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Collège · 5ᵉ · Physique

Lumière et optique géométrique

Réflexion, réfraction, lentilles et formation d'images

À propos de cette page
Ce devoir surveillé sur « Lumière et optique géométrique » en cinquième permet de faire le point sur ses connaissances en physique, comme lors d'un véritable contrôle. Elle suit le programme officiel de cinquième et propose plusieurs exercices notés sur 20, avec un corrigé détaillé. Au programme : Sources de lumière et objets diffusants, La propagation rectiligne de la lumière, Ombres, pénombre et éclipses, La réflexion sur un miroir. Travaille seul, chronomètre-toi, puis compare tes réponses au corrigé pour identifier les points à revoir. Parfait pour mesurer ses progrès et réviser efficacement. Évaluation gratuite conçue par un professeur particulier à Marseille pour aider les élèves de cinquième en physique.
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.

Devoir surveillé · Niveau difficile · Durée 55 min · Noté sur 20
55:00

Calculatrice interdite · Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.

Devoir surveillé · Physique
Lumière et optique géométrique
Classe de 5ᵉ
Durée : 55 min
Barème : / 20 points
Nom : ……………………………………………
Prénom : ……………………………………………

Devoir surveillé de fin de chapitre, tout en niveau difficile. Télécharge le sujet en PDF, travaille sur une feuille sans aide, puis vérifie avec le corrigé téléchargeable ci-dessous.

Exercice 1 — Sources, propagation et ombres

/ 4 pts
  1. Explique la différence entre une source primaire et un objet diffusant, avec un exemple pour chacun.
  2. Énonce la loi de propagation rectiligne de la lumière, en précisant les deux conditions sur le milieu.
  3. Quelle différence observe-t-on sur l'écran entre une source ponctuelle et une source étendue ?
  4. Lors d'une éclipse de Soleil, quel est l'alignement des trois astres ? Qu'est-ce qui est plongé dans l'ombre ?

Exercice 2 — Réflexion et réfraction

/ 4 pts
  1. Angle d'incidence 48° : angle de réflexion ?
  2. Rayon faisant 25° avec le miroir : angle d'incidence ?
  3. Et son angle de réflexion ?
  4. Rayon perpendiculaire à une surface air-verre : est-il dévié ?

Exercice 3 — Vitesse de la lumière et conversions

/ 4 pts
  1. 300000 km/s = ……… m/s
  2. 384400 km = ……… m
  3. 12 min 40 s = ……… s
  4. Distance focale 8,5 cm = ……… m

Exercice 4 — Calculs de trajets lumineux

/ 4 pts
  1. La lumière met 500 s pour aller du Soleil à la Terre. Calcule la distance Terre-Soleil, en km (c=300000 km/s).
  2. Calcule la durée du trajet de la lumière de la Lune à la Terre (384400 km). Arrondis au centième de seconde.
  3. Jupiter est à environ 780 millions de km du Soleil. Calcule la durée du trajet de la lumière, en minutes et secondes.
  4. Pourquoi ne peut-on pas piloter en direct un robot posé sur une autre planète ?

Exercice 5 — Corriger des raisonnements d'élèves

/ 4 pts
  1. « La Lune brille, c'est donc une source primaire. » Explique l'erreur.
  2. « Mon rayon fait 25° avec le miroir, il repart donc à 25° de la normale. » Corrige.
  3. « L'étoile est à 4,2 années-lumière, je la verrai dans 4,2 ans. » Que répondre ?
  4. « Un laser rouge traversant un prisme donne un arc-en-ciel. » Pourquoi est-ce faux ?

Ce contrôle de physique 5ᵉ en bref

Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Lumière et optique géométrique » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.

  • Exercice 1 — Sources, propagation et ombres/ 4 pts
  • Exercice 2 — Réflexion et réfraction/ 4 pts
  • Exercice 3 — Vitesse de la lumière et conversions/ 4 pts
  • Exercice 4 — Calculs de trajets lumineux/ 4 pts
  • Exercice 5 — Corriger des raisonnements d'élèves/ 4 pts

Notions évaluées

Sources de lumière et objets diffusants, La propagation rectiligne de la lumière, Ombres, pénombre et éclipses, La réflexion sur un miroir, La réfraction d'un milieu à l'autre, La lumière blanche et son spectre.

Pour préparer ce contrôle

  1. Relire le cours.
  2. Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
  3. Se tester avec le QCM (36 questions).
  4. Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.

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Questions fréquentes sur ce sujet
Combien de temps dure ce contrôle sur « Lumière et optique géométrique » ?
55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
Le corrigé est-il fourni ?
Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
Ce sujet suit-il le programme de physique de cinquième ?
Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Lumière et optique géométrique » du programme officiel de physique en cinquième, soit Sources de lumière et objets diffusants, La propagation rectiligne de la lumière, Ombres, pénombre et éclipses, La réflexion sur un miroir.
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