergé historiquement d'observations expérimentales.
Pratiquer une démarche expérimentale pour cartographier un champ magnétique ou électrostatique.
Connaître les caractéristiques :

  • des lignes de champ vectoriel ;
  • d'un champ uniforme ;
  • du champ magnétique terrestre ;
  • du champ électrostatique dans un condensateur plan ;
  • du champ de pesanteur local.
Identifier localement le champ de pesanteur au champ de gravitation, en première approximation.

 

Formes et principe de conservation de l'énergie


Énergie d'un point matériel en mouvement dans le champ de pesanteur uniforme : énergie cinétique, énergie potentielle de pesanteur, conservation ou non conservation de l'énergie mécanique.
Frottements ; transferts thermiques ; dissipation d'énergie.
Formes d'énergie
Principe de conservation de l'énergie.
Application à la découverte du neutrino dans la désintégration .

 

 Connaître et utiliser l'expression de l'énergie cinétique d'un solide en translation et de l'énergie potentielle de pesanteur d'un solide au voisinage de la Terre.
Réaliser et exploiter un enregistrement pour étudier l'évolution de l'énergie cinétique, de l'énergie potentielle et de l'énergie mécanique d'un système au cours d'un mouvement.
Connaître diverses formes d'énergie.
Exploiter le principe de conservation de l'énergie dans des situations mettant en jeu différentes formes d'énergie.

 

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AGIR
Défis du XXIème siècle

En quoi la science permet-elle de répondre aux défis rencontrés par l’Homme dans sa volonté de développement tout en préservant la planète ?

 

NOTIONS ET CONTENUS COMPÉTENCES ATTENDUES DOCUMENTS CLEA

Créer et innover


Culture scientifique et technique ; relation science-société.
Métiers de l'activité scientifique (partenariat avec une institution de recherche, une entreprise, etc.).

 

 

Réinvestir la démarche scientifique sur des projets de classe ou de groupes.
Comprendre les interactions entre la science et la société sur quelques exemples.
Communiquer sur la science par exemple en participant à des actions de promotion de la culture scientifique et technique.
Recueillir et exploiter des informations sur l’actualité scientifique et technologique, sur des métiers ou des formations scientifiques et techniques en lien avec des ressources locales.

 

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