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MM title page 03 - 81west.com81west.com/curriculum/Grade 3/Science3/des_aimants.pdf · Les deux méthodes expliquées alignent tous ... Les aimants sont des outils puissants qui peuvent

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Ontario Science and Technology Curriculum 1999Strand: Matière et matériauxTopic: Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesGrade: 3

© Goggled Science, 2001All rights reservedDeveloped by T. TaskerMay be photocopied for classroom use

Merci à R.Tasker, M. Thibeault-Smith et B.Danis pour m’aider avec le traduction.

Overall Expectations:- demonstrate an understanding of the properties of materials that can be magnetized or charged andhow materials are affected by magnets or static electric charges- identify and describe, using their observations, ways in which static electric charges are made ineveryday materials, as well as different types of interactions that take place both between chargedmaterials and between magnetized materials.- identify familiar uses of magnets and give examples of static electric charges that are created in thehome or at school.* All specific expectations are covered by this unit and are mentioned at the end of each activity withthe exception of the following one which is covered by all activities.MM12:plan investigations to answer some of these questions or solve some of these problems, andexplain the steps involved

Please note that there are differences between the Science et technologie curriculum en Français andthe Science and Technology curriculum in English. This unit is based on the latter.

Materials box

Each group of scientists will be issued a “magnetmaterials box”(shoe boxes make good kit boxes). Several of these will be needed depending onhow many groups you choose to create.- paper clips - pennies- rulers - nickels- construction paper - dimes- cotton cloth - quarters- aluminum foil - plastic cup- plastic wrap - push pins- fun fur - screws (brass)- a plastic glass - nails- a piece of polar fleece - pop can tabs- a glass rod - juice can lids- rubber - jar lids- a piece of knitted wool- a piece of silk- a comb- pieces of tissue paper- magnets with labelled poles (two per student)and labelled A, B, C etc.

What the teacher needs- A powerful magnet with north and south polesindicated- overhead projector- overhead film- iron filings- needles- paper clips- a card box with a clear plastic top- paper bugs- balloons- water spritzer- ring magnets - pencil

Dear Parent or Guardian,

We are beginning our next Science and Technology Unit, Matterand Materials, Magnetic and Charged Materials. By the end of thisunit, your child will:- demonstrate an understanding of the properties of materials that can bemagnetized or charged and how materials are affected by magnets or static electriccharges-identify and describe, using their observations, ways in which static electriccharges are made in everyday materials, as well as different types of interactionsthat take place both between charged materials and between magnetized materials- identify familiar uses of magnets and give examples of static electric charges thatare created in the home or at school As outlined in the Science and Technology Curriculum, Ministry ofEducation , 1999.

Home Links:To help your child further their understandingin this science unit, here are some funactivities for you and your family.

- with a simple magnet, tour the housefor magnetic objects.

- expose an UNWANTED cassette tape to a magnet(WARNING: the information will be erased!!!).- a trip to the Ontario Science Centre (Toronto) for the staticelectricity ball.- if a trip to the Ontario Science Centre is not possible, visitit on the internet at www.ontariosciencecentre.ca for lots ofgreat science ideas to do at home.

Happy Adventures,

© Goggled Science, 2001

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Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiques Nos nouveaux mots de la science

Grade 3 MMglossary covers:MM13:use appropriate vocabulary in describing their investigations, explorations, and observations (eg. use terms such as north pole, south pole,attract, and repel when describing magnets, and charge, dry, humid, conductor and insulator when describing static electricity).© Goggled Science, 2001

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesQu-est-ce qu’un aimant?

Longtemps passé, un berger, Magnes, vivait dans une ville appelée Magnésie dansun pays appelé la Grèce. Un jour, Magnes est monté sur un grand rocher pourobserver son troupeau. Quand il a essayé de se déplacer, il pouvait pas bouger!

Que s’est-il produit?

Magnes était debaut sur un rocher appelée Lodestone ou la Magnétite. C’est unaimant que l’on trouve naturellement dans la nature. On le trouve en Afrique duSud, aux États-Unis et dans l’ensemble de l’ Europe (Grèce). L’existence de cesaimants naturels a été découverte il y a longtemps et on en fait l’extraction aussidepuis longtemps.

Aujourd’hui les aimants que nous avons sont artificiels. Il y a deux méthodespossibles pour les fabriquer:1) La méthode la plus commune est de frotter une barre d’acier ou de fer contre unaimant naturel.2) La méthode plus compliquée est de chauffer une barre de fer, en la dirigeantvers le nord et de lui donner un coup de marteau. Tous les objets se composent depetites particules appelées les atomes. Les deux méthodes expliquées alignent tousles atomes dans une direction unique. Les diagrammes ci-dessous expliquent cesphénomènes.

AVANT- | / | - \ \ / / | \ – | \/ / \ / – | | / / / \ | | \

- | / | - \ \ / / | \ – | \/ / \ / – | | / / / \ | | \

APRÈS– – – – – – – – – –– – – – – – – – – –

– – – – – – – – –– – – – – – – – –

Pendant cette étude nous devons suivre quelques règles simples. Les aimantscoutent chers et ils sont fragiles et doivent être traités soigneusement.1) Attention de ne pas échapper les aimants (ceci dérangera les atomes à l’intérieurde l’aimant et l’aimant ne fonctionnera plus).2) Attention de ne pas exposer les aimants à la chaleur (ceci dérangera égalementles atomes à l’intérieur de l’aimant et l’aimant ne fonctionnera plus).

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Les aimants sont des outils puissants qui peuvent effacer les données des systèmesinformatiques dans la salle de classe.

L’action d’effacer des données avec un aimant s’appelle DEGAUSSING.1) Gardez les aimants loin des bandes vidéo.2) Gardez les aimants loin des disquettes d’ordinateurs.3) Gardez les aimants loin des cassettes magnétiques.4) Gardez les aimants loin des ordinateurs.5) Gardez les aimants loin des écrans de télévision.Ne DEGAUSSEZ pas s’il vous plaît.

Où trouvons-nous des aimants?

Faites une liste dans le bloc-notes ci dessous. N’oubliez pas les virgules.

Grade 3 MMactivity001 covers:MM16:identify uses of magnets in familiar things (eg. refrigerator magnets, compasses, door seal on a refrigerator, magnetic catches oncupboards)©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1)votre trousse d’aimants etde matériaux2) aimant

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesQuels objets sont magnétiques?

Le but:__________________________________________________________.La méthode:

1)Distribuez les cartes colorées aux membres dugroupe.2)Regardez la liste de tâches assignées. Assignez lesrôles suivants:

Un lecteur/une lectrice:_________________Un moniteur de matériaux:______________Un/Une secrétaire:_____________________Un/Une scientifique:___________________Un/Une assistant(e):___________________

3)Le moniteur de matériaux rassemble lesmatériaux.4) Choisissez un objet à partir de la troussed’aimants et de matériaux.5)Essayez de ramasser l’objet avec l’aimant.6) Notez vos résultats dans l’organigramme ci-dessous.7)Répétez les étapes 4 à 6 jusqu’à ce que votreorganigramme soit plein.

L’objet Était-il magnétique?(C’est-à-dire: l’aimant a-t-il ramassé l’objet)

Les objects magnétiques ont-ils quelque chose en commun?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Grade 3 MMactivity002 covers:MM1:classfiy, using their observations, materials that are magnetic and not magnetic, and identify materials that can be magnetized (eg. iron,nickle)©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1) un rétroprojecteur2) des acétates pourrétroprojecteur3) un aimant4) des filament de fers

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesLa polarité

Les aimants ont des pôles. Une extrémité s’appelle le pôle Nord et l’autreextrémité s’appelle le pôle Sud. Avez-vous déjà entender parler des pôles? Où?__________________________________________________________________

Le but:_____________________________________________________________

La méthode:1) Dirigez la lampe du rétroprojecteur vers une afficheblanche.2) Placez l’acétate sur le rétroprojecteur.3) Placez l’aimant sur l’acétate.4) Répandez les filaments de fer sur l’aimant.5) Dessinez la configuration avec un marqueur magique

sur l’affiche blanche.6) Copiez le dessin dans l’espace ci-dessous.

Dessinez le champ magnétique créé parl’aimant

Les pôles de la Terre produisent lemême champ magnétique. Le champmagnétique de la Terre agit sur lesboussoles. Ceci nous aide à nousorienter.

Les matériaux:1) deux aimants (pôles étiquetés)

Les matériaux:1) un aimant ( polaritéconnue)2) plusieurs aimants étiquetésdont la polarité est inconnue

L’attraction et la répulsion

Le but:_____________________________________________________________

La méthode:1) Mettez le pôle Sud d’un aimant contre le pôle Nord del’autre aimant. Que se produit-il?______________________________________________

2) Mettez le pôle Sud d’un aimant contre le pôle Sud del’autre aimant. Que se produit-il?______________________________________________

3) Mettez le pôle Nord d’un aimant contre le pôle Nordde l’autre aimant. Que se produit-il?______________________________________________

Expérimentons avec la polarité

Le but:____________________________________________________________

La méthode:1) Choisissez un aimant avec la polarité inconnue.2) Placez cet aimant contre l’aimant dont les pôlesson identifiés (élément de contrôle).3) Écrivez le résultat dans le diagramme ci-dessous.4) Répétez les étapes 1 à 4 pour examiner les résultats avec tous les aimants.

L’aimant avec la polaritéinconnue (étiquetée)

Est-ce que le pôle Nordde votre élément de

contrôle1) attire l’aimant?2) repousse l’aimant?

Cela signifie que lepolarité de l’aimant

inconnu est . . .

Les aimants flottants!

Regardez les aimant qui flottent. Comment expliquer ce phénomène ?______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Grade 3 MMactivity003 covers:MM6:determine, through observation, the polarity of a magnet (eg. use a magnet of known polarity to test another magnet of unknown polarity)©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1) plusieursaimants (étiquetés)2) un trombone3) une règle

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesLa force magnétique

Le but:_____________________________________________________________

La méthode:1)Placez la règle sur votre bureau a fin de pouvoir lireles numéros de 0 centimètres à 30 centimètres degauche à droite.2) Placez un trombone à 0 centimètres.3) Placez un aimant étiqueté au 30 centimètres etavancez le lentement vers la gauche jusqu’à ce qu’ilattire le trombone. Que se passe-t-il? Notez vosrésultats ci-dessous.

4)Répétez les étapes 1 à 3 avec tous les aimants étiquetés.

L’aimant A quelle distance l’aimant a-t-il attiréle trombone (cm)

Répondez aux questions suivantes en phrases complètes:1) Quel aimant est le plus fort?__________________________________________

2) Comment savez-vous qu’il est le plus fort? ________________________________________________________________________________________________

3) Quel aimant est le plus faible?________________________________________

4) Comment savez-vous qu’il est le plus faible?______________________________________________________________________________________________

Les matériaux:1) une aiguille2) un aimant3) d’autres aiguilles ou destrombones

5) Est-ce que l’attraction devient plus faible ou plus forte quand un aimant avanceplus près d’un objet?__________________________________________________________________

Comment fabriquer un aimant

La méthode:1)Frottez l’aiguille contre l’aimant dans unedirection unique au moins 20 fois.2) Essayez de ramasser d’autres aiguilles ou destrombones avec l’aiguille magnétisée.

Combien d’aiguilles l’aimant a-t-il ramassée?______________________________

Si l’aiguille magnétisée attire d’autres aiguilles, qu’est-ce que cela indique au sujetdes charges?________________________________________________________

Nous alons répéter cette expérience dans les quelques classes de science à venir etafficher les résultats.

Nous avons magnétisé la même aiguille:

Y a-t-il une limite au nombre de fois qu’une aiguille peut être magnétisée?_______

Grade 3 MMactivity004 covers:MM2:identify, through observation, the effect of different conditions on the strength of magnets and on static electric charges in materials (eg. theeffect of distance between magnets; the effect of moisture on charged materials)MM3:compare different materials by measuring their magnetic strength or the strength of their electric charge (eg. the number of paper clips thatcan be picked up by a magnetized needle; the number of tissue paper bits that can be picked up by a charged comb)MM9:describe, through observation, changes in the force of attraction at different distances, both for magnetic forces and for static electric forcesMM14:record relevant observations, findings, and measurements, using written language, drawings, charts, and graphs (eg. use a data table toshow the number of times a needle can be magnetized and the results of testing magnetic strength)©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1) un aimant2) un trombone3) un morceau depapier de consturction4) un morceau detissue5) un morceau depapier d’aluminium6) un morceau defourrure7) un morceau du pellimoulante

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesUtilisons une couverture

Le but:__ __________________________________________________________

La méthode:1) Ramassez autant de trombones possible avec votreaimant et enregistrer vos données ci dessous:L’aimant peut ramasser _____ trombones.2) Choisissez un des morceaux de matériel et envelopezl’aimant.3) Essayez de ramasser autant de trombones possible avecl’aimant caché.4) Enregistrez vos résultats ci-dessous.5)Répétez les étapes 1 à 3 pour chaque morceau dematériel.

Matériel Le nombre de trombones ramassées

Quels matériaux ont réduit la force de l’aimant?__________________________________________________________________

Expliquez pourquoi?__________________________________________________________________

Un défiPlacez le trombone dans une tasse d’eau. Essayez de récupérer le trombone sansmouiller vos doigts, l’aimant ou un crayon. Comment avez-vous réussi?________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Grade 3 MMactivity005 covers:MM7:identify materials that can be placed between a magnet and an attracted object without diminishing the strength of the attraction (eg.construction paper)©Goggled Science, 2001

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Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesL’électricité statique

Créons une liste d’exemples d’électricité statique. N’oublions pas nos virgules!

Grade 3 MMactivity006 covers:MM17:describe examples of static electricity encountered in everyday activities (eg. clothes clinging together after drying in a spin dryer; sparksmade by touching objects after shuffling feet on carpets or by sliding down plastic playground slides in nylon snow suits)©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1) une boite à cartes avec un couvercleen plastique clair2) les insectes de papier3) un morceau de toison polaire

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Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesLe pour et le contre de l’électricité statique

Lors de la dernière classe de science, nous avons parlé de l’électricité statique quiexiste dans les photocopieurs. L’encre du photocopieur une poudre noire, est faitede particules très minuscules et fines. L’électricité statique dépose cette poudre surun tambour en métal et forme d’image. Cette image est alors transférée au morceaude papier et VOILA - la photocopie est faite!Le but:_____________________________________________________________

La méthode:1) Placez les insectes de papier dans la boîteà cartes.2) Frottez le couvercle en plastique clairavec le toison polaire.3) Enregistrez ce qui se produit dans lebloc-notes spécial ci-dessous.

Nous devons dependant nettoyer la poussière. Ceci peut se faire en utilisant untissue avec un charge statique. Pouvez-vous penser à un produit commercial quiutilise de l’électricité statique?__________________________________________

Il y a de l’électricité statique que nous devons éviter. La foudre estparticulièrement dangereuse. L’électricité statique dans vos vêtements est aussi àéviter (cette l’électricité statique ne menace pas votre vie comme le fait la foudre). Certains produits sur le marché mettent une poudre anti-statique sur vos vêtements. Pouvez-vous penser à un produit commercial qui coupe l’électricité statique dans lasécheuse?

__________________________________________________________________Grade 3 MMactivity007 covers:MM18:identify ways in which static electricity can be used safely or avoided (eg. use a charged sheet of plastic to pick up dust; moisten materialsso they do not cling together.©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1) une verre2) un morceau decaoutchouc3) un morceau delaine4) un morceau desoie5) un ballon6) un tête decheveux

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesComment créer une charge

Le but:________________________________________________________

La méthode:1) Choisissez deux matériaux.2) Frottez les deux matériaux l’un contre l’autre.3) Ont-ils produit une charge statique?4) Écrivez le résultat ci-dessous.5) Répètez les étapes 1 à 4pour identifier les trois paires qui sechargent..

Premier matériel Deuxième matériel frottécontre le premier

Ont-ils produit unecharge statique?

(Oui ou Non)

Grade 3 MMactivity008 covers:MM4:identify, through observation, pairs of materials that produce a charge when rubbed together (eg. glass and silk; wool and hard rubber)MM11:ask questions about and identify problems related to magnetic and static electric forces, and explore possible answers or solutions (eg.investigate ways of producing static electric charges in different materials)©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1) deux ballons2) une tête decheveux

Je prédis que les ballons seront ___________(a) attiré l’un à l’autre(b) repoussé par l’un et l’autre(c) que rien ne se pas produira

Les ballons étaient _____________________(a) attiré l’un à l’autre(b) repoussé par l’un et l’autre(c) rien ne s’est produit

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesDes ballons intéressants

Le but:____________________________________________________________

La méthode:1) Frottez un ballon sur une tête de cheveux.2) Répétez ceci avec le deuxième ballon.3) Faite une prédiction: que se produira-t-il quand lesdeux balons seront placés l’un à côté de l’autre?

4) Placez les ballons l’un à côté de l’autre. 5) Ecrivez les résultats. Vérifiez votre prédiction.

Expliquez les résultats de l’expérience:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Grade 3 MMactivity009 covers:MM5:describe and demonstrate how some materials that have been electrically charged or magnetized may either push or pull similar materialsMM8:predict, verify and describe the interaction of two objects that are similarly charged (eg. the interaction of two balloons after rubbing themon hair)©Goggled Science, 2001

Les matériaux:1) un peigne2) un morceau de toisonpolaire3) un morceau de papierde soie4) un vaporisateur d’eau

Les matériaux magnétiques et porteurs de charges statiquesChargeons nos peignes!

Le but:____________________________________________________________

La méthode:1) Frottez le peigne contre le morceau de toison polaire.2) Essayez de ramasser autant de morceaux de papier desoie que possible en mettant le peigne chargé à unedistance de 30 cm du papier de soie.3) Comptez les morceaux de papier de soie ramassé etécrivez vos résultats.4) Frottez le peigne contre le morceau de toison polaire.5) Essayez de ramasser autant de morceaux de papier desoie que possible en mettant le peigne chargé à unedistance de 15 cm du papier de soie.6) Comptez les morceaux de papier de soie ramassé etécrivez vos résultats.7) Frottez le peigne contre le morceau de toison polaire.8) Essayez de ramasser autant de morceaux de papier desoie que possible en mettant le peigne chargé juste au-dessus du papier de soie.9) Comptez les morceaux de papier de soie ramassé etécrivez vos résultats.10) Frottez le peigne contre le morceau de toison polaire.11) Arrosez le peigne avec l’eau du vaporisateur.12) Essayez de ramasser autant de morceaux de papier desoie que possible en mettant le peigne juste au-dessus dupapier de soie.13) Comptez les morceaux de papier de soie ramassé etécrivez vos résultats.

La distance Le nombre de morceaux de papier desoie ramassé

30 cm

15 cm

juste au-dessus du papier de soie

Le peigne arrosé d’eau

Répondez aux questions suivantes. Écrivez des phrases complètes:

1) Est-ce que la force du peigne chargé devient plus forte ou plus faible quand lepeigne avance vers les morceaux de papier de soie?__________________________________________________________________

2) Comment le savez-vous?__________________________________________________________________

3) Pourquoi le peigne arrosé d’eau ne peut-il pas ramasser les morceaux de papierde soie?__________________________________________________________________

Grade 3 MMactivity010 covers:MM2:identify, through observation, the effect of different conditions on the strength of magnets and on static electric charges in materials (eg. theeffect of distance between magnets; the effect of moisture on charged materials)MM3:compare different materials by measuring their magnetic strength or the strength of their electric charge (eg. the number of paper clips thatcan be picked up by a magnetized needle; the number of tissue paper bits that can be picked up by a charged comb)MM9:describe, through observation, changes in the force of attraction at different distances, both for magnetic forces and for static electric forces©Goggled Science, 2001

Le certificat d’aimant

Ce certificat certife que

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est un expert des aimants , de 3e année.

___________________ __________________Directeur Professeur

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