Sciences et technologie · CM1
Lumière et ombres : exercices corrigés de CM1
Publié le 12 novembre 2026 · Mis à jour le 12 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un objet opaque ne laisse pas passer la lumière ; éclairé, il a une ombre portée et une ombre propre.1
- La lumière se déplace en ligne droite : un fil tendu ou une règle permet de le montrer.1
- Une ombre est un endroit où la lumière n'arrive pas, derrière l'objet.3
- À plusieurs sources de lumière correspondent plusieurs ombres.2
- La taille de l'ombre change avec la distance entre l'objet et la source : plus l'objet est près de la lampe, plus son ombre est grande.1
Comment utiliser ces exercices
Ces exercices te font manipuler les idées du chapitre sur la lumière et les ombres. Prends une feuille, lis chaque énoncé en entier, puis cherche seul avant d'ouvrir les indices. Ne regarde la correction qu'à la fin, pour vérifier ton raisonnement, pas pour le copier. Les exercices deviennent un peu plus difficiles au fil de la page.
Les exercices
Exercice 1 Quels objets sont opaques ?
Tu as sur ton bureau : un cahier fermé, une vitre claire, une planche en bois, une feuille de papier aluminium.
Pour chaque objet, dis s'il est opaque ou non, et explique ce que cela change pour la lumière d'une lampe de poche placée derrière lui.
Indice 1
Un objet opaque est un objet qui bloque la lumière.
Indice 2
Pense à ce que tu vois de l'autre côté de la vitre.
Voir la correction pas à pas
Rappel : un objet opaque ne laisse pas passer la lumière.1
Le cahier fermé est opaque : la lumière de la lampe ne le traverse pas.
La planche en bois est opaque pour la même raison.
La feuille d'aluminium est opaque : la lumière ne la traverse pas.
La vitre claire n'est pas opaque : on voit la lumière de la lampe à travers elle, donc elle ne forme pas d'ombre bien marquée.
Cahier, planche et aluminium sont opaques ; la vitre claire ne l'est pas. Seuls les objets opaques forment une vraie ombre.
Exercice 2 Que vois-tu dans une ombre ?
Léa dit : « L'ombre de mon livre est une tache noire que le livre dépose sur la table, comme de la peinture. »
Léa a-t-elle raison ? Explique avec tes mots ce qu'est vraiment une ombre.
Indice 1
Pense à ce qui se passe quand tu éteins la lampe : l'ombre existe-t-elle encore ?
Indice 2
Où la lumière ne peut-elle pas arriver ?
Voir la correction pas à pas
Léa se trompe : l'ombre n'est pas une matière déposée par l'objet.
Une ombre est une absence de lumière : derrière l'objet, la lumière n'arrive pas.3
Le livre est opaque et arrête les rayons venus de la lampe.
Si on éteint la lampe, il n'y a plus de lumière nulle part : l'ombre disparaît.
L'ombre est la zone que la lumière n'atteint pas parce qu'un objet la bloque. Ce n'est pas une tache posée par l'objet.
Exercice 3 Pourquoi l'ombre a-t-elle cette forme ?
Dans une pièce sombre, une lampe éclaire un carton opaque posé devant un mur. Pour vérifier le trajet de la lumière, tu disposes d'un fil et de punaises.
- Que peux-tu faire avec le fil pour montrer comment la lumière va de la lampe au mur ?
- Que prouve ce résultat ?
- Explique pourquoi une zone du mur reste sans lumière.
Indice 1
Tends le fil entre la lampe et le bord du carton.
Indice 2
Un fil tendu est une ligne droite.
Voir la correction pas à pas
Tends le fil de la lampe jusqu'au bord du carton, puis prolonge-le jusqu'au mur.
Le fil forme une ligne droite : cela matérialise le trajet de la lumière, qui se déplace en ligne droite.1
Les rayons qui touchent le carton sont arrêtés, car le carton est opaque.1
Les rayons ne peuvent pas tourner autour du carton puisqu'ils vont tout droit : le mur derrière le carton n'est pas éclairé, c'est l'ombre.
Comme la lumière avance en ligne droite et qu'un carton opaque l'arrête, la zone située juste derrière lui reste dans l'ombre.
Exercice 4 Ombre portée et ombre propre
Tu poses un ballon opaque sur une table et tu l'éclaires avec une lampe, sur le côté.
- Combien d'ombres le ballon possède-t-il ? Donne leurs noms.
- Où se trouve chacune ?
- Que se passe-t-il pour chacune si tu éteins la lampe ?
Indice 1
Une ombre est sur la table, l'autre est sur le ballon lui-même.
Indice 2
Regarde la face du ballon qui est du côté opposé à la lampe.
Voir la correction pas à pas
Le ballon est opaque et éclairé : il a deux ombres, l'ombre portée et l'ombre propre.1
L'ombre portée est celle que le ballon projette sur la table, derrière lui.
L'ombre propre est la partie du ballon elle-même qui ne reçoit pas la lumière, sur sa face opposée à la lampe.
Si tu éteins la lampe, plus rien n'est éclairé : les deux ombres ne se distinguent plus de la pénombre de la pièce.
Un ballon opaque éclairé a une ombre portée sur la table et une ombre propre sur sa face non éclairée.
Exercice 5 Plusieurs lampes, plusieurs ombres
Sur une table, un petit bonhomme opaque est éclairé par trois lampes de poche allumées en même temps, placées à des endroits différents.
Combien d'ombres portées vois-tu sur la table ? Justifie ta réponse.
Indice 1
Compte une ombre pour chaque source de lumière.
Indice 2
Le bonhomme arrête la lumière de chaque lampe : chacune crée sa propre ombre.
Voir la correction pas à pas
À plusieurs sources lumineuses correspondent plusieurs ombres.2
Chaque lampe envoie sa lumière en ligne droite et le bonhomme opaque l'arrête.
Il y a donc une ombre pour chacune des trois lampes.
Calcul : 3 lampes donnent 3 ombres portées.
On voit 3 ombres portées, une par lampe. Les ombres peuvent se chevaucher en partie selon la place des lampes.
Exercice 6 Organiser une expérience sur la taille de l'ombre
Avec ta classe, tu veux savoir si la distance entre un objet et la lampe modifie son ombre. Tu disposes d'une lampe, d'un objet opaque, d'un écran et d'une règle.
- Quel facteur vas-tu faire varier ?
- Quels facteurs dois-tu garder identiques ?
- Décris ce que tu mesures ou observes.
- Quelle conclusion peux-tu attendre ?
Indice 1
On ne change qu'une seule chose à la fois.
Indice 2
Garde la lampe et l'écran immobiles, déplace seulement l'objet.
Voir la correction pas à pas
Il faut repérer les facteurs qui interviennent dans la formation d'une ombre et en faire varier un seul à la fois.1
Tu fais varier la distance entre l'objet et la lampe, par exemple en le déplaçant de 10 cm en 10 cm.
Tu gardes identiques la lampe, l'objet, la position de l'écran et la pièce sombre.
À chaque position, tu observes la forme de l'ombre sur l'écran et tu mesures sa taille avec la règle, puis tu notes les résultats dans un tableau.
Tu compares les mesures : plus l'objet est proche de la lampe, plus son ombre sur l'écran est grande ; plus tu l'éloignes de la lampe, plus elle devient petite.1
En ne changeant que la distance, tu peux relier la taille de l'ombre à cette distance : l'ombre grandit quand l'objet se rapproche de la lampe. Si tu changeais deux choses en même temps, tu ne saurais pas laquelle agit.
Les questions qu'on se pose
Quelle est la différence entre ombre portée et ombre propre ?
Un objet opaque éclairé a deux ombres.1 L'ombre portée apparaît sur le support (table, mur, sol) derrière l'objet. L'ombre propre se trouve sur l'objet lui-même, du côté que la lumière n'atteint pas.
Pourquoi dit-on que l'ombre est une absence de lumière ?
Beaucoup d'élèves pensent que l'ombre est quelque chose qui se pose sur le sol, alors qu'elle correspond à un endroit où la lumière n'arrive pas.3 Sans lumière, il n'y a donc pas d'ombre visible.
Sources
- Ombres et Lumière — Module pour le Cycle 3, Académie de Lyon. Consulté le 12 novembre 2026.
- Progression pédagogique Cycle 3 — Sciences et technologie, Académie de Lyon. Consulté le 12 novembre 2026.
- Ressources — Matière, mouvement, énergie, information (Ombres et Lumière), Académie de Grenoble. Consulté le 12 novembre 2026.
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