Électricité et chaleur au service de l'humanité
- Décrire le fonctionnement d'une machine électromagnétique ou thermique à partir des lois fondamentales de l'électromagnétisme et de la thermodynamique.
- Schématiser un circuit électrique.
- Identifier et formaliser les conversions énergétiques.
- Discuter et débattre sur le thème de l'énergie et des enjeux environnementaux (ressources énergétiques fossiles, réchauffement climatique).
À l'entrée dans les grandes classes, il est tout d'abord proposé aux élèves de se saisir de la façon dont l'acquisition de la technique permet de transformer la nature. Le thème de l'électricité et de ses applications pratiques est particulièrement fécond à ce sujet. À partir des connaissances acquises les années précédentes, les lois de l'électricité sont explorées pour à chaque fois comprendre et concevoir les applications techniques qui en découlent : moteur électrique, télégraphe et téléphone, génératrice électrique etc.
En seconde partie de période sont étudiés les moteurs thermiques, de la machine à vapeur au moteur à combustion interne. L'articulation entre thermodynamique et électricité met en évidence le concept d'énergie et de conversion énergétique, à travers l'analyse d'une centrale électrique par exemple.
Au-delà de l'acquisition de compétences et d'une culture scientifique, la période de physique permet aux élèves non seulement l'appropriation des grandes innovations technologiques qui ont bouleversé notre quotidien, mais également une introduction aux grandes thématiques qui traversent les sociétés modernes comme le défi énergétique et ses enjeux écologiques comme le réchauffement climatique.