C 1992-07-15 n° 92-204

Notedeservicen
o
92-204du15juillet1992 
(Modifiéeparlanotedeservicen
o
94-296du1
er
décembre1994)
(EducationnationaleetCulture:bureauDLC3)
Texteadresséauxrecteurs,auxproviseursdelycées,auxprofesseursdesclassesdeSecondegénéraleet
technologique.
ProgrammesdesmatièresoptionnellesdelaclassedeSecondegénéraleettechnologique«Physiqueetchimie
delaboratoire»,«Biologiedelaboratoireetparamédicale»,«Sciencesmédico-sociales».
NOR:MENL9250279N
Commejevousl'indiquaisdansmanotedeservicen
o
92-164du25mai1992,RLR520-1,relativeà
l'applicationdelarénovationpédagogiquedeslycéesenclassedeSecondegénéraleettechnologique,àla
rentréescolaire1992,j'ail'honneurdevousproposer,enannexe,lesprogrammesdesoptionsdelaclasse
deSecondesuivantes:
Techniquesdessciencesphysiques(devenuesPhysiqueetChimiedelaboratoire);
Sciencesettechniquesbiologiquesetparamédicales(devenuesBiologiedelaboratoireetparamédicale);
Sciencesettechniquesmédico-sociales(devenuesSciencesmédico-sociales).
Cesprogrammesserontapplicables,durantlesannéesscolaires1992-1993et1993-1994(ilssonttoujours
envigueur).
Cettemiseenplacedesprogrammesesttransitoire,envuedepermettre,lecaséchéant,d'yapporter
quelquesperfectionnementsdéfinitifsquiapparaîtrontnécessairesaucoursdeleurutilisation,durantces
deuxannéesscolaires.
Jetiensàrappelerquecesoptionstechnologiquessontdestinéesprioritairementauxélèvesdésirantse
préparerauxsériestechnologiquesSciencesettechnologiesdelaboratoireetSciencesmédico-sociales.
Lesélèvesdésirantpoursuivredesétudesdanscessériesontintérêt,dèslaclassedeSeconde,àchoisirles
optionssuivantes:
Techniquesdessciencesphysiques+Informatiqueetélectroniqueensciencesphysiques,afind'accéderaux
spécialitésPhysiquedelaboratoireetdeprocédésindustrielsetChimiedelaboratoireetprocédésindustriels
(spécialitésdelasériesciencesettechnologiedelaboratoire);
Sciencesettechniquesbiologiquesetparamédicales+Techniquesdessciencesphysiquesafind'accéderà
laspécialitéBiochimie-géniebiologiquedelasérieSciencesettechnologiesdeslaboratoires;
Sciencesettechniquesbiologiquesetparamédicales+Sciencesettechniquesmédico-socialesafin
d'accéderàlasérieSciencesmédico-sociales.
Ceschoixsontconciliablesaveclaperspectived'uneéventuelleorientation,àl'issuedelaclassede
Seconde,dansuneautresériedubaccalauréatensuivant,parexemple,l'optiondeLVII(voirdispositifprévu
danslanotedeserviceprécitée)outouteautreoption.
(BOn
os
30du23juillet1992,10du10mars1994etspécialn
o
18du15décembre1994.)

Annexe
PHYSIQUEETCHIMIEDELABORATOIRE(Programmedetechniquesdessciencesphysiques)
(Modifiéeparlanotedeservicen
o
94-296du1
er
décembre1994)
VoiraussiallégementsdeprogrammeparusauBOhorssérien
o
5du5août1999
Horairehebdomadaireélève:0+4
(Soit4heuresengroupedetravauxpratiquesdephysiqueoudechimie)
Horaireindicatifannuelàconsacreràchaquepartieduprogrammedel'option:
Mécanique:16heures.
Statiquedesfluides:12heures.
Thermique:12heures.
Optique:12heures.
Electricité:8heures.
Lesgaz:12heures.
Chimieorganique:8heures.
Oxydoréduction:20heures.
Chimieminérale:20heures.
Total:120heuresenviron.
I.MODALITÉSETOBJECTIFS
L'option«techniquesdessciencesphysiques»s'adresseàdesélèvesquisontintéresséspar
l'expérimentationenphysique-chimieet,plusgénéralement,paruneconstructiondusavoiretdessavoir-faire
quis'appuierésolumentsurl'observationetl'interprétationguidéedesfaitsexpérimentaux.
L'outilmathématiqueauquelilestfaitappeldoitêtreréduitauminimumnécessaire;enrevanche,l'acquisition
denotionsrelativesàladémarchescientifique,l'apprentissagedesméthodes,deconnaissancesetdesavoir-
faireexpérimentauxsontlesbutsessentielsàatteindre.C'estlaraisonpourlaquellel'enseignementest
dispenséavecdeseffectifsrestreints.
Onn'oublierapasqueceprogrammeestenseignéconjointementavecleprogrammedephysiqueetde
chimiedutronccommundelaclassedeSeconde.Laséparationfaite,ici,entreoptionettronccommun,
correspondàunsoucideclartéetviseàfaciliterlatâchedesprofesseursquiserontamenésàenseigner
cetteoption.
Onpensera,enfin,quelechoixdecetteoptionestassezsouventlefaitd'élèvesquisedestinentàdes
étudesauniveauIII(BTS,DUT)viaunbaccalauréattechnologiquedelasérie«Sciencesettechniquesde
laboratoire»:lesoucidelacohérencedesapprentissagesetdoncdelaliaisonaveclesprogrammesde
Première,devraêtreconstant.
L'enseignementdecetteoptionestobligatoirementassuréparunseulprofesseur.
L'acquisitiondemesuresparl'intermédiairedecapteursetd'interfacesversunordinateurnesauraitêtre
oubliée:enconséquence,sil'option«informatiqueetélectroniqueappliquéesauxsciencesphysiques»est
enseignéeàtoutoupartiedesélèves,onferalargementappelàsesméthodesquandl'occasions'en
présentera.Sinon,sansdétaillerlonguementlestechniquesd'acquisitiondesdonnées,onmontreraqu'il
existedesméthodesmodernesdesaisieetdetraitementdesdonnéesetonlesmettraenœuvredefaçon
significativequelquesfoisdansl'année.

II.PROGRAMMEDEPHYSIQUE
1.Mécanique
PROGRAMME
Forces,aspectsstatiquesetdynamiques
1.Effetsstatiquesetdynamiquesdesactionsmécaniques:actionsdecontact(frottementscompris),actions
àdistance.
2.Actionsmécaniqueslocalisées:forces;modélisationdesforces.
3.Interactionsmécaniques:exemples;bilandesforcesdansuneinteraction;principedesactions
réciproques.
4.Casparticulierdupoids:centredegravité,vecteurpoids,intensitédelapesanteur.
5.Relationentreforceappliquéeetallongementd'unressort:mesuredesforces.
6.Solidepouvanttournerautourd'unaxefixe:momentd'uneforceorthogonaleàl'axeparrapportàcetaxe.
Equilibred'untelsolidesoumisàdeuxforcestendantàlefairetourner.
7.Equilibred'unsolidesoumisàl'actiondedeuxoutroisforces.
COMMENTAIRESETINSTRUCTIONS
CettepartieduprogrammereprenddesnotionsrencontréesenclassedeTroisième,lescomplèteetles
approfondit.
1.Ilestsouhaitablederéaliseruneoudeuxexpériencesqualitativesdanslesquelleslesdeuxaspects
(dynamiqueetstatique)delanotiondeforceapparaissent.Pourl'aspectdynamique,parexemple,onpeut
lancersurunetableàcoussind'airunpaletreliéàunélastiqueetobserverquelorsquel'élastiqueesttendu,
lavitessedupaletsursatrajectoireouladirectiondesonmouvementsontmodifiées.
2.OndéfiniralesforcescommeétantlesactionsmécaniquessimplesexercéesparuncorpsauteurAsurun
corpsreceveurBsurunepetitezonedecedernierassimiléeàunpointI,etprésentantenoutreunedirection
etunsens.LepointIétantappelépointd'applicationdelaforce,celle-ciestcaractériséepar(I,FA/B),c'est-
à-direparlepointIetlevecteurforceFA/B.OnlareprésenteparunvecteurFdontl'origineestenI.
3.LeprincipedesactionsréciproquesnefaitpaspartieduprogrammedelaclassedeTroisième:onsaisira
doncl'occasionderevenirsurceprogrammepourmieuxexpliquer,parexemple,certainsphénomènesliésà
lapropulsionouaufreinage.
Lesélèvesdevrontêtrecapablesdedéfinirunsystèmeetdefaire,dansdescassimples,lebilandesforces
appliquéesàcesystème.
Lareprésentationdesforcesserauniquementgraphiqueetaucune«décomposition»,aucunrecoursàla
trigonométrieneseronteffectués.
4.Lepoidsd'unobjet,résultantessentiellementdel'actionàdistancedelaTerresurcetobjet,estuneaction
répartiequel'onpeutsouvent(enparticuliersil'objetestsolide)considérercommelocaliséeaucentrede
gravitéGdel'objet.OnadmettradoncquelevecteurpoidsPd'unsolides'appliqueenG;lesélèvessauront
déterminerGdanslecasdesolideshomogènesprésentantsuffisammentd'élémentsdesymétrie.
5.LesélèvesdevrontconnaîtrelarelationF=|DI|etsavoirdéterminerlaraideurkd'unressorten
effectuant,àl'intérieurdesondomainedelinéarité,lesmesuresnécessaires.
6-7.Lesélémentsdestatiquedusolidequifigurentdansleprogrammeontpourobjectifprincipall'étude
expérimentaledel'équilibred'unsolidedansquelquescassimplesenvuederendrecrédiblelaloiselon
laquellelesdeuxconditionsnécessairesàl'équilibred'unsolidesontSF=0etSMD=0.
Lanotiondemomentd'uneforceparrapportàunaxeorthogonalàcetteforceétantintroduiteavantl'étude
deséquilibresdesolides,onadopteradoncuneméthodepragmatiquequiconsisteàétudierdescassimples
danslesquelsonconstatefacilementquelorsqu'unsolideestenéquilibre,l'unedesdeuxconditionsest
vérifiée.Onconstatealors,lorsquecelaestpossible,quel'autrel'estégalementetonl'admetdanstousles
cas.
Onn'insisterapassurlefaitquecesconditionsnécessairesd'équilibrenesontpassuffisantes.
2.Statiquedesfluides
PROGRAMME
1.Pressionenunpointd'unfluideenéquilibre.
2.Différencedepressionentredeuxpointsd'unfluideenéquilibre.
3.Pousséed'Archimède:applicationsauxcorpsflottants.

COMMENTAIRESETINSTRUCTIONS
Danscettepartieduprogrammequi,làencore,complèteetapprofonditdesnotionsabordéesaucollège,on
s'efforceradefairemanipulerlesélèvesindividuellementoupargroupesdedeux.
1et2.C'estenmontrantexpérimentalementquelapressionenunpointd'unliquideenéquilibredépendde
lanatureduliquideetdelaprofondeuràlaquelleonfaitlamesurequel'onvérifielaloifondamentaledela
statiquedesfluides.
Onn'oublierapasdemontrerquelapressionestunegrandeurscalaire.
Lespressionssontexpriméesenpascalsouenbars,maisonpenseraàfairelelienavecdesunités
courammentutilisées.
Ondonneradesexemplesd'ordresdegrandeurdepressions,quecesoitdanslaviecourante,aulaboratoire
oudansl'industrie.Lesméthodesdemesuredestrèsfortesoudestrèsbassespressionsneserontpas
étudiées,maisonsignaleraquelaqualitéd'un«vide»peutsecaractériserparlamesuredetrèsbasses
pressions.
3.Laloid'Archimède(onl'admettracommeunprincipeetonlavérifieraexpérimentalement)adetrès
nombreusesapplications(flotteursdetoutessortes:jaugesàessence,chassesd'eau,densimètres,sous-
marins,aérostats,etc.)dontcertainespourrontêtreétudiéesavecprofit.
Onn'omettrapasdesignalerquecettelois'appliqueauxgazetquelapousséecorrespondanteestloind'être
négligeablelorsquelamassedel'objetimmergédansungazestfaibleouquesonvolumeestimportant.
Laréciproquedelaloid'Archimèdefourniral'occasiond'illustrerexpérimentalementleprincipedesactions
réciproques. 3.Thermique
PROGRAMME
1.Déterminationdelatempérature(notéetouθ)dansl'échelleCelsius.
EchelleKelvin(notéeT),présentéecommeunsimpledécalagedel'échelleCelsius:T=t+273,15.
2.Quantitédechaleur:capacitésthermiquesmassiques,«chaleursmassiques»dechangementd'état,«
chaleursderéactions».
3.Dilatationsdessolidesetdesliquides.
COMMENTAIRESETINSTRUCTIONS
1.Onétudieraaussibiendesméthodesdedéterminationdetempératurestrèssimples-et,danscecas,on
exigeradusoinetdelaprécision-quedesméthodesindustriellesdontleprincipeseradonnéauxélèves
quandilestàleurportéeetquel'onmettraenœuvrequandc'estpossible.
2.L'appellation«chaleur»neserapasapprofondiesurleplandel'interprétationthéorique.Onpourra
signalerquela«chaleurderéaction»àpressionconstanteetla«chaleurmassiquedechangementd'état»,
ou«chaleurlatentedechangementd'état»sontappelées,notammentdanslestablesdedonnées,«
enthalpies»:cepointdeterminologienedonneralieu,bienentendu,àaucundéveloppementthéorique.
Onferaporterl'effortsurlamesureexpérimentaledecesgrandeurs;ladéterminationdeschaleursde
réactionparl'utilisationdu«principedel'étatinitialetdel'étatfinal»etlaconnaissancedesénergiesde
liaisonsrompuesetforméesestrigoureusementhorsprogramme.
3.Lesconséquencesetlesapplicationsdesdilatationssontinnombrables:lesélèves,quieffectuerontdes
mesures,recevrontdeplusdesinformationssurlesordresdegrandeurdesphénomènesconcernés.On
distingueralecoefficientdedilatationlinéiquedeceluidedilatationvolumique.Lesélèvespourrontobserver
quelques-unesdessolutionsadoptéespourluttercontrelesdilatationsdansdiversdomainesetonciterala
convectioncommeconséquenceutiledeladilatation.
4.Optique
Letronccommuncomportel'étudedespointssuivantsquinedonnerontlieuàaucundéveloppement
supplémentaire:
Emission,propagationetréceptiondelalumière;
Réflexionetréfractiondelalumière;
Modèleondulatoire.

PROGRAMMESPÉCIFIQUEAL'OPTION
Lentillesmincessphériques:lentillesconvergentesetdivergentes.
Vergenced'unelentille.Casdeslentillesaccolées.
Objetsetimages:loideconjugaison.
Miseenévidencedesaberrationsgéométriquesetchromatiques.
COMMENTAIRESETINSTRUCTIONS
Cetteétudedoitêtrefortementappuyéesurl'expérimentationindividuelle(oupargroupesdedeuxélèves);
onseplacerad'embléedansl'approximationdeGauss.
Letraitementmathématiquedel'optiquegéométriqueseralimitéaustrictminimumnécessaireàl'analysedes
résultatsexpérimentaux,entenantcomptedel'acquisdesélèvesengéométrie.
Lavergenced'unelentilleseradéterminéeenutilisantlaformuledeconjugaison(onmontreraquelaméthode
deSilbermannapporteuneprécisionsupplémentaire)etparautocollimation,c'est-à-direenassociantàla
lentilleconvergenteunmiroirplanperpendiculaireàsonaxe:lesystèmeobtenudonnealorsd'unobjetA
appartenantauplanfocalobjetPdelalentilleuneimageA'symétriquedeAparrapportaufoyerobjet(A'
appartientdoncàP).Lesmanipulationsdévelopperontàlafoislesensdel'expérimentationetceluidela
qualitédelamesuresurlaquelleoninsistera.
5.Electricité
L'électricitéestabordéedanslecadredutronccommun,toutefoisletempsdontondisposepermetd'aller
plusloindansl'exigencedequalitédesmesuresélectriquesetdansledéveloppementdesactivités
expérimentales.
PROGRAMMESPÉCIFIQUEAL'OPTION
1.Erreursdemesures:erreurssystématiqueseterreursaléatoiresduesàlaprécisiondesappareilsde
mesuresélectriques;erreursrelativeseterreursabsolues.
2.Réalisationd'unealimentationstabiliséeentensionàpartirdusecteur.
COMMENTAIRESETINSTRUCTIONS
1.L'électricitépermettantpeut-êtreplusaisémentquelesautresbranchesdelaphysiquederéfléchiraux
causesd'incertitudesdesmesures,onprofiteradel'occasionpourmettreenévidencequelesdivers
multimètresdumêmetyped'unecollection,mesurantlamêmegrandeur(tension,intensitéd'uncourant,
résistanced'unconducteurohmique),donnentgénéralementdesrésultatsdifférents.Oncompareraces
dispersionsauxdonnéesduconstructeuretl'onrendraainsicrédiblelestroisassertionssuivantes:
Toutemesureestentachéed'uneerreurdontilfautchercheràconnaîtrel'ordredegrandeurdelavaleur
typique;ilfautchercheràréduirecettevaleurtypiqueenutilisantlameilleureméthode;
Lespetiteserreurs(enparticuliercellesdontlavaleurabsolueestplusfaiblequel'erreurtypique),sontplus
probablesquelesgrandes(cellesqui,envaleurabsolue,sontnettementplusgrandesquel'erreurtypique);
Lorsqu'ondisposedeplusieursmesuresindépendantesd'unemêmegrandeur,effectuéesdansdes
conditionsd'égaleprécision,lamoyennedecesmesuresestunbonestimateurdelagrandeurcherchée.
2.Laréalisationd'unealimentationdidactiquestabiliséeentensionseraeffectuéeenassociantun
transformateur,unpontredresseurintégré,uncondensateuretunrégulateurintégrédetension.