méthode par scénarios · Sciences physiques
Les 48 scénarios de l’épreuve de sciences physiques
Chaque exercice du bac déroule une trajectoire logique récurrente. Reconnaître le scénario dès la première question, c'est savoir résoudre : idée directrice, exercice modèle corrigé, automatismes et pièges pour chacun.
chapitres
12
scénarios
48
épreuves vérifiées
8
Thème CNP · Électrique
Évolution des systèmes électriques
5 chapitres · RC · RL · OL · OF · FI
RC
Dipôle RC
4 scénariosRC-BDipôle RC : décharge d'un condensateur et énergie dissipée
La trajectoire de cet exercice est de reconnaître la loi de décharge , d'identifier à partir des données, puis de calculer l'énergie initialement stockée dans le condensateur et de m…
Signature : « Établir l'équation différentielle vérifiée par lors de la décharge » ; « Vérifier que est solution » ; « Calculer l'énergie dissipée dans la résistance » ; « Montrer que l'énergie stockée est entièrement dissipée »
RC-CDipôle RC : exploitation d'un oscillogramme pour mesurer et déterminer ou
La trajectoire de cet exercice est d'utiliser un oscillogramme de la réponse à un échelon de tension (charge) pour lire graphiquement — soit par la tangente à l'origine, soit par la valeur à — puis d'…
Signature : « Déterminer graphiquement la constante de temps » ; « En déduire la valeur de » ; « Vérifier la concordance des deux méthodes » ; « Décrire l'influence d'une augmentation de sur la charge »
RC-DCharge d'un condensateur — identification, τ et C
Lors de la charge d'un condensateur dans un circuit RC, l'intensité décroît et s'annule en régime permanent (condensateur = interrupteur ouvert). La constante de temps se lit sur le chrono…
Signature : « dipôle … condensateur »
RC-EConstante de temps sur graphique — τ = RC
À partir de l'équation différentielle de la charge/décharge d'un circuit RC, le coefficient directeur d'une droite ou d'une tangente donne . On en déduit et parfois via l'ordonnée …
Signature : « τ = RC »
RL
Dipôle RL
4 scénariosRL-ADipôle RL — établissement du courant
La bobine s'oppose à toute variation brusque du courant : à le courant reste nul même si la tension est appliquée. L'exercice demande d'établir l'équation différentielle en , de la résoudre (solution $i(…
Signature : « Établir l'équation différentielle vérifiée par » ; « Montrer que » ; « Déterminer graphiquement à partir de l'oscillogramme de »
RL-CDipôle RL : énergie emmagasinée dans la bobine et exploitation graphique de
La trajectoire de cet exercice est de calculer l'énergie magnétique stockée dans la bobine en régime permanent, puis de l'exploiter graphiquement : la pente de la tangente à en va…
Signature : « Calculer l'énergie emmagasinée dans la bobine en régime permanent » ; « Déterminer à partir de la tangente à en » ; « Expliquer la différence entre énergie fournie et énergie stockée »
RL-DÉtablissement du courant RL — τ, r et L depuis chronogrammes
À la fermeture d'un circuit RL, avec . On lit à , on déduit du régime permanent, puis .
Signature : « uR(t) = U0(1 - e-t/τ) »
RL-EBobine purement inductive — u_B(t), τ, L et énergie (bac 2021 contrôle)
Sur un circuit RL série à bobine pure (), avec . On lit et sur le chronogramme de , on déduit et l'énergie magnéti…
Signature : « bobine purement inductive »
OL
Oscillations électriques libres (LC, RLC)
4 scénariosOL-BOscillations libres amorties — circuit RLC
L'ajout d'un résistor dans le circuit LC dissipe de l'énergie : les oscillations s'amortissent, la pseudo-période est légèrement supérieure à , et l'enveloppe décroît exponentiellement. L'exercice fait étab…
Signature : « Établir l'équation différentielle de » ; « Préciser le régime » ; « Calculer le décrément logarithmique » ; « Calculer l'énergie dissipée entre deux oscillations »
OL-COscillations libres non amorties — circuit LC idéal
Dans un circuit LC idéal (résistance négligeable), les oscillations sont libres et non amorties : l'énergie électromagnétique totale se conserve et s'échange entre le condensateur et la bobine. La **période …
Signature : « oscillations libres non amorties »
OL-DPseudo-période et pertes d'un RLC libre amorti
En régime pseudo-périodique, la pseudo-période (amortissement faible). Les oscillations sont libres amorties : l'énergie électromagnétique diminue par effet Joule dans .
Signature : « pseudo-période »
OL-EBilan énergétique d'un RLC libre amorti — T, L et dE/dt (bac 2015 techniques)
Après charge d'un condensateur, la bascule vers une bobine forme un circuit RLC siège d'oscillations libres amorties (régime pseudo-périodique). On lit la pseudo-période , on l'assimile à la **période…
Signature : « libres et amorties »
OF
Oscillations électriques forcées et résonance
4 scénariosOF-AOscillations forcées en RLC série — résonance d'intensité
Sous excitation sinusoïdale de fréquence variable , l'impédance totale est minimale pour : c'est la résonance d'intensité. L'exercice fait calculer , trouver , tracer la …
Signature : « Exprimer l'impédance du circuit » ; « Déterminer la fréquence de résonance » ; « Calculer le facteur de qualité » ; « Calculer le déphasage entre et à »
OF-BOscillations forcées : résonance d'intensité lue sur des mesures
Le bac impose un circuit en régime sinusoïdal forcé et un document de mesures (tableau ou oscillogrammes). On lit le maximum de , on calcule , , puis on interprète le déphasage.
Signature : Repérer la fréquence de résonance d'intensité sur un tableau I(N)
OF-CFacteur de qualité et surtension à la résonance d'intensité
Le document du bac sur le facteur de qualité relie résonance d'intensité, impédance minimale et surtension en régime sinusoïdal forcé.
Signature : Relier Q à la surtension à la résonance d'intensité
OF-DRésonance d'intensité en RLC série — critère oscillogrammes
En RLC série forcé par un GBF, la résonance d'intensité a lieu à : et en phase, minimale, maximale.
Signature : « résonance d'intensité »
FI
Filtres électriques
4 scénariosFI-AFiltre passif ou actif — entrée, sortie et transmittance
Classifier un filtre (passif/actif), définir la transmittance . Devoir de synthèse (RLC + sortie sur résistor).
Signature : « filtre actif ou passif »
FI-BFréquences de coupure et bande passante d’un filtre RLC
Fréquences de coupure et bande passante d’un filtre RLC (sortie sur ).
Signature : « fréquences de coupure »
FI-CPasse-bas RC : transmittance, courbe et fréquence de coupure
Filtre passe-bas passif : tableau , , lecture de .
Signature : « filtre passe bas »
FI-DFiltre RLC — transmittance max T0 et atténuateur
Pour un filtre passif RLC, la transmittance est maximale en ; ⇒ atténuateur de tension.
Signature : « filtre … actif ou passif »
Thème CNP · Mécanique
Évolution des systèmes mécaniques
2 chapitres · OM · OD
OM
Oscillations mécaniques
4 scénariosOM-APendule élastique horizontal — oscillations libres non amorties
Une masse accrochée à un ressort de raideur constitue un oscillateur harmonique mécanique : la résultante des forces donne une équation différentielle identique à celle du circuit LC. L'exercice demande d'établi…
Signature : « Appliquer le PFD et établir l'équation différentielle » ; « Montrer que » ; « Montrer que l'énergie mécanique est conservée »
OM-BOscillations mécaniques amorties — frottements et décroissance d'amplitude
L'ajout d'une force de frottement fluide dans le pendule élastique crée un amortissement : les oscillations persistent mais leur amplitude décroît exponentiellement selon $X_n = X_0\,e^{…
Signature : « Établir l'équation différentielle » ; « Préciser le régime d'oscillations » ; « Calculer le décrément logarithmique » ; « Calculer l'énergie dissipée entre deux oscillations consécutives »
OM-COscillations mécaniques forcées — résonance d'élongation et de vitesse
Lorsqu'une excitation sinusoïdale de fréquence est appliquée au pendule élastique amorti, l'amplitude de l'état forcé dépend de : elle passe par un maximum (résonance d'élongation à ) et la v…
Signature : « Écrire l'équation du mouvement forcé » ; « Montrer que l'amplitude vaut » ; « Calculer le facteur de qualité » ; « Interpréter les comportements aux fréquences limites »
OM-DRésonance mécanique dans les structures — document scientifique
Un exercice documentaire sur la résonance doit relier quatre gestes : extraire les conditions d'accumulation d'énergie, justifier la résonance d'élongation par l'accord des fréquences, identifier l'excitateur et le réso…
Signature : « fréquence des vibrations proche de la fréquence propre » ; « oscillations d'amplitude croissante » ; « préciser l'excitateur et le résonateur » ; « relever une solution et préciser son rôle ».
OD
Ondes mécaniques
5 scénariosOD-AOnde progressive le long d'une corde : célérité, retard et équation horaire
La trajectoire de cet exercice est toujours la même : on mesure (ou on lit graphiquement) le retard temporel entre deux points de la corde, on en déduit la célérité , puis on traduit le retard en *d…
Signature : « Déterminer la célérité de l'onde » ; « Écrire l'équation horaire du point » ; « Représenter l'allure de la corde à l'instant »
OD-BOnde progressive sinusoïdale : double périodicité, longueur d'onde et points en phase
Une onde sinusoïdale est périodique à la fois dans le temps (période ) et dans l'espace (longueur d'onde ). L'idée directrice est d'exploiter cette double périodicité pour identifier les points en phase,…
Signature : « Calculer la longueur d'onde » ; « Montrer que et vibrent en phase / en opposition de phase » ; « Déterminer les abscisses des points qui vibrent en phase avec la source »
OD-COnde progressive sur une corde : vibreur, célérité et longueur d'onde
L'exercice de bac part d'un dispositif (corde + vibreur) et d'observations chiffrées : retard d'un point, période du vibreur. On en tire nature, célérité puis longueur d'onde.
Signature : Préciser la nature (transversale) de l'onde progressive sur la corde
OD-DOnde à la surface de l'eau : nature, célérité et profondeur
Sur le bac, l'onde de surface part d'une cuve et de mesures (distances entre crêtes, instants). On qualifie l'onde, puis on calcule , , , et on discute l'effet de la profondeur.
Signature : Qualifier l'onde de surface (mécanique, transversale)
OD-ECuve à ondes : stroboscopie, célérité et milieu dispersif
Le bac couple souvent stroboscopie (aspect immobile de la surface) et un tableau distance parcourue / fréquence pour conclure à la dispersion.
Signature : Déterminer la fréquence du vibreur par stroboscopie
Autres thèmes du pack
Ondes lumineuses, atomique, nucléaire…
5 chapitres hors blocs électrique / mécanique (programme section-dépendant)
LU
Modèle ondulatoire de la lumière
3 scénariosLU-ANature ondulatoire de la lumière : diffraction et dispersion
La lumière révèle sa nature ondulatoire par deux phénomènes : la diffraction par une fente (l'onde « contourne » l'obstacle, l'angle d'étalement est ) et la dispersion par un prisme (chaque…
Signature : « Rappeler la relation » ; « En déduire la longueur d'onde de la lumière » ; « Décrire la figure observée avec lumière blanche » ; « Justifier de quel côté se trouve le violet »
LU-BInterférences lumineuses : fentes de Young, interfrange et exploitation
La trajectoire de cet exercice est d'appliquer la formule de l'interfrange pour relier l'espacement des fentes , la distance écran , la longueur d'onde et la largeur mesurée des franges…
Signature : « Établir l'expression de l'interfrange » ; « Calculer la longueur d'onde à partir de l'interfrange mesuré » ; « Identifier la couleur de la lumière utilisée » ; « Décrire l'effet d'un changement de ou de sur les franges »
LU-CDiffraction par une fente : détermination de ou de la largeur de fente
La trajectoire de cet exercice est d'exploiter la figure de diffraction par une fente de largeur pour relier l'écart angulaire à la position du premier minimum sombre, puis de déduire …
Signature : « Déterminer la largeur de la fente à partir de la figure de diffraction » ; « Expliquer pourquoi une fente plus étroite donne une tache plus large » ; « Calculer l'écart angulaire du premier minimum » ; « Comparer les figures de diffraction pour deux longueurs d'onde »
AT
Physique atomique
5 scénariosAT-AQuantification de l'énergie et niveaux d'énergie de l'atome d'hydrogène
La trajectoire de cet exercice est de partir du modèle de Bohr pour justifier que l'énergie de l'électron ne peut prendre que des valeurs discrètes eV, de calculer les énergies de plusieurs nivea…
Signature : « Calculer les énergies des niveaux , , » ; « Définir l'énergie d'ionisation » ; « Un atome d'hydrogène se trouve au niveau , quelle énergie est nécessaire pour l'ioniser ? » ; « Vérifier que le photon peut être absorbé »
AT-BSpectres d'émission et d'absorption : transitions et séries spectrales
La trajectoire de cet exercice est de relier une raie spectrale observée (longueur d'onde ou fréquence ) à une transition entre deux niveaux via la relation , de distingu…
Signature : « Calculer la longueur d'onde de la raie correspondant à la transition » ; « Dans quel domaine du spectre électromagnétique se situe cette raie ? » ; « Identifier la transition correspondant à la raie de longueur d'onde » ; « Citer les séries spectrales de l'hydrogène »
AT-CInteraction lumière-matière et exploitation d'un diagramme de niveaux
La trajectoire de cet exercice est de lire un diagramme de niveaux d'énergie pour identifier toutes les transitions possibles, de calculer les énergies et longueurs d'onde des photons émis ou absorbés, de distinguer…
Signature : « À partir du diagramme de niveaux, calculer la longueur d'onde du rayonnement émis lors de la transition » ; « L'atome peut-il absorber ce photon ? Justifier » ; « L'atome est-il ionisé ? Calculer l'énergie cinétique de l'électron éjecté » ; « Identifier le domaine spectral de la raie »
AT-DNiveaux de Bohr et série de Balmer
Le modèle de Bohr quantifie l'énergie de l'atome d'hydrogène : . Une transition émet ou absorbe un photon d'énergie . La série de Balmer regroupe les transiti…
Signature : « valeurs particulières »
AT-EIonisation et absorption d'un photon
L'énergie d'ionisation de l'atome d'hydrogène depuis le fondamental est . Un photon d'énergie n'est absorbé que si égale exactement une différence de niveaux ; sinon pas …
Signature : « énergie d'ionisation »
NU
Physique nucléaire
4 scénariosNU-ADécroissance radioactive : loi de désintégration, période et activité
La loi de décroissance est le cœur de tous les exercices de radioactivité. La trajectoire consiste à relier la constante radioactive à la période , à calculer l'act…
Signature : « Montrer que » ; « Établir que » ; « Déterminer l'âge de l'échantillon »
NU-BBilan d'une réaction nucléaire spontanée : lois de conservation de Soddy
Identifier une réaction nucléaire revient à appliquer les deux lois de Soddy : *conservation du nombre de masse et conservation du numéro atomique *. La trajectoire consiste à compléter l'équation de désintégra…
Signature : « Rappeler les lois de conservation de Soddy » ; « Compléter l'équation de désintégration » ; « Identifier l'élément fils »
NU-CRéactions provoquées — fission et fusion : défaut de masse et énergie libérée
La relation transforme un bilan de masse en bilan d'énergie. La trajectoire est : calculer le défaut de masse (masse des réactifs − masse des produits), convertir en énergie en MeV v…
Signature : « Vérifier l'équation de la réaction (lois de Soddy) » ; « Calculer le défaut de masse » ; « En déduire l'énergie libérée en MeV »
NU-DDécroissance radioactive — exploiter un document et un tableau
Ce scénario entraîne le format documentaire du Bac : extraire une demi-vie, confronter un tableau de nombres de noyaux aux isotopes décrits, puis reconstruire la population initiale. Le calcul reste subordonné à la lect…
Signature : « Donner la définition de la demi-vie » ; « identifier l’échantillon étudié » ; « déterminer la valeur de »
ME
Mécanique énergétique (théorème de l'énergie cinétique)
4 scénariosME-AÉnoncer et appliquer le théorème de l'énergie cinétique
Sur les annales Sport, le premier exercice de physique demande presque toujours l'énoncé du théorème de l'énergie cinétique dans un référentiel galiléen, puis l'application pour calculer un…
Signature : « Dans un référentiel Galiléen, la variation de l'énergie cinétique »
ME-BSystème conservatif et conservation de l'énergie mécanique
Après le TEC, les corrigés Sport enchaînent souvent sur le caractère conservatif du poids et l'absence de forces dissipatives, pour conclure se conserve.
Signature : « force conservative »
ME-CTravail du poids et hauteur atteinte
Les sujets Sport (coup franc, service de tennis) combinent travail du poids et TEC pour décider si un obstacle est franchi.
Signature : « travail du poids »
ME-DTEC sur une balle — travail du poids et vitesse
Énoncer le théorème de l'énergie cinétique dans un référentiel galiléen, l'appliquer au travail du poids , et en déduire une vitesse ; identifier un système conservatif (pas de **forces dissipativ…
Signature : « référentiel Galiléen »
SG
Production et conversion de signaux
3 scénariosSG-AMultivibrateur astable — chronogrammes, période et rapport cyclique
Sur les annales Info, le multivibrateur astable demande d'identifier les chronogrammes de et , de lire les durées d'état haut et d'état bas , puis de calculer la période $T=T_1+…
Signature : « période du multivibrateur T = T1 + T2 »
SG-BCNA — nombre de bits, niveaux , quantum et tension de sortie
Les corrigés Info traitent le convertisseur numérique-analogique (CNA) : symbole, nombre de bits , nombre de valeurs , mot binaire entier , quantum (accroissement de qu…
Signature : « convertisseur numérique analogique à n bits »
SG-CMesure sur multivibrateur — fréquence, reconstruction de T1/T2 et chronogrammes
Troisième scénario SG, entièrement ancré sur le multivibrateur astable de la session principale 2022 : lire les chronogrammes / , reconstruire les durées d'état haut et d'état bas …
Signature : « période du multivibrateur T = T1 + T2 »
Où ces scénarios sont tombés
uniquement des attributions vérifiées — jamais d'attribution fabriquéeBac 2018 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1à confirmerExercice de chimie (cinétique/équilibre) d’après structure OCR.
Chimie — Exercice 2à confirmerDeuxième exercice chimie (acides-bases probable).
Physique — Exercice 1 (RC/RL identification)RL-AIdentification condensateur/bobine via courbes oscilloscope.
Bac 2019 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1à confirmerChimie exercice 1 (OCR).
Chimie — Exercice 2à confirmerChimie exercice 2 (OCR).
Physique — Exercice 1 (RC puis RLC libre)RL-ACharge condensateur; bascule vers RLC; bobine et régime permanent.
Bac 2020 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1à confirmerCinétique (exercice 1).
Chimie — Exercice 2 (pile Fe/Cd)Pile Fe/Cd; symbole, fem, polarité, arrêt de débit.
Physique — Exercice 1 (R, L, C détermination)RL-ADétermination expérimentale de R, L, C; tensions bobine/condensateur.
Bac 2021 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1 (équilibre)Complexe / équilibre (seed + OCR).
Chimie — Exercice 2à confirmerDeuxième exercice chimie 2021.
Physique — Exercice 1 (RC/RL identification)RL-ATrois dipôles: condensateur, bobine, résistance; charge et auto-induction.
Physique — Exercice 2 (RLC forcé / résonance)OF-ADocument RLC série; facteur de qualité Q; surtension à résonance.
Bac 2022 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1 (cinétique I⁻ / S₂O₈²⁻)Mélanges thiosulfate / peroxodisulfate / iodure; suivi cinétique à température constante.
Chimie — Exercice 2 (acides forts/faibles, dosage)Trois monoacides (un fort, deux faibles); dosages par NaOH; pH à l'équivalence; identification de couples acide/base.
Physique — Exercice 1 (circuits RC / condensateurs)RC-BDeux condensateurs, charge/décharge, oscilloscope, énergie emmagasinée, bobine.
Bac 2023 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1 (acides-bases)Monobases faibles, pH (seed + OCR).
Chimie — Exercice 2 (pile Cd/Co/Ni)Piles Cd/Co et Co/Ni; fem; constante d’équilibre.
Bac 2024 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1 (cinétique)Cinétique; facteur cinétique (OCR 2024).
Chimie — Exercice 2 (acides-bases)Deux monoacides fort/faible; identification de force.
Physique — Exercice 2 (ondes surface)Cuve à ondes; mousse absorbante; onde progressive.
Bac 2025 — Sciences physiques — session principalecontenu vérifié
Chimie — Exercice 1 (acides-bases / monoacide–monobase)Solutions monoacide AH et monobase faible B; pH, pKa, dilution, rapport r des formes du couple BH+/B.
Chimie — Exercice 2 (pile électrochimique)Pile à deux compartiments; symbole, équation, fem en fonction de log x, pile usée et concentration.
Physique — Exercice 1 (dipôles RC / RL / régime forcé)RL-AOF-Aà confirmerIdentification condensateur/bobine; charge RC; régime oscillatoire/forcé avec oscilloscope et tensions efficaces.
Physique — Exercice 2 (ondes à la surface de l'eau)OD-AOnde mécanique rectiligne en cuve; célérité par zone de profondeur; changement de direction / réfraction.