Analogie tension électrique - piste de ski en quatrième

[Tylerdurdencam]

Bonjour à tous.

C'est mon premier partage de document sur le forum, je me lance !

J'ai mis en fichier joint l'activité qui me permet d'introduire la tension électrique en quatrième.
En chapitre 1 de la partie électricité, je fais l'intensité du courant. Avant de commencer le chapitre 2 sur la tension électrique, je voulais introduire de manière "imagée" la tension comme étant une différence d'énergie entre deux points. Du coup c'est cette différence d'énergie qui force le courant à se déplacer.

Je leur fais une analogie entre une piste de ski et un circuit électrique, la différence de hauteur entre le bas et le haut de la montagne correspond à la différence d'énergie entre la borne - et la borne + du générateur.

Qu'en pensez-vous ?

Cam.

Analogie skieurs.pdf

[Tylerdurdencam]

Une analogie entre la pente d'une piste de ski et la tension électrique (différence de hauteur = différence de potentiel).

[jeanine62]

J'ai testé une année cette analogie (assez connue d'ailleurs) et elle n'a pas fonctionné.
J'ai même été un peu gênée car pas mal de mes élèves ne sont jamais allés au ski et j'ai ressenti un malaise de leur part par rapport aux bienheureux qui avaient déjà skié.

[Aranel53]

Personnellement, je n'aime pas bien... Mais c'est une analogie qui peut être efficace, bien présentée. On en avait parlé ici :
analogie intensité tension piste de ski

Concernant ton document, je trouve qu'il est vraiment trop confus et qu'il risque de davantage perturber les élèves... Je pense qu'il faudrait davantage séparer l'analogie du circuit réel par exemple. Ici parler du courant qui va de la borne - à la borne + est trop dangereux conceptuellement je pense. Tout comme parler d'altitude des bornes à mon avis.

Mais c'est un sujet complexe et vaste. On avait abordé plusieurs manières de voir les choses ici :
Le courant électrique : Modélisations et analogies

Analogie hydraulique pour l'électricité

[dr75]

Oui dans le magnard elle y était aussi.... En fait je passe moins de temps sur les analogies introductives car on y passe bcp de temps et ça les embrouille svt... Je les utilise au moment où les problèmes de conceptions se posent. En gros j'attends qu'il y ait une difficulté afin de vraiment répondre à un pb.

[Rubicula]

Définir la tension électrique comme une différence d'énergie entre deux points est une erreur. Si la tension et l'énergie ont des unités différentes c'est qu'il y a bien une raison, non? Tension et énergie ne sont pas les mêmes grandeurs physiques.

Il faut revenir à l'essentiel et définir la tension électrique comme une différence de potentiel électrique entre deux points... déjà ce n'est pas mal pour une première définition.

[Aranel53]

Sujets fusionnés.

Merci d'éviter de poster des doublons.

Vous pouvez éditer vos messages si besoin, mais un document ne doit pas se trouver à plusieurs endroits. Si vous pensez avoir besoin de lancer deux discussions différentes sur le même document, insérer un lien vers le document initial dans la deuxième discussion.

[eilidh16]

Personnellement, c'est cette analogie que j'utilisais en 4e (et que j'utiliserai encore cette année) . Et je trouve qu'elle marche plutôt bien.
Par contre, moi non plus je ne superposerais pas le schéma et le circuit.
D'ailleurs, c'est quelque chose que je fais à l'oral : je leur demande quelles sont les correspondances qui leur viennent à l'esprit. Ensuite, on fait exactement le même tableau que toi.
Pour la définition, je suis d'accord avec Rubicula, je dis que la tension est une différence d'état électrique entre les 2 points.

Cette analogie me permet également d'illustrer les lois des intensités et des tensions dans un circuit avec dérivation que l'on voit par la suite, avec les skieurs qui se divisent et 2 pistes possibles à partir d'un même télésiège.

[Antoanne]

Cette analogie est intéressante, mais zappe le fait que les fils de connexion sont censés avoir une tension nulle... De mon côté, je préfère donner des explications à l'oral et aussi je montre une rampe en carton (qui ne représente pas nécessairement le circuit en entier) sur laquelle je verse des billes. Je fais varier le nombre de billes et/ou la pente pour que les élèves comprennent bien que les 2 unités désignent quelque chose de différent (et donc éviter les questions du genre "mais 12V, ça fait combien d'Ampères ?", ce qui n'arrive plus depuis que je montre la rampe). Mais j'évite de donner une analogie en "noir sur blanc" collée sur le cahier, car il y aura forcément des différences qui ne colleront pas entre les deux modèles. Ils notent ensuite une définition de type celle de Rubicula.
Ceci dit, merci pour le partage !