Relier masse, volume et masse volumique : observer, modéliser et expliquer.
Utiliser ρ=m/V avec des unités compatibles pour identifier ou comparer une matière, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations ; la fiche associe une réponse directe, un cas analysé, 12 activités corrigées et 4 repères de progression.
Relier masse, volume et masse volumique : ce qu’il faut retenir.
Pour maîtriser « Relier masse, volume et masse volumique », retenez d’abord la règle qui relie « masse » à « volume ». Le cas repère montre ensuite comment utiliser « masse volumique » sans sauter l’étape de vérification.
Utiliser ρ=m/V avec des unités compatibles pour identifier ou comparer une matière, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations.
Utiliser ρ=m/V avec des unités compatibles pour identifier ou comparer une matière, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape.
Un échantillon de 54 g occupant 20 cm³ a une masse volumique de 2,7 g/cm³.
Diviser le volume par la masse.
- 01GRANDEURmasse
- 02RELATIONvolume
- 03UNITÉmasse volumique
Le schéma sert de contrôle : partez de « masse », appliquez « volume », puis vérifiez avec « masse volumique ».
La masse volumique compare la masse d’un échantillon au volume qu’il occupe.
- 01masse m
- 02÷ volume V
- 03masse volumique ρ
- 01masse volumique ρ
- 02× volume V
- 03masse m
Les flèches indiquent l’ordre du raisonnement ; elles ne remplacent ni les hypothèses ni la justification.
Une réponse que l’on peut vérifier.
Le cas « Un échantillon de 54 g occupant 20 cm³ a une masse volumique de 2,7 g/cm³. » se lit à deux échelles : les observations accessibles au laboratoire et le modèle particulaire ou chimique qui les explique. La conclusion doit préciser l’état initial, la transformation éventuelle et l’indice relié à « masse » ; nommer une espèce sans preuve ne suffit pas.
Ce que l’on peut conclure — et pas davantage.
Un modèle microscopique rend compte d’observations dans des conditions données. Il faut distinguer corps pur et mélange, transformation physique et chimique, système ouvert et fermé, sans attribuer aux particules les propriétés macroscopiques de l’échantillon.
Étudier « Relier masse, volume et masse volumique » : système, données, modèle, unités et vérification.
Pour « Relier masse, volume et masse volumique », la méthode relie chaque donnée à la règle, à la réponse puis à un contrôle capable de révéler une erreur.
- 01
Définir le système
Dans le premier cas, la masse volumique est la masse divisée par le volume ; cet indice délimite le système et les grandeurs réellement utiles.
- 02
Choisir le modèle
Le cas suivant mène à « m = 0,8 × 250 = 200 g » parce que la masse est le produit de la masse volumique par le volume ; le modèle respecte alors la règle « Utiliser ρ=m/V avec des unités compatibles pour identifier ou comparer une matière, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
- 03
Confronter calcul et mesure
Le troisième résultat est « Celui qui a le plus petit volume » ; il peut être confronté aux données puisque à masse égale, diviser par un volume plus petit donne une masse volumique plus élevée.
- 04
Tester la limite
La démarche « Diviser le volume par la masse » doit être rejetée si elle contredit les unités, les observations ou la règle « Utiliser ρ=m/V avec des unités compatibles pour identifier ou comparer une matière, expliciter le système étudié et conserver des unités compatibles à chaque étape ».
Cas corrigé sur « Relier masse, volume et masse volumique » : question, réponse et contrôle.
Pour « Relier masse, volume et masse volumique », ce cas reprend mot pour mot la première activité : ses données, sa réponse et sa preuve restent dans le même bloc vérifiable.
Question
Un objet de 200 g occupe 50 cm³. Calculez sa masse volumique.
Réponse
ρ = 200 / 50 = 4 g/cm³.
Pourquoi cette réponse
La masse volumique est la masse divisée par le volume. La vérification conserve donc le même énoncé — « Un objet de 200 g occupe 50 cm³. Calculez sa masse volumique. » — jusqu’à la réponse « ρ = 200 / 50 = 4 g/cm³ ».
12 activités corrigées sur « Relier masse, volume et masse volumique » : appliquer, expliquer, transférer.
Dans « Relier masse, volume et masse volumique », les 12 activités passent de l’application à la justification, puis au transfert, afin de vérifier l’objectif « Utiliser ρ=m/V avec des unités compatibles pour identifier ou comparer une matière, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations » ; chaque carte annonce séparément la tâche et le mode de correction.
Composition de la fiche « Relier masse, volume et masse volumique » : 5 cas à résoudre, 5 analyses guidées, 1 diagnostic d’erreur et 1 production à évaluer. Pour « Relier masse, volume et masse volumique », cette composition distingue la tâche demandée du mode de correction. Pour « Relier masse, volume et masse volumique », 2 activités ouvertes utilisent des critères de réussite plutôt qu’une réponse arbitrairement unique.
01CAS À RÉSOUDRE · APPLIQUER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEUn objet de 200 g occupe 50 cm³. Calculez sa masse volumique.
Indice : À partir de « 200 g ; 50 cm », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 1 de « Relier masse, volume et masse volumique », définissez le système, les données et les unités avant de choisir une relation.
La masse volumique est la masse divisée par le volume.
Continuer avec l’activité suivante →02CAS À RÉSOUDRE · RAISONNER · NIVEAU 1CORRIGÉ MODÈLEUn liquide a une masse volumique de 0,8 g/mL. Quelle masse occupent 250 mL ?
Indice : À partir de « 0,8 g ; 250 mL », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant.
Indice : pour le cas 2 de « Relier masse, volume et masse volumique », vérifiez les conditions du modèle avant de calculer ou de prévoir un effet.
La masse est le produit de la masse volumique par le volume.
Continuer avec l’activité suivante →03CAS À RÉSOUDRE · APPROFONDIR · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEDeux objets ont la même masse mais des volumes différents. Lequel a la plus grande masse volumique ?
Indice : À partir de « objets », « ont », « même » et « masse », distinguez l’observation qualitative de la grandeur mesurée, puis associez instrument, valeur et unité.
Indice : pour le cas 3 de « Relier masse, volume et masse volumique », confrontez le résultat à une unité, un ordre de grandeur, une mesure ou une observation.
À masse égale, diviser par un volume plus petit donne une masse volumique plus élevée.
Continuer avec l’activité suivante →04ANALYSE GUIDÉE · COMPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEAnalysez séparément les cas 1 et 2 sur « Relier masse, volume et masse volumique » : donnez chaque réponse, relevez l’indice décisif et expliquez le point commun.
Indice : Cas 1 — Un objet de 200 g occupe 50 cm³. Calculez sa masse volumique. Cas 2 — Un liquide a une masse volumique de 0,8 g/mL. Quelle masse occupent 250 mL ? Pour comparer les deux cas de « Relier masse, volume et masse volumique », traitez les énoncés séparément : aucune donnée ne doit passer de l’un à l’autre.
Pour « Relier masse, volume et masse volumique », la comparaison est vérifiable parce que le premier cas repose sur « La masse volumique est la masse divisée par le volume » tandis que le second repose sur « La masse est le produit de la masse volumique par le volume » ; les deux réponses ne partagent que la règle explicitement formulée.
Continuer avec l’activité suivante →05DIAGNOSTIC D’ERREUR · CORRIGER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEPour le troisième cas ci-dessous, testez la démarche « Diviser le volume par la masse ». Relevez la donnée ignorée par cette démarche, corrigez l’étape concernée et contrôlez la nouvelle réponse.
Indice : À partir de « Diviser le volume par la masse », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Corrigez cette étape avant de vérifier la conclusion.
Indice : dans le troisième cas de « Relier masse, volume et masse volumique », conservez ce fait — À masse égale, diviser par un volume plus petit donne une masse volumique plus élevée — puis localisez la première décision qui le contredit.
Le diagnostic de « Relier masse, volume et masse volumique » réfute précisément « Diviser le volume par la masse » en retrouvant « Celui qui a le plus petit volume » à partir de l’indice « À masse égale, diviser par un volume plus petit donne une masse volumique plus élevée ».
Continuer avec l’activité suivante →06ANALYSE GUIDÉE · TRANSFÉRER · NIVEAU 3CRITÈRES DE RÉUSSITEVariez ce troisième cas : Deux objets ont la même masse mais des volumes différents. Lequel a la plus grande masse volumique ? Faites évoluer une seule donnée sans changer la compétence visée, puis comparez la nouvelle réponse à l’ancienne.
Indice : Point de départ — Deux objets ont la même masse mais des volumes différents. Lequel a la plus grande masse volumique ? Pour « Relier masse, volume et masse volumique », conservez l’objectif et la règle de ce cas, puis isolez l’unique élément à modifier et le contrôle capable d’en mesurer l’effet.
Le contrôle reste lié à « Relier masse, volume et masse volumique » parce qu’il conserve l’objectif « Utiliser ρ=m/V avec des unités compatibles pour identifier ou comparer une matière, puis confronter le modèle aux unités, à l’ordre de grandeur et aux observations. », reprend l’indice « À masse égale, diviser par un volume plus petit donne une masse volumique plus élevée. », isole un seul changement pour « Relier masse, volume et masse volumique » et se termine par un contrôle indépendant.
Continuer avec l’activité suivante →07CAS À RÉSOUDRE · DIAGNOSTIQUER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEUn échantillon a une masse de 156 g et un volume de 20 cm³. Calculez sa masse volumique.
Indice : À partir de « 156 g ; 20 cm », distinguez l’observation qualitative de la grandeur mesurée, puis associez instrument, valeur et unité.
On applique ρ = m/V : 156 ÷ 20 = 7,8. Le quotient conserve une unité de masse par unité de volume.
Continuer avec l’activité suivante →08CAS À RÉSOUDRE · APPROFONDIR · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLEUn liquide de masse volumique 0,8 g/mL occupe 250 mL. Quelle est sa masse ?
Indice : À partir de « 0,8 g ; 250 mL », séparez l’observation du modèle utilisé, nommez la grandeur ou le phénomène, puis cherchez un contrôle indépendant. Appuyez votre décision sur le verbe de consigne « Un ».
On isole m dans ρ = m/V : m = ρ × V = 0,8 × 250 = 200 g.
Continuer avec l’activité suivante →09ANALYSE GUIDÉE · COMPARER · NIVEAU 2CORRIGÉ MODÈLELes deux cas corrigés sur « Relier masse, volume et masse volumique » n’appellent pas la même décision. Pour chacun, indiquez ce qui est demandé et l’indice qui justifie la procédure.
Indice : À partir de « Relier masse, volume et masse volumique », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Comparez les deux démarches avant de vérifier la conclusion.
La comparaison est recevable parce qu’elle relie chaque réponse à sa propre consigne et à son propre indice ; elle ne juxtapose pas deux résultats isolés.
Continuer avec l’activité suivante →10ANALYSE GUIDÉE · SYNTHÉTISER · NIVEAU 3CORRIGÉ MODÈLEÀ partir des deux cas corrigés, formulez une règle qui indique quand choisir chaque procédure pour « Relier masse, volume et masse volumique ».
Indice : À partir de « Relier masse, volume et masse volumique », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Comparez les deux démarches avant de vérifier la conclusion. Appuyez votre décision sur le verbe de consigne « À ».
La grandeur demandée détermine la forme de la relation ; conserver les unités pendant l’isolement évite d’inverser masse et volume.
Continuer avec l’activité suivante →11PRODUCTION À ÉVALUER · RÉINVESTIR · NIVEAU 3CORRIGÉ MODÈLEModifiez un seul élément décisif du premier cas sur « Relier masse, volume et masse volumique » afin que la réponse change. Donnez la nouvelle réponse et justifiez-la.
Indice : À partir de « Relier masse, volume et masse volumique », distinguez l’observation qualitative de la grandeur mesurée, puis associez instrument, valeur et unité.
La masse est divisée par deux à volume constant ; la masse volumique doit donc elle aussi être divisée par deux, ce qui confirme 3,9 g/cm³.
Continuer avec l’activité suivante →12ANALYSE GUIDÉE · ÉVALUER · NIVEAU 3CRITÈRES DE RÉUSSITEUn élève donne uniquement cette réponse : « Sa masse est 200 g. » Quelle preuve doit-il ajouter pour montrer qu’il maîtrise « Relier masse, volume et masse volumique » ?
Indice : À partir de « Sa masse est 200 g. », séparez grandeurs, unités et observations, puis repérez le premier changement de modèle non justifié. Comparez les deux démarches avant de vérifier la conclusion.
Un résultat juste peut être obtenu au hasard. La maîtrise se voit dans une décision justifiée et un contrôle indépendant.
Faire le point sur la progression →Diviser le volume par la masse.
Pour reprendre cette notion, localisez d’abord l’endroit exact où « masse » n’est plus relié à la règle. Corrigez cette seule décision, expliquez-la avec « volume », puis traitez une variante mobilisant « masse volumique » sans regarder le modèle.
Quatre repères pour corriger sans impression générale.
Les quatre critères ci-dessous décrivent ce qui doit être observable dans une réponse consacrée à « Relier masse, volume et masse volumique ». Ils servent à commenter une production, pas à fabriquer une note automatique.
Système
L’échantillon, le récipient et les conditions initiales sont identifiés.
Indices
La conclusion repose sur une observation ou une mesure décrite, pas sur l’apparence seule.
Modèle
Les échelles macroscopique et microscopique ne sont pas confondues.
Autonomie
La démarche reste correcte sur un cas différent de « Un échantillon de 54 g occupant 20 cm³ a une masse volumique de 2,7 g/cm³. », sans recopier la correction.
« Relier masse, volume et masse volumique » : des exigences adaptées à chaque niveau.
Les repères ci-dessous montrent comment « Relier masse, volume et masse volumique » passe de la reconnaissance à l’application, à la justification puis au transfert selon le niveau.
6e
Dans « Relier masse, volume et masse volumique », observer, décrire et mesurer avec le vocabulaire adapté, puis distinguer la donnée de l’interprétation.
Voir le parcours 6e →5e
Dans « Relier masse, volume et masse volumique », représenter une relation simple, utiliser les unités correctes et confronter le résultat à l’observation.
Voir le parcours 5e →4e
Dans « Relier masse, volume et masse volumique », modéliser le système, calculer ou prévoir un effet et contrôler la cohérence des unités et de l’ordre de grandeur.
Voir le parcours 4e →3e
Dans « Relier masse, volume et masse volumique », combiner relations, mesures et modèle, expliciter les hypothèses et discuter la limite de la conclusion.
Voir le parcours 3e →La notion est-elle réellement disponible ?
Une bonne réponse isolée ne suffit pas.
- Je peux reformuler la règle utile pour « Relier masse, volume et masse volumique » sans reprendre les mots du guide.
- Je sais repérer « masse » ou « volume » dans un cas nouveau.
- J’explique pourquoi la fausse piste signalée ne convient pas.
- Je traite une variante et je contrôle la réponse avec « masse volumique ».
Ce que les références établissent — et ce qu’elles n’établissent pas.
Cette distinction évite d’attribuer aux textes officiels les exemples, formulations et corrections produits par Exercices.com.
Les 3 références listées ci-dessous cadrent le programme, le niveau attendu et le vocabulaire de physique-chimie.
La règle reformulée, le cas analysé, les exercices et leurs corrigés sont une production éditoriale d’Exercices.com ; ils ne sont pas des extraits des sources.
Une référence de cadrage ne constitue ni une certification ni une relecture externe de chaque correction. Toute erreur peut être signalée et tracée.