Collège – 3e – Technologie – Exercices de manipulation sur la chaine d’énergie

Exercice 1 — Identifier les composants d’une chaîne d’énergie

Objectif pédagogique : Reconnaître et classer les éléments d’une chaîne d’énergie (source, transformation, distribution, utilisation).
Consigne pour l’élève : À partir d’une description textuelle, identifie et classe les composants d’une chaîne d’énergie.
Exercice à réaliser :

• Voici une description d’un système : “Un panneau solaire capte l’énergie lumineuse, un onduleur transforme cette énergie en électricité, des câbles la transportent jusqu’à une maison, où elle alimente un réfrigérateur.”
  • Liste les 4 composants de la chaîne.
  • Indique leur rôle (source, transformation, distribution, utilisation).
    Matériel requis : Feuille et stylo
    Temps estimé : 10 minutes
    Corrigé détaillé :
• Composants :
  1. Panneau solaire (source)
  2. Onduleur (transformation)
  3. Câbles (distribution)
  4. Réfrigérateur (utilisation)
• Critères d’évaluation : Tous les composants identifiés et classés correctement.
  Différenciation pédagogique :
• Remédiation : Fournir une liste de mots-clés (source, transformation, etc.) à associer.
• Approfondissement : Demander de dessiner schématiquement la chaîne.

---

Exercice 2 — Calculer le rendement d’une chaîne d’énergie

Objectif pédagogique : Comprendre le concept de rendement énergétique et effectuer des calculs simples.
Consigne pour l’élève : Calcule le rendement d’une chaîne d’énergie à partir des données fournies.
Exercice à réaliser :

• Une centrale hydroélectrique produit 1000 kWh d’énergie primaire. Après transformation et distribution, 700 kWh sont disponibles pour les utilisateurs.
  • Calcule le rendement global (en %).
  • Formule utilisée : Rendement = (Énergie utile / Énergie primaire) × 100.
    Matériel requis : Calculatrice
    Temps estimé : 15 minutes
    Corrigé détaillé :
• Rendement = (700 / 1000) × 100 = 70%.
• Critères d’évaluation : Formule correcte et calcul exact.
  Différenciation pédagogique :
• Remédiation : Donner un exemple similaire avec des nombres plus simples (ex. 500/1000).
• Approfondissement : Comparer avec d’autres sources d’énergie (rendement d’un moteur thermique).

---

Exercice 3 — Analyser les pertes d’énergie dans une chaîne

Objectif pédagogique : Identifier les causes de pertes d’énergie et proposer des solutions.
Consigne pour l’élève : Analyse les pertes d’énergie dans une chaîne et propose des améliorations.
Exercice à réaliser :

• Voici une chaîne d’énergie : “Une éolienne produit de l’électricité, qui est transportée sur 10 km via des câbles anciens, puis utilisée par une usine.”
  • Liste 2 causes possibles de pertes d’énergie.
  • Propose 2 solutions pour réduire ces pertes.
    Matériel requis : Aucun
    Temps estimé : 10 minutes
    Corrigé détaillé :
• Pertes possibles :
  1. Résistance des câbles anciens (pertes par effet Joule).
  2. Longueur du transport (pertes en ligne).
• Solutions :
  1. Remplacer les câbles par des câbles plus récents (moins résistants).
  2. Réduire la distance de transport ou utiliser des lignes haute tension.
• Critères d’évaluation : Pertes et solutions pertinentes et réalistes.
  Différenciation pédagogique :
• Remédiation : Fournir une liste de causes possibles à cocher.
• Approfondissement : Étudier l’impact économique des solutions proposées.

---

Ressources complémentaires :