M. VERHILLE — Physique-Chimie · 5eme
Objectifs et competences
Attendus de fin de cycle (BO 2020 — cycle 4) :
- Mesurer des grandeurs physiques avec precision
- Respecter les unites du Systeme International (SI)
Competences du socle :
- D1.3 : Convertir les unites, utiliser les prefixes SI
- D2 : Mesurer avec precision (balance, eprouvette, thermometre)
A la fin de ce chapitre, l'eleve sait :
1. Les grandeurs et leurs unites
| Grandeur | Symbole | Unite SI | Instrument |
|---|---|---|---|
| Masse | m | kg (kilogramme) | Balance |
| Volume | V | m³ (metre cube) | Eprouvette |
| Temperature | T ou θ | K (kelvin) / °C (degre Celsius) | Thermometre |
| Masse volumique | ρ | kg/m³ | Calcul (ρ = m/V) |
2. Conversions utiles
Masse
| 1 tonne = 1 000 kg | 1 kg = 1 000 g | 1 g = 1 000 mg |
Volume
| 1 m³ = 1 000 L | 1 L = 1 000 mL | 1 mL = 1 cm³ |
Temperature
- 0°C = 273,15 K
- 100°C = 373,15 K
3. La masse volumique — approfondissement guide
En 5e, comparer d'abord les masses a volume egal et les volumes a masse egale. Le quotient ci-dessous est un approfondissement accompagne ; il sera repris progressivement a partir de la 4e. Pour une utilisation en evaluation, fournir la formule et les unites attendues.
| Grandeur | Unite courante |
|---|---|
| ρ | g/cm³ ou g/mL |
| m | g |
| V | cm³ ou mL |
Valeurs de reference
| Materiau | ρ (g/cm³) |
|---|---|
| Eau | 1,00 |
| Glace | 0,92 |
| Fer | 7,87 |
| Aluminium | 2,70 |
| Bois (chene) | 0,7 |
| Air | 0,0012 |
Si ρ < 1 g/cm³ → l'objet flotte sur l'eau (c'est pour ca que la glace flotte !)
Bilan — Ce qu'il faut retenir
| Notion | Definition | Formule |
|---|---|---|
| Masse | Quantite de matiere | — |
| Volume | Espace occupe | — |
| Masse volumique | Masse par unite de volume | ρ = m/V |
Mots-cles : masse, volume, temperature, masse volumique, densite, unite SI, conversion
Erreurs frequentes :
- Oublier d'annoncer l'unite attendue : g/cm³, g/mL et kg/L sont valides ; convertir les grandeurs pour calculer dans les unites choisies.
- Confondre masse et poids (le poids vient en 4eme)
Differenciation
- Remediation : exercices de conversion avec tableau de conversion (g → kg, mL → L, cm³ → L) en completant les cases une a une
- Approfondissement : probleme de conversion enchainee — a partir d'un volume d'eau, calculer sa masse puis estimer le nombre de molecules qu'il contient
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Pour un calcul arrondi au kelvin, on peut utiliser T(K) ≈ θ(°C) + 273 en annoncant cette approximation.