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Devoir surveillé — Ch01 · Sécurité et circuits électriques

3e prépa-métiers · Durée : 45 min · /20

3e prépa-métiers  |  Physique-Chimie  |  Sécurité et électricité

Dernière mise à jour : 21 octobre 2026

Nom : Prénom : Classe : Date : Note : / 20
🎯 Objectifs du chapitre cliquer pour développer

Matériel : un stylo, un crayon à papier et une règle. Calculatrice inutile. Lis chaque question jusqu'au bout avant de répondre.

Rappels

Socle Exercice 1 — Les produits du placard (5 pts)

C1 · Voici quatre pictogrammes trouvés sur des produits du collège.

A
B
C
D

1. (2 pts) Écris le nom de chaque pictogramme. Aide-toi de la liste des rappels.

A :   B :

C :   D :

2. (1 pt) Le déboucheur porte le pictogramme B. Coche les deux protections à mettre avant de l'utiliser.

☐ des gants    ☐ un bonnet    ☐ des lunettes de protection    ☐ des chaussons

3. (2 pts) Vrai ou faux ? Entoure la bonne réponse.

a) Au laboratoire, je peux goûter un produit pour le reconnaître.    VRAI / FAUX
b) Je ne mélange jamais deux produits ménagers.    VRAI / FAUX
c) Je peux verser de l'eau de Javel dans une bouteille d'eau vide.    VRAI / FAUX
d) Au laboratoire, j'attache mes cheveux longs.    VRAI / FAUX

Correction :

1. A : inflammable (la flamme) ; B : corrosif (le liquide qui ronge la main) ; C : toxique (la tête de mort) ; D : nocif / irritant (le point d'exclamation). 0,5 pt par nom.

2. Des gants et des lunettes de protection : un produit corrosif brûle la peau et les yeux. 0,5 pt par case juste.

3. a) FAUX : un produit peut être toxique ou corrosif, on ne goûte jamais.
b) VRAI : un mélange peut former un gaz toxique.
c) FAUX : quelqu'un pourrait la boire. On garde chaque produit dans son emballage d'origine.
d) VRAI : les cheveux peuvent prendre feu ou tremper dans un produit. 0,5 pt par réponse.

Socle Exercice 2 — Les symboles et le schéma (5 pts)

C3

1. (2 pts) Écris le nom de chaque symbole. Choisis dans la liste : pile – lampe – interrupteur ouvert – moteur.

1 :   2 :

3 :   4 :

2. (3 pts) Le montage de Sami contient une pile, une lampe et un interrupteur fermé. Complète son schéma à la règle :

  • dans la case 1, dessine le symbole de la lampe ;
  • dans la case 2, dessine le symbole de l'interrupteur fermé.
Correction :

1. 1 : pile ; 2 : lampe ; 3 : interrupteur ouvert ; 4 : moteur. 0,5 pt par nom.

2. Lampe dans la case 1 : 1,5 pt. Interrupteur fermé dans la case 2 : 1,5 pt. On accepte un dessin à main levée propre ; les traits doivent toucher les fils.

Socle Exercice 3 — Les lampes brillent-elles ? (5 pts)

C4, C5 · Voici deux circuits. Au départ, toutes les lampes brillent.

1. (1 pt) Entoure la bonne réponse.

Le circuit 1 est en :   série / dérivation

Le circuit 2 est en :   série / dérivation

2. (2 pts) Dans le circuit 1, on dévisse la lampe L1.

a) La lampe L2 brille-t-elle encore ?   ☐ oui   ☐ non

b) Entoure : il n'y a qu'une seule boucle, et elle est maintenant   coupée / fermée.

3. (2 pts) Dans le circuit 2, on dévisse la lampe L3.

a) La lampe L4 brille-t-elle encore ?   ☐ oui   ☐ non

b) Entoure : la boucle qui passe par la pile et L4 est   coupée / fermée.

Correction :

1. Circuit 1 : série (une seule boucle, aucun nœud). Circuit 2 : dérivation (deux boucles, deux nœuds). 0,5 pt chacun.

2. a) Non, L2 s'éteint (1 pt). b) La seule boucle est coupée à l'endroit de L1 : le courant ne passe plus nulle part (1 pt).

3. a) Oui, L4 brille encore (1 pt). b) La boucle pile → L4 → pile est fermée : elle ne passe pas par L3 (1 pt).

Socle Exercice 4 — L'atelier de bricolage (5 pts)

C2, C4, C5 · M. Diallo prépare l'atelier du collège pour une séance de bricolage. Avant l'arrivée des élèves, il fait le tour de l'installation. Observe bien le dessin.

1. (1 pt) Complète avec les mots conduit et aggrave.

Le corps humain le courant. L'eau le danger.

2. (1 pt) Que faut-il faire de la rallonge au câble abîmé ? Coche la bonne réponse.

☐ La toucher pour voir si elle marche.
☐ Ne plus l'utiliser et prévenir un adulte.
☐ Mettre du scotch dessus pendant qu'elle est branchée.

3. (1,5 pt) Vrai ou faux ? Entoure la bonne réponse.

a) On peut brancher une multiprise sur une autre multiprise.    VRAI / FAUX
b) Trop d'appareils sur une multiprise la font chauffer : il y a un risque d'incendie.    VRAI / FAUX
c) Si les deux fils de cuivre du câble abîmé se touchent, c'est un court-circuit : les fils chauffent.    VRAI / FAUX

4. (0,5 pt) On peut faire marcher la perceuse sans faire marcher la scie. Les appareils d'une multiprise sont donc branchés :

☐ en série    ☐ en dérivation

5. (1 pt) Relie chaque appareil du tableau électrique à ce qu'il protège.

Fusible•        •les personnes
Disjoncteur différentiel•        •les fils et les appareils
Correction :

1. Le corps humain conduit le courant. L'eau aggrave le danger. 0,5 pt par mot.

2. Ne plus l'utiliser et prévenir un adulte. Toucher le cuivre visible peut provoquer une électrisation, surtout dans l'eau.

3. a) FAUX : on ne branche jamais une multiprise sur une autre.
b) VRAI : trop de courant passe dans la multiprise et son fil, ils chauffent.
c) VRAI : le courant passe par les fils sans appareil, il devient très fort et les fils chauffent. 0,5 pt par réponse.

4. En dérivation : chaque appareil a sa propre boucle.

5. Fusible → les fils et les appareils. Disjoncteur différentiel → les personnes. 0,5 pt par flèche.

Standard Exercice 1 — Lire les étiquettes (5 pts)

C1 · Voici six pictogrammes trouvés sur des produits de la maison et du collège.

A
B
C
D
E
F

1. (3 pts) Écris le nom de chaque pictogramme.

A :   B :

C :   D :

E :   F :

2. (1 pt) Un déboucheur porte le pictogramme B. Donne deux protections à mettre avant de l'utiliser.

3. (1 pt) Explique pourquoi on ne doit jamais verser un produit ménager dans une bouteille de soda.

Correction :

1. A : inflammable ; B : corrosif ; C : toxique ; D : nocif / irritant ; E : danger pour la santé ; F : danger pour l'environnement. 0,5 pt par nom.

2. Des gants et des lunettes de protection (une blouse est aussi acceptée) : le produit corrosif brûle la peau et les yeux. 0,5 pt par protection.

3. Quelqu'un (un enfant par exemple) peut le prendre pour une boisson et le boire. De plus, sans l'étiquette d'origine, on ne voit plus les pictogrammes. On garde chaque produit dans son emballage d'origine.

Standard Exercice 2 — Du montage au schéma (5 pts)

C3 · Maëlle a réalisé ce montage.

1. (1 pt) En partant de la borne + de la pile, écris les dipôles dans l'ordre où le courant les traverse.

pile (+) → → → → pile (−)

2. (4 pts) Fais le schéma normalisé de ce montage dans le cadre. Trace les fils à la règle et écris le nom de chaque dipôle.

Correction :

1. pile (+) → lampe → moteur → interrupteur → pile (−). Tout juste : 1 pt ; une erreur d'ordre : 0,5 pt.

2. Barème : rectangle tracé à la règle, boucle fermée : 1 pt ; symboles justes de la pile, de la lampe, du moteur et de l'interrupteur ouvert : 0,5 pt chacun ; noms écrits : 0,5 pt ; même ordre que le montage : 0,5 pt.

Standard Exercice 3 — La vitrine du magasin (5 pts)

C4, C5 · Pour éclairer une maquette de vitrine, Tom a réalisé ce circuit avec deux lampes et deux interrupteurs.

1. (1 pt) Ce circuit est-il en série ou en dérivation ? Justifie.

2. (3 pts) Complète le tableau avec « brille » ou « éteinte ».

K1K2Lampe L1Lampe L2
ferméfermé
ferméouvert
ouvertfermé

3. (1 pt) K1 et K2 sont fermés. La lampe L1 grille. La lampe L2 brille-t-elle encore ? Justifie.

Correction :

1. Le circuit est en dérivation : il y a deux nœuds, donc deux boucles (pile + L1, et pile + L2 + K2).

2. Une ligne entièrement juste : 1 pt.

K1K2Lampe L1Lampe L2
ferméfermébrillebrille
ferméouvertbrilleéteinte (K2 coupe sa boucle)
ouvertfermééteinteéteinte (K1 est sur la partie commune aux deux boucles)

3. Oui. Une lampe grillée coupe seulement sa propre boucle. La boucle pile → K1 → L2 → K2 → pile reste fermée : L2 brille encore.

Standard Exercice 4 — L'atelier de bricolage (5 pts)

C2, C4, C5 · M. Diallo prépare l'atelier du collège pour une séance de bricolage. Avant l'arrivée des élèves, il fait le tour de l'installation. Observe bien le dessin.

1. (2 pts) Repère deux dangers électriques sur le dessin. Pour chacun, explique le risque.

2. (1 pt) Les appareils branchés sur une multiprise sont-ils en série ou en dérivation ? Justifie avec une observation.

3. (1 pt) Dans le câble abîmé, les deux fils de cuivre peuvent se toucher sans appareil entre eux. Comment s'appelle ce défaut ? Quel est le risque ?

4. (1 pt) Quel appareil du tableau électrique coupe le courant très vite si une partie du courant passe dans une personne ?

Correction :

1. Deux dangers parmi ceux-ci (0,5 pt par danger repéré, 0,5 pt par risque expliqué) :

  • Câble abîmé dans une flaque d'eau : le cuivre est à nu et l'eau conduit le courant. Quelqu'un qui marche dans la flaque ou touche le câble risque l'électrisation, voire l'électrocution.
  • Multiprise branchée sur une autre multiprise, avec un radiateur soufflant (un appareil qui chauffe) : trop de courant passe dans la multiprise 1 et dans la rallonge. Ils chauffent : risque d'incendie.

2. En dérivation : on peut faire marcher la perceuse sans faire marcher la scie (ou débrancher le radiateur sans arrêter les outils). Chaque appareil a sa propre boucle.

3. C'est un court-circuit. Le courant devient très fort, les fils chauffent : risque de brûlure et d'incendie.

4. Le disjoncteur différentiel : il protège les personnes.

Approfondissement Exercice 1 — Trois produits, six pictogrammes (5 pts)

C1 · Voici les pictogrammes de trois produits rangés dans le local d'entretien du collège.

Produit 1
A
B
Produit 2
C
D
Produit 3
E
F

1. (3 pts) Écris le nom de chaque pictogramme.

A :   B :

C :   D :

E :   F :

2. (1 pt) Pour le produit 2 : donne deux précautions pour l'utiliser, et explique pourquoi on ne doit pas le vider dans l'évier.

3. (1 pt) Un autre flacon n'a aucun pictogramme. Nina dit : « Il est sans danger, je peux le verser dans une bouteille d'eau pour l'emporter. » Explique ses deux erreurs.

Correction :

1. A : inflammable ; B : nocif / irritant ; C : corrosif ; D : danger pour l'environnement ; E : toxique ; F : danger pour la santé. 0,5 pt par nom.

2. Précautions : porter des gants et des lunettes de protection (le produit est corrosif). On ne le vide pas dans l'évier car il pollue l'eau et peut tuer les poissons et les plantes (pictogramme D). 0,5 pt pour les précautions, 0,5 pt pour l'évier.

3. Première erreur : un produit sans pictogramme n'est pas forcément sans danger, il faut lire l'étiquette. Deuxième erreur : on ne met jamais un produit dans une bouteille d'eau, quelqu'un pourrait le boire ; on le garde dans son emballage d'origine. 0,5 pt par erreur.

Approfondissement Exercice 2 — Concevoir un schéma (5 pts)

C3, C4 · Inès veut fabriquer une petite maquette avec une lampe et un ventilateur (un moteur). Elle veut :

  • une pile ;
  • un seul interrupteur K qui allume la lampe L et fait tourner le moteur M en même temps ;
  • que le moteur tourne encore si la lampe grille.

1. (4 pts) Fais le schéma normalisé de son circuit dans le cadre. Trace les fils à la règle et écris le nom de chaque dipôle.

2. (1 pt) Sur ton schéma, marque chaque nœud par un gros point. Combien y en a-t-il ?

Nombre de nœuds :

Correction :

1. La lampe et le moteur doivent être en dérivation (si la lampe grille, la boucle du moteur reste fermée). L'interrupteur K doit être sur la partie commune aux deux boucles, entre la pile et le premier nœud.

Barème : lampe et moteur en dérivation : 1,5 pt ; K sur la partie commune : 1 pt ; symboles justes : 1 pt ; fils à la règle et noms écrits : 0,5 pt.

2. Il y a 2 nœuds (points où se rejoignent au moins 3 fils).

Approfondissement Exercice 3 — Le fil de trop (5 pts)

C5 · Bilal a réalisé ce montage. Il a ajouté un fil au-dessus de la lampe L2.

1. (1 pt) L'interrupteur K est ouvert. Quelles lampes brillent ? Justifie.

2. (2 pts) Bilal ferme l'interrupteur K. Dis si chaque lampe brille ou non. Justifie.

3. (1 pt) K est fermé. Bilal retire le fil ajouté. Que se passe-t-il pour L1 et L2 ?

4. (1 pt) Pourquoi ne doit-on jamais brancher un fil seul directement entre les deux bornes de la pile ?

Correction :

1. Aucune lampe ne brille : il n'y a qu'une boucle, et l'interrupteur ouvert la coupe.

2. L1 brille : la boucle pile → L1 → fil → K → pile est fermée (1 pt).
L2 est éteinte : le fil relie directement ses deux bornes, sans dipôle. Le courant passe par le fil et pas par L2 : L2 est court-circuitée (1 pt). L1 brille même plus fort qu'avec deux lampes.

3. Le courant doit maintenant traverser L1 puis L2 : les deux lampes brillent (faiblement, car elles sont en série).

4. Ce serait un court-circuit de la pile : plus aucun dipôle ne freine le courant, il devient très fort. Le fil et la pile chauffent : risque de brûlure et d'incendie.

Approfondissement Exercice 4 — L'atelier de bricolage (5 pts)

C2, C4, C5 · M. Diallo prépare l'atelier du collège pour une séance de bricolage. Avant l'arrivée des élèves, il fait le tour de l'installation. Observe bien le dessin.

1. (2 pts) Repère deux défauts de l'installation. Pour chacun, explique le risque et propose une correction.

2. (1 pt) Un élève touche le câble abîmé et ne peut plus le lâcher. Donne, dans l'ordre, les trois gestes à faire.

3. (1 pt) Le fusible protège-t-il les personnes ? Quel appareil du tableau électrique les protège ?

4. (1 pt) Explique pourquoi les appareils d'une multiprise sont branchés en dérivation, et pas en série. Imagine ce qui se passerait en série.

Correction :

1. Deux défauts parmi ceux-ci (1 pt par défaut : risque 0,5 pt, correction 0,5 pt) :

  • Câble abîmé posé dans une flaque : le corps conduit le courant et l'eau aggrave le danger, risque d'électrisation. Correction : couper le courant, ne plus utiliser cette rallonge, la remplacer, essuyer le sol.
  • Multiprise branchée sur une autre multiprise, avec un radiateur qui chauffe : trop de courant dans la rallonge et la multiprise 1, elles chauffent, risque d'incendie. Correction : brancher le radiateur sur une prise du mur à part, et une seule multiprise par prise.

2. 1) Ne pas le toucher (sinon le courant me traverse aussi). 2) Couper le courant au disjoncteur (ou débrancher si c'est possible sans danger). 3) Appeler les secours : 15, 18 ou 112. Ordre juste exigé.

3. Non : le fusible protège les fils et les appareils contre l'échauffement. C'est le disjoncteur différentiel qui protège les personnes : il coupe très vite si une partie du courant passe ailleurs que dans les fils.

4. En dérivation, chaque appareil a sa propre boucle : on peut utiliser la perceuse seule. En série, il n'y aurait qu'une boucle : il faudrait que tous les appareils marchent en même temps, et si on arrêtait un appareil, tous les autres s'arrêteraient.