L'énergie en CM2 : leçon, exercices et évaluation

Qu’est-ce que l’énergie ?

L’énergie est ce qui permet de produire une action ou un changement. Grâce à elle, un radiateur chauffe une pièce, une lampe éclaire, un vélo avance, une plante grandit et ton corps bouge. Tu ne vois pas toujours l’énergie elle-même, mais tu peux souvent observer ses effets : de la chaleur, de la lumière, un mouvement ou un son. Par exemple, quand tu appuies sur l’interrupteur, la lampe ne fabrique pas l’énergie à partir de rien. Elle reçoit de l’énergie électrique et la transforme principalement en lumière. Quand tu manges, ton corps utilise l’énergie contenue dans les aliments pour respirer, marcher, réfléchir et maintenir sa température. Nova te donne un indice simple : si quelque chose se met à bouger, à chauffer, à briller ou à faire du bruit, cherche quelle énergie agit.

Mots essentiels

Les principales formes d’énergie

L’énergie électrique permet notamment de faire fonctionner de nombreux appareils. Elle arrive par une prise, un câble, une pile ou une batterie. Une tablette, un grille-pain et un ventilateur utilisent de l’énergie électrique. L’énergie thermique, aussi appelée chaleur, sert à réchauffer. Elle est présente dans une casserole sur le feu, dans un radiateur ou dans une boisson chaude. L’énergie lumineuse est produite par le Soleil, une lampe ou une bougie. L’énergie mécanique est liée au mouvement : une balle qui roule, une roue qui tourne ou le vent qui fait tourner les pales d’une éolienne en sont des exemples. L’énergie sonore est produite par un haut-parleur, une cloche ou un instrument. Enfin, l’énergie chimique est stockée dans certains combustibles, dans les piles, dans les batteries et dans les aliments. Un même objet peut produire plusieurs formes d’énergie en même temps.

Repère les énergies autour de toi

Une énergie peut se transformer

L’énergie ne reste pas forcément sous la même forme. Elle peut être transformée. Observe un sèche-cheveux : il reçoit de l’énergie électrique. Cette énergie est transformée en énergie thermique pour chauffer l’air, en énergie mécanique pour faire tourner le ventilateur et en énergie sonore parce que l’appareil fait du bruit. Dans une lampe de poche, l’énergie chimique stockée dans la pile devient de l’énergie électrique, puis de l’énergie lumineuse. Derrière un barrage, l’eau en mouvement possède de l’énergie mécanique. Une machine utilise ce mouvement pour produire de l’énergie électrique. Pour décrire une transformation, utilise des flèches. Écris par exemple : « énergie électrique → énergie lumineuse ». Les flèches indiquent le sens du changement. Elles t’aident à suivre le trajet de l’énergie, comme si Nova suivait les câbles et les mouvements avec son détecteur.

Construis une chaîne énergétique

• Observe l’objet ou la situation et demande-toi : « Qu’est-ce qui lui permet de fonctionner ? »
• Nomme l’énergie de départ : énergie électrique, chimique, mécanique, lumineuse ou thermique.
• Cherche l’effet obtenu : lumière, chaleur, mouvement, son ou plusieurs effets à la fois.
• Relie les formes d’énergie avec une flèche : « énergie de départ → énergie obtenue ».
• N’oublie pas les effets secondaires. Une lampe produit surtout de la lumière, mais elle chauffe aussi un peu.

Exemple : le vélo avec dynamo

Les sources d’énergie renouvelables

Certaines sources d’énergie se reconstituent naturellement à l’échelle de la vie humaine : on les appelle renouvelables. Le Soleil fournit de l’énergie lumineuse et thermique. Des panneaux solaires peuvent utiliser son rayonnement pour produire de l’électricité. Le vent peut faire tourner les pales d’une éolienne. L’eau en mouvement, dans une rivière ou derrière un barrage, peut aussi entraîner des machines qui produisent de l’électricité. Le bois est souvent classé parmi les sources renouvelables lorsqu’il provient de forêts gérées avec soin et que les arbres sont replantés. Une source renouvelable n’est pas disponible partout ni tout le temps : le Soleil ne brille pas la nuit et le vent ne souffle pas sans arrêt. Il faut donc s’organiser autrement : stocker parfois l’énergie ou utiliser plusieurs sources différentes.

Les sources d’énergie non renouvelables

D’autres sources se sont formées très lentement dans le sous-sol. Le pétrole, le charbon et le gaz naturel sont des énergies fossiles. On les dit non renouvelables, car les réserves peuvent s’épuiser et elles ne se reforment pas rapidement à l’échelle de la vie humaine. Ces combustibles sont brûlés pour produire de la chaleur ou faire fonctionner certains moteurs. Quand on les brûle, cela rejette des gaz dans l’air, ce qui peut aggraver le réchauffement climatique. Comme leurs réserves ne se renouvellent pas rapidement, il est important de ne pas les gaspiller et de les utiliser seulement quand c’est nécessaire. Retiens surtout cette différence : une source renouvelable se reconstitue naturellement à l’échelle humaine ; une source non renouvelable provient d’une réserve limitée.

Classe les sources d’énergie

Produire, transporter et utiliser l’électricité

L’électricité est une forme d’énergie très utilisée, mais elle doit d’abord être produite. Elle peut être produite grâce au vent, à l’eau qui coule, au Soleil ou à la chaleur dégagée en brûlant un combustible. Elle circule ensuite dans des lignes électriques jusqu’aux habitations, aux écoles et aux bâtiments. Chez toi, elle arrive notamment aux prises et aux interrupteurs. Une pile et une batterie peuvent aussi fournir de l’électricité, car elles transforment l’énergie chimique qu’elles contiennent. Attention à ne pas confondre la source et la forme d’énergie : le vent est une source d’énergie ; l’électricité est une forme d’énergie. Une éolienne utilise l’énergie mécanique du vent pour fabriquer de l’énergie électrique. Elle ne crée pas l’énergie : elle la transforme.

Ne confonds pas source, appareil et énergie

Économiser l’énergie au quotidien

Utiliser moins d’énergie quand elle n’est pas nécessaire permet de préserver les ressources et de limiter certaines pollutions. Commence par éviter le gaspillage : éteins une lumière en quittant une pièce, ferme une porte pour garder la chaleur, débranche un chargeur inutilisé et évite de laisser un écran allumé sans raison. Choisis la lumière du jour quand elle suffit. Pour te déplacer sur une courte distance, marche, utilise un vélo ou les transports collectifs lorsque cela est possible. Tu peux aussi prendre soin des appareils : un appareil bien entretenu fonctionne mieux et plus longtemps. Nova insiste : économiser l’énergie ne veut pas dire vivre sans confort. Cela signifie utiliser juste ce dont on a besoin, au bon moment. Chaque geste compte parce qu’il évite une dépense inutile.

Le résumé à retenir

• L’énergie permet de produire du mouvement, de la chaleur, de la lumière, du son ou d’autres effets.
• Les principales formes d’énergie sont électrique, thermique, lumineuse, mécanique, sonore et chimique.
• Un appareil transforme une énergie reçue en une ou plusieurs autres formes d’énergie.
• Le Soleil, le vent et l’eau en mouvement sont des sources renouvelables.
• Le pétrole, le gaz naturel et le charbon sont des sources non renouvelables.
• Réduis le gaspillage en utilisant l’énergie seulement lorsque cela est utile.