Collège – 3e – Physique-Chimie – brevet blanc sur les constitution de la matière, la description des mouvements et l’énergie cinétique

Exercice 1 — Identification des états de la matière

Objectif pédagogique : Reconnaître et classer les états de la matière (solide, liquide, gazeux) à partir de descriptions.
Consigne pour l’élève : Pour chaque situation, indique l’état physique de la matière décrite et justifie brièvement ta réponse.
Exercice à réaliser :

1. Un bloc de glace fond lentement au soleil.
2. L’eau bout dans une casserole et forme de la vapeur.
3. Un morceau de fer est posé sur une table.
4. L’air s’échappe d’un ballon de baudruche.
5. Le miel coule lentement d’une cuillère.

Matériel requis : Aucun
Temps estimé : 10 minutes
Corrigé détaillé :

1. Liquide (la glace fond, passe de l’état solide à l’état liquide).
2. Gazeux (la vapeur est de l’eau à l’état gazeux).
3. Solide (le fer conserve sa forme et son volume).
4. Gazeux (l’air est un mélange de gaz).
5. Liquide (le miel est visqueux mais conserve un volume défini).

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Proposer des exemples concrets supplémentaires (ex. : neige, eau de mer, fumée).
• Approfondissement : Demander aux élèves de décrire les transitions entre états (fusion, vaporisation, etc.).

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Exercice 2 — Calcul de l’énergie cinétique

Objectif pédagogique : Appliquer la formule de l’énergie cinétique (Ec = ½mv²) à des situations concrètes.
Consigne pour l’élève : Calcule l’énergie cinétique d’un objet en mouvement en utilisant la formule donnée. Donne la réponse en joules (J).
Exercice à réaliser :

1. Une balle de 0,2 kg roule à 5 m/s.
2. Un vélo de 15 kg roule à 10 m/s.
3. Un avion de 1000 kg vole à 200 m/s.

Matériel requis : Calculatrice
Temps estimé : 15 minutes
Corrigé détaillé :

1. Ec = ½ × 0,2 × (5)² = 2,5 J
2. Ec = ½ × 15 × (10)² = 750 J
3. Ec = ½ × 1000 × (200)² = 20 000 000 J

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Fournir un exemple résolu étape par étape.
• Approfondissement : Demander de comparer l’énergie cinétique de deux objets différents.

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Exercice 3 — Analyse de mouvements rectilignes

Objectif pédagogique : Distinguer les mouvements rectilignes uniformes et accélérés à partir de graphiques (sans support visuel, description textuelle).
Consigne pour l’élève : Pour chaque description, indique si le mouvement est uniforme ou accéléré, et justifie ta réponse.
Exercice à réaliser :

1. Un train parcourt 100 km en 1 heure, puis 100 km en 30 minutes.
2. Une voiture roule à 90 km/h pendant 2 heures sans changer de vitesse.
3. Un skieur descend une pente en accélérant progressivement.

Matériel requis : Aucun
Temps estimé : 10 minutes
Corrigé détaillé :

1. Accéléré (la vitesse augmente : 100 km/h puis 200 km/h).
2. Uniforme (vitesse constante : 90 km/h).
3. Accéléré (la vitesse augmente avec la pente).

Différenciation pédagogique :

• Remédiation : Utiliser des exemples du quotidien (ex. : course à pied, ascenseur).
• Approfondissement : Demander de calculer l’accélération dans le cas 1 (Δv/Δt).

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🔗 Ressources complémentaires :