10 EXPÉRIENCES SCIENTIFIQUES POUR LE LYCÉE: PHYSIQUE, CHIMIE, BIOLOGIE - SCIENCE - 2025

Aujourd'hui, je vous apporte une liste d' expériences scientifiques pour le lycée avec lesquelles vous pouvez apprendre des concepts de physique, de chimie et de biologie. Faire des expériences scientifiques signifie visualiser les phénomènes et corroborer les théories; ils représentent également une opportunité de se familiariser avec la méthode scientifique.

Toutes les expériences sont faciles à réaliser et à utiliser des équipements et matériels d'usage quotidien. Pour l'interprétation des résultats, au moins un élève de niveau secondaire est requis.

Figure 1. L'expérimentation est une partie fondamentale de la science. Source: Pixabay.

1- Construction d'un électro-aimant maison

matériaux

-Piles alcalines 1,5 V (2 ou 3 piles)

-Support de batterie

-Fil de cuivre fin et émaillé (verni) pour enroulements.

-Vis en acier.

-Clous en fer.

Figure 2. Matériaux pour la construction d'un électroaimant. Source: youtube.

Processus

-Enroulez le fil de cuivre émaillé autour d'une des vis en acier.

-Avec un cutter ou un couteau, grattez le vernis des extrémités libres du câble en cuivre enroulé sur la vis en acier.

-Placez les piles dans le support de batterie et connectez les extrémités aux bornes du support de batterie.

Expérience

- Rapprochez la pointe de la vis des clous et observez qu'ils sont attirés.

-Notez que lorsque vous déconnectez le câble de l'enroulement, l'électroaimant cesse de fonctionner.

-Augmentez la puissance de l'aimant en connectant plus de batteries en série.

-Augmentez le champ magnétique de l'électroaimant en plaçant plus de tours d'enroulement.

Points à vérifier

-La force magnétique est d'autant plus grande que le courant est élevé.

-Avec le même courant, la force magnétique augmente si le nombre de tours augmente.

-Avec le même nombre de tours (chaque tour est un tour) et de courant, la puissance de l'électro-aimant augmente si les spires sont serrées ou se rapprochent.

-Si la vis est dévissée et que la spirale est laissée seule, l'effet magnétique continue mais est sensiblement affaibli.

2- Courant de convection

Matériaux:

• Une feuille de papier
• Un morceau de fil
• Une bougie
• Plus léger

Processus

-Sur la feuille de papier, dessinez une spirale.

-Découpez et faites un petit trou au centre de la spirale.

- Faites passer le morceau de fil à travers la spirale. Faites un nœud au bout du fil pour qu'il ne se détache pas de la spirale.

-Soulevez la spirale avec le fil, de sorte qu'elle forme une hélice.

Expérience

-Allumez la bougie.

-Placez l'hélicoïde en papier déjà suspendu par le fil, sur la bougie allumée.

Attention: l'hélice en papier doit être éloignée de la flamme pour qu'elle ne s'enflamme pas.

Figure 3. Hélice de papier tournant en raison du courant ascendant de la convection thermique. Source: youtube.

Points à vérifier

-Notez que l'hélicoïde commence à tourner. La raison en est le courant ascendant d'air chaud. L'air chaud monte parce qu'il est plus léger que l'air froid.

-Augmentez la vitesse de rotation en plaçant deux bougies au lieu d'une.

3- Réfraction de la lumière

matériaux

-Un gobelet en verre

-Une cruche d'eau

-Une pièce

-Un crayon

Processus

-Placez la pièce sur la table.

-Ensuite, posez le verre sur la pièce.

Expérience A

-Regardez la pièce sous le verre, depuis une position oblique et d'en haut.

Maintenant, versez de l'eau dans le verre et répétez l'observation d'un angle latéral et d'en haut.

Points à vérifier

-Lorsque le verre est vide, la pièce peut être vue à travers le verre à la fois du côté et du dessus. Mais si le verre est rempli d'eau pendant que nous regardons la pièce sous un angle de 45 °, nous remarquons qu'elle disparaît soudainement de notre vue.

-Si nous regardons directement d'en haut, nous remarquons que la pièce est toujours là. Le phénomène s'explique par le fait que la lumière est déviée lorsqu'elle passe d'un milieu à un autre.

-Lorsque de l'eau est ajoutée à l'interface entre le verre et l'eau, il y a une déviation de la lumière rasant vers le bas du verre et donc la pièce n'est pas affichée.

Expérience B

-Maintenant, placez le crayon dans la tasse en verre avec de l'eau afin qu'une partie soit immergée et l'autre dans l'air.

Points à vérifier

-Observez le crayon par le côté: il semble qu'il soit cassé. Là encore l'explication de ce phénomène est la déviation subie par un rayon lumineux lorsqu'il passe d'un milieu à un autre.

Figure 4. Réfraction d'un crayon semi-immergé. Source: Wikimedia Commons.

4- Voir les germes dans la bouche avec un microscope domestique

Matériaux:

• Quelques verres ou verres
• Une seringue sans aiguille
• Une aiguille à coudre
• Un pointeur laser
• Ruban adhésif

Processus

-Nous remplissons la seringue d'eau.

-Nous soutenons les ailettes de la seringue aux parois des deux vaisseaux qui feront office de colonnes et de support pour la seringue.

-Pincez doucement la seringue jusqu'à ce qu'une goutte se forme sur la pointe qui est maintenue par la tension superficielle sur les bords de la pointe de la seringue.

-Faites passer le ruban adhésif autour du bouton laser pour qu'il reste allumé.

-Aim la lumière laser sur la goutte et voir la projection sur le mur.

Expérience

- Frottez soigneusement l'aiguille à coudre, sans la pincer, sur la paroi intérieure de la bouche.

-Toucher avec la pointe de l'aiguille préalablement frottée dans la bouche, la goutte d'eau à la pointe de la seringue.

-Observez la projection et notez les différences.

Figure 5. Germes de la bouche amplifiés et projetés avec une lumière laser. Source: youtube.

Points à vérifier

-Dans la projection de la lumière laser sur le mur, les germes dans la bouche sont amplifiés.

-Vous pouvez répéter l'expérience, en utilisant l'eau d'un vase pour la seringue, qui peut contenir des micro-organismes tels que la paramécie et l'amibe.

5- Batterie au citron

matériaux

-Citrons

-Monnaies en cuivre ou fil de cuivre nu.

-Vis galvanisées

-Voltmètre

-Câbles

-Câble pinces crocodile

Processus

-Un citron est pris et une fente de style piggy est faite pour insérer la pièce de cuivre.

-Sur le côté opposé, la vis galvanisée est vissée et insérée.

-Les pinces crocodiles sont adaptées et connectées aux câbles du voltmètre.

-L'alligator du positif est connecté à la pièce de cuivre.

-L'alligator négatif du voltmètre se connecte à la vis galvanisée.

Figure 6. Batterie au citron et voltmètre. Source: youtube.

Points à vérifier

-Mesurer la tension produite par la batterie au citron. Cette tension doit être un peu moins d'un volt.

-Construisez une deuxième et une troisième batterie au citron, connectez en série et vérifiez la tension.

-Essayez d'allumer une ampoule de lampe de poche. Essayez une ou plusieurs piles de citron en série.

-Maintenant, connectez les piles de citron en parallèle. Vérifiez la tension.

-Appliquez la combinaison parallèle de piles au citron sur l'ampoule de la lampe de poche.

-Tirez vos conclusions.

6- Indicateur de pH domestique

Matériaux:

-Récipients en verre

-Eau distillée

-Chou rouge

-Papier filtre

-Marmite

-Cuisine

-Conteneur en verre

Processus

-Coupez le chou violet.

-Cuire les morceaux de chou dans une casserole pendant 10 minutes.

-Retirer du feu et laisser reposer jusqu'à ce qu'il refroidisse.

-Filtrer ou filtrer dans un récipient propre, de préférence en verre.

-Sauvez le liquide extrait du chou violet, qui servira d'indicateur de pH.

Points à vérifier

-L'indicateur de pH fonctionne comme ceci:

i) Pour une substance acide, elle passe du rose au rouge.

ii) S'il s'agit d'une substance neutre, elle conserve sa couleur bleu foncé.

iii) Lorsqu'il est testé sur une substance alcaline ou basique, il vire au vert.

Essayez différentes substances

-Acides à manipuler sans danger: vinaigre et jus de citron.

-Cola soda

-Tomate

-Urine humaine

-Eau pure

-Salive

-Eau salée ou eau de mer

-Bicarbonate de sodium.

-Dentifrice

-Lait de magnésie

- Eau de Javel ou ammoniaque maison (utilisez des gants en plastique, ne touchez pas avec les mains ou les vêtements)

-Pour faire les tests, il est utile de réaliser des bandes de papier absorbant imprégnées de l'indicateur de pH.

-Noter dans un cahier, classer par ordre décroissant, des substances les plus acides aux plus alcalines.

Mise en garde

Les acides et bases très forts peuvent provoquer des brûlures et une irritation de la peau, des muqueuses et des yeux. Il est conseillé de porter des gants en plastique tout au long de l'expérience, surtout si vous avez la peau sensible.

7- Extraction et observation d'ADN

matériaux

-Foie de poulet

-Détergent à vaisselle liquide

-Enzymes d'attendrissement de la viande, comme le jus de papaye ou l'attendrisseur de viande en poudre.

-Alcool éthylique sans colorant

-Mixeur

-Bouteille en verre

-Fine passoire

-Bécher avec graduations

- Récipient en verre allongé ou tube à essai.

Processus

-Placer le foie de poulet cru dans le verre du mélangeur.

-Ajouter un peu d'eau et mélanger jusqu'à obtenir une pâte crémeuse.

-Verser le foie liquéfié à travers une passoire dans le bécher gradué.

-Mesurer la quantité de smoothie dans le récipient.

-Il est versé au lave-vaisselle, dans une mesure égale à un quart de mesure du smoothie au foie.

-Remuer avec une cuillère.

-Ajouter une cuillère à soupe d'enzymes d'attendrissement de la viande ou de jus de papaye et remuer pendant cinq minutes.

-Remuer doucement, pour que les chaînes d'ADN ne se cassent pas.

-Le mélange est versé dans un tube à essai de type récipient en verre allongé.

-Inclinez le tube à essai et versez soigneusement l'alcool afin qu'il ne se mélange pas avec le liquide du fond.

Points à vérifier

-Après quelques minutes, vous pouvez voir des filaments blancs à l'intérieur de l'alcool, provenant du mélange de foie, de détergent et d'enzymes. Ces brins sont l'ADN du poulet.

9- Condensateur fait maison (bouteille Leyden)

matériaux

-Bocal en verre ou en plastique, comme la mayonnaise.

-Capuchon isolant en plastique percé dans lequel passera un fil ou un câble rigide

-Bandes rectangulaires de papier d'aluminium de cuisine pour couvrir, coller ou faire adhérer l'extérieur et l'intérieur du pot.

-Un câble flexible sans isolation qui est épissé à l'intérieur de la tige pour qu'il entre en contact avec la feuille d'aluminium qui recouvre l'intérieur de la paroi de la bouteille

-Il est important que le revêtement en aluminium n'atteigne pas le bord de la bouteille, il peut être un peu supérieur à la moitié.

- Câble sans isolation qui sera attaché à la feuille d'aluminium extérieure.

Remarque: Une autre version qui évite le travail de placer la feuille d'aluminium à l'intérieur, consiste à remplir la bouteille ou le bocal avec une solution d'eau et de sel. qui fera office de plaque intérieure.

Processus

-Si vous avez un vieux téléviseur ou moniteur dont l'écran est cathodique, vous pouvez l'utiliser pour charger la bouteille.

-Tenez le flacon d'une main par la plaque extérieure, en s'approchant et en touchant l'écran avec le câble qui se connecte à la partie intérieure.

-Puis prenez le câble attaché à l'extérieur et rapprochez-le du câble qui vient de l'intérieur de la bouteille.

Points à vérifier

-Observez que lorsque vous amenez le câble connecté à l'extérieur avec celui qui vient de l'intérieur, une étincelle se produit, indiquant que la bouteille a été chargée électriquement.

Procédure alternative

-Si vous ne disposez pas d'un écran adapté, vous pouvez charger la bouteille Leyden en la tenant près d'un chiffon en laine que vous avez sorti du sèche-linge.

-Une autre option pour la source de charge est de prendre un morceau de tube en plastique (PVC) préalablement poncé pour enlever le vernis. Frottez le tube avec une serviette en papier jusqu'à ce qu'il soit suffisamment chargé.

10- Deuxième loi de Newton

matériaux

-Ascenseur

-Échelle de bain ou poids

-Carnet

Processus

-Portez un poids de salle de bain à un ascenseur, montez-vous dessus et enregistrez les valeurs qu'il marque pendant le démarrage ascendant, le début de descente et pendant le temps qu'il se déplace à vitesse constante.

Points à vérifier

-Appliquez maintenant la deuxième loi de Newton, pour cela, dessinez un diagramme des forces et résolvez l'accélération de l'ascenseur.

Figure 7. Schéma du corps libre du garçon dans l'ascenseur. Source: F. Zapata.

-Calculer les accélérations de l'ascenseur correspondant à chaque cas.

Références

1. Science facile. Pile Volta. Récupéré de: Cienciafacil.com
2. ExpCaseros. 10 projets scientifiques. Récupéré de: youtube.
3. Expérimenter. 5 expériences de physique maison. Récupéré de: youtube.com
4. Temps de bricolage. 10 expériences à domicile. Récupéré de: youtube.com
5. Lifeder. Deuxième loi de Newton: applications, expériences. Récupéré de: lifeder.com
6. Bêta mobile. Comment fabriquer un électroaimant maison. Récupéré de: youtube.com