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Cours de terminale S spécialité

Pour le tronc commun, c'est par ici

Cette année 2008-2009 me permet de "rédiger" mes premiers cours de spécialité : j'ai fourni beaucoup de travail pour ces cours (recherche des expériences, tests, poly, ...), même si on trouve pas mal de bonnes sources sur internet dont :

livre specialité physique Belin

Ainsi que d'autres ressources que je citerai au fur et à mesure de leur utilisation.

Je remercie également Fanch qui m'a donné ses cours pour me faciliter la tâche, il m'avait prévenu qu'il y avait du boulot au labo !

Une dernière chose, le livre utilisé lorsque j'ai "rédigé" ces cours est celui dont l'image est ci-contre.

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Voici des petits liens pour vous repérer dans la page :

  1. Partie chimie
    1. Dosages
  2. Partie physique
    1. Optique
    2. Acoustique
    3. Production signaux
  3. Partie contrôles

Spécialité chimie

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Dosages
TP sur le dosage en retour de l'aspirine
+ Fichier prof		 Merci aux collègues de Jacques Cartier pour ce protocole. Dans ce TP, on dose préalablement la solution de diiode qui servira au dosage indirect. On dose ensuite un comprimé de vitamine C avec lequel on prépare une solution. Attention, la quantité de diiode à introduire initialement dépend de la "dilution" de la solution obtenue à partir du comprimé.
TP sur le dosage du cuivre dans le laiton par étalonnage et spectrophotométrie
+ Correction
+ Fichier Excel le tracé de la courbe		 Merci aux collègues de Jacques Cartier pour ce protocole. On prépare ici une échelle de teinte avec des solutions de sulfate de cuivre puis on mesure leur transmittance (on revient ensuite à l'absorbance). A l'aide de la loi de Beer-Lambert, on trace une courbe d'étalonnage qui est une droite. On finit par mesurer la transmittance (puis l'absorbance) de la solution obtenue à partir de la dissolution d'un morceau de laiton (poignée d'armoire) pour remonter à sa concentration en cuivre puis au pourcentage en masse de cuivre du morceau de laiton.

Spécialité physique

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Optique
TP microscope
+ Résumé du cours
+ Schéma optique corrigé
+ Voir les 3 animations ici !		 Dans ce TP, on décrit tout d'abord l'instrument réel (questionnaire sur texte) puis on modélise le microscope avec des lentilles : positionnement des lentilles, image intermédiaire et définitive, grossissement standard et cercle oculaire
TP télescope
+ Schéma optique corrigé
+ Voir l'animation ici !		 Dans ce TP, on décrit tout d'abord l'instrument réel (questionnaire sur texte) puis on modélise le télescope : expérimentalement puis sur papier avec un schéma : construction images intermédiaires et image définitive, cercle oculaire, question de grossissement, projection de l'image d'un astre sur un écran

Acoustique
Acoustique 1 : étude d'instruments de musique
+ Fichier prof
+ Enregistrement synchronie diapason
+ Enregistrement synchronie guitare
+ Exercices
+ Correction des exercices en diaporama		 * Dans ce chapitre on s'intéresse tout d'abord à la production d'un son par un instrument très simple.
* Ensuite, on compare le son produit par une corde de guitare à celui produit par un diapason : enregistrement du son puis traitement par la transformée de Fourier. On définit alors le vocabulaire : modes propres de vibration, modes fondamental et harmoniques ..., quantification des fréquences.
* On étudit alors les oscillations forcées de cette même corde grâce à la mise en mouvement par une force de Laplace : observation des fuseaux, noeuds et ventres de vibration.
* On fait enfin un parallèle entre la corde fixée à ses deux extrémités et la colonne d'air que l'on excite grâce à un haut-parleur pour se rendre compte qu'il existe aussi des modes propres de vibrations de la colonne d'air (noeuds et ventres de pressions et de vibrations)
Acoustique 2 : interprétation ondulatoire des ondes stationnaires
+ Fichier prof
+ Partie de cours (définitions) en diaporama
+ Exercices
+ Correction des exercices
+ Voir le logiciel winoscillo utilisé ici !
+ Et la vidéo de l'ondoscope à une extrémité fixe ici !		 * Dans le premier paragraphe de ce chapitre, on étudit la réflexion d'un signal sur un obstacle fixe et on vérifie nos observations expérimentales (corde élastique tenue par un élève) grâce à l'animation de Gilbert Gastebois (voir à cette adresse, animation "ondes stationnaires").
* Ensuite on travaille sur la réflexion d'une onde progressive sinusoïdale sur un obstacle fixe qui donne naissance à des ondes stationnaires, quelque soit la fréquence de l'onde source, il n'y a donc pas quantification (activité du livre Belin délicate et légèrement maladroite me semble t-il, mais je n'ai trouvé que ça comme activité de ce genre).
* On passe alors à la réflexion sur deux obstacles fixes avec quantification des fréquences permettant l'obtention des ondes stationnaires : on étudie à l'aide d'un dispositif judicieux l'influence de paramètre sur la présence de fuseaux : longueur de corde, tension de la corde, fréquence d'excitation.
Acoustique 3 : Acoustique musicale et physique des sons
+ Fichier prof
+ Documents (impressions d'écran des enregistrements)
Voici différents enregistrements synchronie qui peuvent être utilisés dans ce cours :
Attaque guitare
+ Milieu guitare
+ Fin guitare
+ Différents instruments
+ Enveloppe diapason
+ Enveloppe guitare
+ Enveloppe guitare synthétiseur
+ Enveloppe flûte synthétiseur
+ Enveloppe piano synthétiseur
+ Enveloppe trompette synthétiseur		 * Pour ce dernier chapitre, on étudie tout d'abord la réception sonore : perception de l'oreille, notion d'intensité sonore, niveau sonore en décibel acoustique (dBA).
* Ensuite on analyse un son : tout d'abord sa hateur, ensuite son timbre, on fait alors l'acquisition de différents sons donnés par divers instruments (utilisation du synthétiseur).
* On finit alors par regarder l'enveloppe des sons donnés par les différents instruments pour voir l'importance de ce que l'on appelle les transitoires d'attaques, de milieu et de fin.
* Le dernier paragraphe est consacré à l'étude de la notion d'octave et de la gamme tempérée (activité documentaire).

Production de signaux
Pour cette partie de spécialité, je me suis servi principalement de trois ressources dont les adresses sont les suivantes :
Siganux 1 : présentation des ondes électromagnétiques
+ Fichier prof
+ Fichier Excel sur l'influence des variables d'une tension sinusoïdale sur sa forme
+ Documents sur les photodétecteurs et leurs utilisations		 * Dans ce début de chapitre, on parle de la transmission d'information en général (histoire des télécommunications, notions d'information, de transmission, de signal et de canal)
* Ensuite on étudie la transmission d'informations par onde lumineuse (montage d'émission avec une DEL, montage de réception avec une photodiode, principe de la fibre optique) puis par onde hertzienne, on compare alors les avantages et inconvénients de ces différents types de transmission.
* On parle alors de la nature des ondes électromagnétiques en étudiant le spectre électromagnétique et la place dans celui-ci des ondes hertziennes. Puis, on aborde production, la réception (antennes) des ondes hertziennes ainsi que les avantages de leur utilisation.
* Enfin, on aborde les différentes façons de réaliser la modulation d'une tension sinusoïdale après avoir décrit ce qu'était une tension sinusoïdale.
* Le fichier Excel a été créé par P Schwaederlé, je l'ai légèrement modifié. Le fichier sur les photodétecteurs est une collection d'informations qui m'ont permis de comprendre leurs utilisations.
Siganux 2 : Modulation et démodulation d'amplitude
+ Fichier prof
+ Schéma général sur la qualité de la démodulation
+ Fichier Synchronie 2003 : spectre en fréquence d'un signal modulé (modulation d'amplitude)		 * Après une brève introduction avec un schéma de toute la chaîne de transmission d'une information via une porteuse, on s'intéresse à la création d'un signal modulé à l'aide d'un multiplieur.
* On étudie alors la qualité de ce signal modulé en fonction de différents paramètres : amplitude du signal modulant, tension de décalage ajoutée à ce signal, on parle donc de surmodulation ... On voit aussi le spectre en fréquence du signal modulé.
* Dans le paragraphe II, on étudie la démodulation en commençant par le détecteur d'enveloppe qui comporte deux étages. Expérimentalement, on présente les deux étages mais on expliquera le fonctionnement de ce détecteur dans son ensemble.
* Après cela, on expplique le choix des composants pour que la détection soit optimale.
* On terminera par l'étape d'élimination de la composante continue grâce à un filtre passe-haut.
* Le fichier comportant le schéma global de la démodulation est celui du site du lycée Watteau (dont l'adresse figure ci-dessus), je me suis permis de le modifier légèrement.
Siganux 3 : Etude du circuit d'accord
+ Fichier prof
+ Fichier de correction pour élève
+ Fichier Synchronie 2003 : Courbes d'intensité et de tension pour le filtre passe-bande		 * Dans le premier paragraphe, on étudie expérimentalement le circuit parallèle comportant une bobine et un condensateur. Il faut pour cela faire deux manipulations indépendantes :
* dans la manipulation n°1, on relève suivant la fréquence l'intensité efficace dans le circuit en gardant la tension efficace du générateur constante
* dans la manipulation n°2, on relève la tension efficace aux bornes du condensateur selon la fréquence tout en gardant l'intensité efficace dans le circuit constante.
* Dans le deuxième paragraphe, on trace les deux courbes Ieff=f(f) et Uceff=f(f) et on repère la bande passante.
On parle alors des notions de "filtre passe-bande pour la tension" et de "circuit bouchon pour l'intensité".

Contrôles

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DM sur les tuyaux sonores
+ Correction DM		 Cas des tuyaux ouverts à une extrémité ou des tuyaux ouverts aux deux extrémités
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Dernière mise à jour : 1 juillet 2009