Физика егэ фипи 2019

ФИПИ ЕГЭ по физике 2023 2019

24.08.2018

Официальная демоверсия по физике ЕГЭ 2019 от 24 ноября 2018 года с кодификатором и спецификацией от ФИПИ.

• Подробный разбор демоверсии ЕГЭ 2019 по физике

Изменения по физике в 2019 году:

ИЗМЕНЕНИЙ НЕТ

Смотреть в PDF:

Или прямо сейчас: cкачать в pdf файле.

Главная » ЕГЭ » ЕГЭ 2019. Физика. 30 типовых экзаменационных вариантов.

В архиве ФИПИ вы найдете демоверсию, кодификатор и спецификацию для ЕГЭ по физике:

Физика

 (скачать архив 1.1 Mb) 

Все материалы появились на

официальном сайте

совсем недавно, в пятницу, 24 августа.
Организаторы утверждают, что для выпускников, которые собрались сдавать физику в 2019 году, ничего нового не будет. Предлагаем вам для подготовки воспользоваться разбором экзаменационных заданий 2018 года, который ранее размещался на нашем сайте.

В наступающем учебном году мы будем готовиться к финальным экзаменам вместе с вами, уже начиная с сентября: следите за вебинарами и новыми видео на YouTube-канале.

Занятие 1

Сегодня мы с вами проведём нашу первую встречу, на которой будут рассмотрены следующие вопросы: демоверсия ЕГЭ-2019, краткий обзор ошибок на ЕГЭ-2018, разбор заданий первой части ЕГЭ по теме «Механика».

1. Все вы наверняка просмотрели и ознакомились с демоверсией ЕГЭ-2019, представленной на сайте ФИПИ. И все вы наверняка заметили, что в этом году никаких нововведений или изменений в заданиях не предусмотрено. Всё осталось таким же как и было в 2018 году. Все те же темы, те же разделы физики, все те же задания, нацеленные на проверку знаний учащимися основных понятий, величин, законов физики, физических явлений и методов их исследования. Так что я не буду тратить время на подробный анализ демоверсии, лишь добавлю, что изучение физики на базовом уровне по-прежнему не позволит учащимся успешно справляться с заданиями второй части, особенно 28-32, а значит, придётся проводить дополнительные занятия или детям придётся обращаться за помощью к репетиторам. А также хочу сказать, что для решения задачи 24 по астрономии в этом году, по-прежнему не требуется особых знаний в этой области, то есть правильное решение этого задания никак не зависит от того, изучал ли учащийся данный предмет или нет.

2. Теперь скажу несколько слов о прошедшем ЕГЭ и некоторых ошибках учащихся, которые не позволили им получить более высокий результат. Прежде всего, это конечно же вычислительные ошибки, которые можно списать на волнение или невнимательность. К сожалению, экзамен по-прежнему является стрессовым для подавляющего большинства учащихся и именно поэтому не удаётся полностью избавиться от подобных ошибок. Вторым типом ошибок тоже по-прежнему является неверное использование и применение тех или иных законов физики при решении задач. И вот с этими ошибками нам с вами и предстоит вести войну в течение всего года. На мой взгляд, большинство ошибок связано с недостаточным количеством решённых задач. Не секрет, что учебники содержат довольно большое количество избыточной теоретической информации, которая не всегда помогает учащимся, а скорее мешает им найти верный путь решения. Им элементарно не хватает практики. Так что для себя я решил сместить акцент с теории на задачи.
3. И теперь давайте перейдём к рассмотрению примеров решения конкретных заданий первой части ЕГЭ. Сегодня мы будем говорить только о заданиях по теме «Механика», то есть задачи с 1 по 7-ю.

Задание 1

Это задание проверяет знания учащихся в области кинематики, к основным понятиям которой относятся понятия ускорение, скорости и перемещения. Так как это векторные величины, то в подавляющем большинстве учебников приведены формулы в векторном виде и подавляющее большинство моих коллег, с которыми мне доводилось общаться, также заставляют своих учеников учить формулы в векторном виде, что совершенно избыточно, на мой взгляд, и чаще мешает решать задания ЕГЭ, чем помогает. Конечно, важно знать, что скорость, ускорение и перемещение — это векторные величины, как и импульс, и сила. Но гораздо важнее, чтобы они понимали, что вычисляем мы, в конечном итоге, не вектора, а их проекции и модули. И вот с этим-то учащиеся часто путаются. К примеру, необходимо по графику скорости определить модуль или проекцию ускорения. Сколько формул для этого нужно учить — три, две или одну? Конечно же одну, для проекции ускорения. А модуль ускорения а = |а_х|.

С перемещением ситуация ещё интереснее. Часто мне приходится сталкиваться с ситуацией, когда ученики из других школ, с которыми я занимаюсь подготовкой к экзамену по физике в центре подготовки к ЕГЭ в городе Ногинске, не понимают почему проекцию перемещения нужно находить по той или иной формуле. Они просто не могут понять откуда взялись те или иные формулы перемещения. Но зато они легко могут написать эти формулы в векторном виде, от которого, как правило, мало толку. Да, есть проблема — когда изучается кинематика, в 10 классе, дети ещё не знакомы с элементами математического анализа и не знают ни понятия производной, ни понятия интеграла. Но это и не обязательно. Достаточно показать на простом примере равномерного движения, что проекция перемещения может быть определена как площадь фигуры под графиком скорости и затем применить эту идею к равноускоренному движению. Это, в принципе, показано и в учебнике Пёрышкина для 9 класс, в разделе Кинематика, и в учебнике для 10 класса углублённого уровня Мякишева. Но тем не менее, почему-то многие ученики затрудняются с вычислением пройденного пути по графику скорости, который есть ни что иное как модуль перемещения при прямолинейном движении. Особенно, если график представляет собой ломаную линию.

1. Найти a_x в промежутке времени от 0 до 2 с.
2. Найти модуль ускорения в промежутке от 6 до 7 с.
3. Найти пройденный путь за первые 5 с движения

Вот несколько примеров.

1)

2) На промежутке от 6 до 7 с ускорение такое же как и на промежутке от 6 до 8 с, а он удобнее, поэтому

a = │a_x│ = 7,5 м/с²

3) На графике площадь заштрихованной области и есть S_x, то есть:

Задание 2

Это задание относится к динамике и чаще всего содержит задание, в котором рассматривается действие различных сил на тело. Формулы основных сил и два основных закона, которые могут пригодиться ученикам при выполнении данного задания приведены на слайде. И снова отмечу – второй закон Ньютона в каждой конкретной задаче применяется не для векторных расчётов, а для составления соответствующего уравнения с проекциями сил, действующих на тело. Закон всемирного тяготения в задании 2 так же может встретиться учащимся на ЕГЭ, хотя в демоверсии в этом задании его и нет.

 Какой подход желательно выработать у учащихся при решении подобных заданий? На мой взгляд, они должны действовать в соответствии с простой схемой: если в задаче тело движется под действием нескольких сил, то сделай рисунок, указав вектора всех сил, действующих на это тело, вектор его ускорения и оси координат, затем, спроецируй все векторные величины на оси координат и составь уравнение в соответствии с 2 законом Ньютона, где под Fобщ имеется в виду сумма проекций всех сил на эту ось. Далее замени в составленном уравнении силы на их формулы и найди неизвестное, решив уравнение. Вроде бы всё просто. Тем более, для задания 2, достаточно составить всего одно уравнение для проекций на одну ось, в отличие от задания 25 или 29, где таких уравнений может быть 2 и более. Плюс такого подхода в том, что дети привыкают действовать по схеме: рисунок-проекции-уравнение, а в дальнейшем они смогут решать и более сложные задачи.

K = 50 Н/м   m = 200 г   Найти изменение длины пружины

Найти коэффициент трения, если для того, чтобы равномерно тянуть груз массой 4 кг требуется сила 8 Н.

μ = 0,4  m = 500 г  K = 40 Н/м  Каково изменение длины пружины при равномерном движении груза?

Какова сила натяжения нити, если груз массой 5 кг висит в воде, а объем груза 2 дм3

При какой силе тяги груз массой 4 кг будет двигаться с ускорением 2 м/с2, если коэффициент трения равен 0,8?

Рассмотрим примеры.

K = 50 Н/м   m = 200 г   Найти изменение длины пружины

Найти коэффициент трения, если для того, чтобы равномерно тянуть груз массой 4 кг требуется сила 8 Н.

μ = 0,4  m = 500 г  K = 40 Н/м  Каково изменение длины пружины при равномерном движении груза?

Какова сила натяжения нити, если груз массой 5 кг висит в воде, а объем груза 2 дм3

При какой силе тяги груз массой 4 кг будет двигаться с ускорением 2 м/с2, если коэффициент трения равен 0,8?

Задание 3

Это задание посвящено законам сохранения импульса и механической энергии. Во всех учебниках не только для 10 класса, но и для 9 (хотя в учебнике физика-9 Пёрышкина материал по данной теме крайне скудный) эта тема рассматривается достаточно подробно и тем не менее продолжает вызывать трудности у учащихся. Если опустить теоретические подробности, да не обидятся на меня преподаватели вузов за излишнее упрощение, то данные законы говорят о том, что некая физическая величина в определённых ситуациях остаётся неизменной. Осталось только сказать какая величина и в каких ситуациях. В случае с импульсом, этой величиной является суммарный импульс тел (векторная сумма или сумма проекций, в зависимости от условия задачи), а ситуацией является столкновение тел, причём любого вида (о видах столкновений учащиеся также должны знать и отличать, к примеру упругое от неупругого), взрыв или реактивное движение (отдача при выстреле – разновидность такового). В случае с законом сохранения энергии постоянной является полная механическая энергия тела (или системы тел), с учётом её возможных потерь в виде тепла или работы трения, а ситуацией являются любые виды движения тела (или системы тел). Все соответствующие математические формулировки, в упрощённом виде приведены на слайде. Этого упрощённого представления, повторюсь, чаще всего вполне достаточно для понимания сути этих законов и для решения соответствующих задач.

Давайте рассмотрим несколько примеров.

Задача 1

Пластилиновый шар массой 400 г со скоростью 2 м/с налетает на неподвижный брусок массой 600 г и прилипает к нему. Чему равна скорость шаров после удара?

р_{до x} = р_{после x}

m₁v₁ = (m₁ + m₂)v

Задача 2

р_{до x} = р_{после x}

m₁v₁ = (m₁ + m₂)v

В условиях задачи 1 найдите потерю кинетической энергии в результате удара.

Эту задачу полезно решить с учениками, чтобы они на примере увидели, что при неупругом ударе механическая энергия не сохраняется.

Задача 3

Тело массой 4 кг падает с высоты 20 м. Определите модуль работы силы сопротивления воздуха, если перед падением на землю скорость тела составила 15 м/с.

E₀ = E + │A_тр│

Задание 4

Это задание, скорее всего, потребует от учащихся вспомнить материал, который они изучали в курсе физики 7–9 классов, что для очень большого числа учащихся является непростым делом. Прежде всего это задания, касающиеся плавания тел или равновесия рычагов. Эти темы, в целом, довольно подробно рассматриваются в 7 классе, но в дальнейшем, в старшей школе, особого внимания им не уделяется. А жаль. Потому что именно в этих совершенно несложных заданиях дети часто совершают ошибки. Кроме того, в задании 4 может быть предложена задача по теме «Колебания и волны», как это и сделано в демоверсии 2019 года. И если последняя тема не так уж и сложна, то задачи по первым двум стоит рассмотреть поподробнее. Все, необходимые для данных заданий формулы и законы приведены на слайде.

Рассмотрим два простых примера.

Задача 1

Какова длина рычага, если m₁ = 2 кг, m₂ = 5 кг, а плечо l₁ = 40 см.

Задача 2

Какова плотность тела, которое плавает в воде, погружённым в неё на четверть?

Условие плавания

F_apx = F_т

ρ_ж · g · V_погр = mg

ρ_ж · V_погр = ρ_тела · V_тела

Задание 5

В этом задании учащимся предлагается выбрать из пяти утверждений два верных. Чаще всего утверждения связаны с анализом графиков движения. И в основном, если судить по демоверсии и сборникам для подготовки к ЕГЭ этого года и прошлых лет, это графики координаты. Подробный анализ таких графиков рассматривается только при углублённом изучении курса физики, а если на физику отводится 2 часа в неделю, то, скорее всего, на достаточно детальное изучение данного вопроса просто не будет времени. Найти это время можно, опять же, убрав некоторое количество теоретического материала, заменив его решением графических задач. Ведь в этом вопросе нет особой сложности, так как видов движения, которые изучаются в школе, всего два – равномерное и равноускоренное. И вполне можно посвятить анализу графиков немного учебного времени, что я и делаю. Так как графиком координаты при равномерном движении является прямая, а графиком координаты при равноускоренном движении является парабола, а понятие производно чаще всего изучается в курсе математики гораздо позднее, чем это требуется для физики, то весь анализ сводится к краткому описанию движения тела, в основе которого лежит умение читать график и понимать те изменения, которые он отражает. На слайде приведены несколько простейших случаев, которые стоит рассмотреть с учащимися.

Давайте разберём один пример.

1 – равноускоренное движение

точка A – v = 0

2 – равномерное движение

3 – состояние покоя

От 0 до t₁ скорость убывает

От t₁ до t₂ скорость возрастает

Задание 6

Это задание, в котором учащимся необходимо рассмотреть некую ситуацию, в которой происходит изменение какой-либо величины и определить, как вслед за этим будут изменяться или не будут изменяться другие величины. В общем, это задание на понимание связей между различными механическими величинами – скоростью, временем, энергией, импульсом, силой, ускорением. Здесь надо сразу сказать, что для понимания подобных связей, учащиеся должны хорошо усвоить смысл понятий прямо пропорциональные величины и обратно пропорциональные величины. Это изучается и в курсе математики, и в курсе физики основной школы. На эти связи необходимо обращать особое внимание и при изучении физики в старшей школе. К примеру, недостаточно просто запомнить формулу потенциальной энергии, надо ещё и хорошо понимать, что её величина прямо пропорциональна высоте. А кинетическая энергия прямо пропорциональна квадрату скорости. А центростремительное ускорение обратно пропорционально радиусу окружности. В демоверсии 2019 года это задание связано с изменением параметров движения искусственного спутника Земли. Я обычно в таком случае предлагаю учащимся построить логическую цепочку рассуждений, которая приведена на слайде. Стрелки означают увеличение (вверх) и уменьшение (вниз) данной величины.

Задание 7

В этом задании возможны два варианта – либо необходимо поставить в соответствие графику некоторую величину, изменение которой происходят в соответствии с графиком, либо поставить в соответствие некоторой величине формулу, по которой в условиях данной задачи её можно определить. В первом случае, успешное выполнение задания зависит от того, насколько хорошо учащийся понимает, как та или иная величина в той или иной ситуации изменяется с течением времени и как это изменение изобразить графически. А значит, как уже говорилось ранее, необходимо достаточно времени уделять графическим задачам и анализам графиков различных величин, что не всегда, к сожалению, получается. Во втором случае учащемуся достаточно попробовать решить задачу в буквенном виде и получить ответы в виде формул, что требует от учащегося достаточно хороших умений в области преобразования алгебраических выражений.

Рассмотрим два примера заданий каждого вида.

g = 10 м/с² = const

gy = –10 м/с²

F_т = mg = const

v_y = v₀ – gt

Тело брошено с поверхности Земли вертикально вверх.

Задача 2

Тело массой m₁, движущееся со скоростью v₁ испытывает неупругое столкновение с неподвижным телом массой m₂. Определите, по каким формулам можно рассчитать скорость тела m₂ после столкновения и суммарную кинетическую энергию тел после соударения.

р_{до x} = р_{после x}

m₁v₁ = (m₁ + m₂)v

Занятие 2

Добрый день. Сегодня мы с вами проведём нашу вторую встречу, на которой будут рассмотрены следующие вопросы: основное содержание и основные понятия, формулы и законы раздела физики «МКТ и термодинамика», разбор различных типов заданий 8–12 первой части ЕГЭ по физике.

Весь раздел физики «МКТ и термодинамика» можно условно разделить на следующие части:

1. МКТ – движение молекул и температура.
2. МКТ – давление газа, его объём и температура и связь между ними.
3. МКТ – изопроцессы.
4. Термодинамика – внутренняя энергия газа, работа газа.
5. Термодинамика – первый закон термодинамики и газовые процессы.
6. Термодинамика – тепловые машины, циклы, КПД.
7. Термодинамика – Фазовые переходы 1 рода.
8. Термодинамика – Насыщенный пар. Влажность воздуха.

Задания 8–12 первой части ЕГЭ по физике призваны проверить знания учащихся по всем указанным частям данного раздела. Так что хотя и в демоверсии эти задания составлены не совсем удачно, так как не охватывают всего содержания, но, скорее всего, на экзамене задания будут несколько иными и нам с вами важно подготовить учащихся и научить их выполнять самые разнообразные задания и решать различные по типу задачи данного раздела физики.

Сегодня я постараюсь рассмотреть все возможные виды заданий и разобрать их. Как и на первом нашем занятии на слайдах будут показаны и основные формулы, которые, как я считаю, учащиеся обязательно должны знать и уметь применять, и сами задачи с их решением.

Задание 8

Как правило, это задание посвящено основным понятиям МКТ – средняя кинетическая энергия молекулы, температура, средняя квадратичная скорость молекулы, давление, объём и концентрация газа. Основные формулы приведены на слайде. В демоверсии 2019 года предлагается задание на применение уравнения Клайперона–Менделеева, а в демоверсии 2018 года предлагалось задание на применение формулы средней кинетической энергии молекулы. В различных сборниках для подготовки к ЕГЭ задания 8 наполнены различным содержанием, но все они так или иначе предлагают учащимся вспомнить и применить основные формулы МКТ, которые представлены на слайде. Давайте рассмотрим несколько примеров подобных заданий.

1. Определите начальную температуру газа, если в некотором процессе средняя кинетическая энергия его молекулы повысилась в 4 раза, и конечная температура газа стала равной 527 °С. Ответ дайте в кельвинах.
    
2. Определите во сколько раз изменится абсолютная температура газа, если его количество увеличить в 2 раза, давление повысить в 3 раза и объём газа увеличить в 3 раза.
   
3. Во сколько раз нужно изменить абсолютную температуру газа, чтобы средняя квадратичная скорость его молекул возросла в 3 раза?
   
4. Во сколько раз изменится давление газа, если его абсолютная температура повысится в 5 раз, а концентрация газа уменьшится в 2 раза?
   
5. Газ в количестве 2 моль занимает объём 83,1 л и находится под давлением 105 Па. Определите температуру газа. Ответ дайте в градусах Цельсия.
   
6. Определите массу гелия, который при температуре 27 °С будет занимать объём 8,31 л и создавать давление 3 МПа. Ответ приведите в граммах.
   

Задание 9

Это задание чаще всего содержит вопросы, связанные с изопроцессами с идеальным газом. Все виды изопроцессов и соответствующие законы и диаграммы приведены на слайде в виде таблицы, которую я составляю с учениками или по окончании изучения данной темы, или при подготовке к ЕГЭ. Демоверсия 2019 года, как и демоверсия 2018 года в задании 9 предлагает учащимся кроме анализа самого изопроцесса задействовать понятия из термодинамики – внутренняя энергия, количество теплоты или работа. В этом оно во многом схоже с заданием 11, поэтому я бы хотел сказать несколько слов об общем подходе к такого рода заданиям, который я стараюсь выработать у учащихся при подготовке к ЕГЭ. Этот подход заключается в подробном анализе каждого процесса с помощью вот такой таблицы:

Процесс	Р	V	Aг	T	U	∆U	Q

Когда дети привыкают к такому анализу, то в дальнейшем, составлять подобную таблицу им будет не сложно и это не будет занимать у них много времени, но зато поможет избежать многих ошибок при выполнении таких заданий. Задание 9 может отличаться от задания 11 только тем, что в задании 9 чаще всего приходится вычислять какие-либо параметры состояния газа или термодинамические величины, а в задании 11 нужно лишь проанализировать процессы. Приведу несколько примеров задания 9 и задания 11 одновременно.

Задача 1

В первом примере, который я хотел бы рассмотреть, дана диаграмма изменения температуры газа в зависимости от его объёма. Сразу хочу отметить, что не стоит запоминать как выглядят диаграммы процессов в рV-, рТ- и VТ-диаграммах. Дело в том, что когда дети это запоминают, то они потом испытывают огромные трудности при решении заданий, в которых диаграммы представлены в ином виде – Тр, ТV, nT или других. Так что лучше научить их детальному анализу и чтению графика вне зависимости от того, в каких координатах он изображён.

Процесс	р	V	Aг	Т	U	∆U	Q
1-2 изобарный	const	↑ расшир.	>0	↑	↑	> 0	> 0 получает
2-3 изотермический	↓ обратно V	↑ расшир.	>0	const	const	0	> 0 получает
3-4 изохорный	↓ прямо Т	const	0	↓	↓	< 0	< 0 отдает

Задача 2

Во втором примере нужно не только проанализировать диаграмму процесса, но и рассчитать основные термодинамические величины – температуру, работу газа, изменение внутренней энергии и количество теплоты.

Процесс	р	V	Aг	Т	U	∆U	Q
1-2 изобарный	const 0,2 · 106 Па	↓ в 3 р. сжатие ∆V = 33,24 л	Аг < 0 Аг = р∆V	↓ в 3 р.	↓ в 3 р.	∆U < 0	Q < 0 отдает
2-3 изохорный	↑ в 2 р. ∆p = 0,2 · 106 Па	const	Аг = 0	↑ в 2 р.	↑ в 2 р.	∆U > 0	Q > 0 получает

Задание 10

Это задание, как правило, посвящено фазовым переходам первого рода или понятию влажности. В процессе подготовки учащихся к ЕГЭ при рассмотрении темы «Фазовые переходы первого рода я составляю с учащимися график, который приведён на слайде и стараюсь, чтобы они научились этим графиком умело пользоваться, определяя процесс и формулу количества теплоты, которую можно применить для данного процесса. Давайте рассмотрим несколько примеров.

Задача 1

Представлен график изменения температуры в зависимости от переданного телу количества теплоты. Масса тела 4 кг. Определите по данному графику удельную теплоту плавления и удельную теплоёмкость вещества в твёрдом состоянии.

Очевидно, что для начала необходимо определить какой участок графика соответствует плавлению, а какой нагреванию вещества в твёрдом состоянии. Затем каждому процессу поставить в соответствие формулу количества теплоты, определить которую также нужно по графику, как и изменение температуры тела в процессе нагревания. Далее из этих формул необходимо выразить удельную теплоту плавления и удельную теплоёмкость и вычислить их значение.

Задача 2

Представлен график изменения температуры тела с течением времени. Масса тела 3 кг, а удельная теплоёмкость 300 Дж/кг°С. Определите тепловую мощность нагревателя.

m = 3 кг

Найти тепловую мощность нагревателя.

В этом задании необходимо с помощью графика определить изменение температуры и время, за которое это изменение произошло, переведя это время в секунды. Затем определить количество теплоты по соответствующей для данного процесса формуле и вычислить тепловую мощность как отношение количества теплоты ко времени.

Задание 12

В этом задании, как правило, встречаются вопросы, связанные с КПД теплового двигателя, влажностью воздуха или вопросы и процессах, происходящих с некоторым количеством газа в цилиндре с поршнем. В демоверсии 2019 года в задании 12 рассматривается как раз последняя ситуация, а в демоверсии 2018 года было задание про КПД тепловой машины. Давайте разберём все три вида заданий на нескольких примерах.

Задача 1

Определите плотность водяного пара, если влажность воздуха 70%, а температура воздуха 300 К. Давление насыщенного водяного пара при температуре 300 К равно 3,3 кПа.

р_пара – парциальное давление пара.

р_{насыщ. пара} – давление насыщенного пара при той же температуре.

Дано:
φ = 70% Т = 300 К рнасыщ. пара = 3,3 кПа ρпара – ?

При решении данной задачи необходимо применить формулу влажности и уравнение Клайперона-Менделеева, из которого нужно выразить плотность пара. Добавлю, что найденная в этой задаче плотность пара иначе называется абсолютной влажностью. Кроме того, в заданиях про влажность учащимся необходимо помнить три важных факта: 1) давление насыщенного пара не зависит от объёма, а только от температуры пара; 2) давление насыщенного пара при температуре 100 °С равно 100 кПа; 3) влажность не может быть больше 100%.

Задача 2

Определить как изменятся КПД тепловой машины, количество теплоты, отданной холодильнику и работа, совершённая рабочим телом за цикл, если при неизменной температуре нагревателя и количестве получаемой от него теплоты повысить температуру холодильника.

При решении подобных заданий следует сразу же вспоминать три формулы КПД, включая формулу Карно для максимально возможного КПД тепловой машины. И лучше, если учащиеся, лишь только заметив в условии задачи словосочетание «тепловая машина», сразу же записывали эти три формулы КПД, а уже затем приступали к решению самой задачи.

Кроме того, в такого рода заданиях следует очень хорошо представлять себе связи между различными величинами. То есть ученики должны хорошо понимать, что при повышении температуры холодильника и неизменной температуры нагревателя КПД тепловой машины будет уменьшаться, так как уменьшится числитель в формуле Карно. А при неизменном количестве полученной от нагревателя теплоты работа за цикл также уменьшится, так как А = Q_н · КПД, а КПД уменьшился. Ну а так как Q_х = Q_н – А, то количество теплоты, отданной холодильнику, увеличится. 

Сегодня мы разобрали задания первой части ЕГЭ по теме «МКТ и термодинамика». Это достаточно простые задания, но и в них учащиеся допускают ошибки. В основном, это связано с недостаточно хорошо сформированным умением читать и анализировать графики различных процессов и с незнанием всех необходимых для вычислений формул. Чтобы свести количество ошибок к минимуму, я пытаюсь все эти формулы сводить в определённые таблицы, так как на собственном опыте убедился, что табличный способ представления каких-либо фактов позволяет учащимся лучше их запоминать. Ну а для того, чтобы дети научились применять различные формулы, очевидно, необходимо много времени уделять решению задач, а времени этого нам с вами как всегда очень и очень не хватает. И всё же, трудности при изучении данного раздела физики вполне преодолимы, на мой взгляд. И, как мне кажется, этот раздел физики для учащихся менее сложен, чем, к примеру, механика или электродинамика, к которой мы с вами перейдём на нашей следующей видео-встрече. Всего вам доброго и успехов в подготовке школьников к ЕГЭ по физике.

Занятие 3

Добрый вечер, уважаемые коллеги.

Очередное, уже третье, занятие по разбору заданий ЕГЭ по физике сегодня будет посвящено очень большому и очень разнообразному разделу физики — «Электродинамика». В начале я кратко опишу масштабы этого раздела, темы, которые в ЕГЭ по физике могут быть представлены в рамках этого раздела, а затем мы с вами попробуем рассмотреть некоторые возможные виды и формы заданий с 13 по 18 первой части ЕГЭ по физике, которые и посвящены данному разделу.

Вот примерный перечень тем, которые объединены в ЕГЭ о физике в общий раздел «Электродинамика»:

1. Электростатика.
2. Конденсаторы.
3. Постоянный ток.
4. Магнитное поле и магнитные силы.
5. Электромагнитная индукция.
6. Электромагнитные колебания и волны.
7. Оптика.

Как видим, раздел огромен. А уж видов и типов возможных заданий в рамках этого раздела перечесть просто невозможно. Поэтому сегодня мы рассмотрим лишь некоторые из них и то немного не в формате ЕГЭ, а просто как некие задания, которые, на мой взгляд, позволят мне сегодня коснуться максимально большого количества тем, понятий, законов и процессов, рассматриваемых в данном разделе физики. Так что формат самих заданий будет иногда немного отличаться от формата ЕГЭ, но это я делаю лишь для того, чтобы за это короткое время рассмотреть как можно больше вопросов и затронуть как можно больше тем, связанных с электрическими и магнитными явлениями.

Ну а теперь перейдём к самим заданиям.

Задание 13

Это задание посвящено определению направления различных векторных величин — электрической силы, напряжённости электрического поля, магнитной индукции, силы Ампера и силы Лоренца. Задания весьма разнообразны, но во всех нужно дать ответ в письменном виде из следующих возможных: вверх, вниз, вправо, влево, от наблюдателя, к наблюдателю.

При решении данных задач от учащегося требуется знание следующих правил:

1) Одноимённые заряды отталкиваются, разноимённые притягиваются;

2) Вектор напряжённости поля всегда направлен от положительного и к отрицательному заряду;

3) Вектор магнитной индукции направлен или от северного полюса магнита к южному, или в соответствии с правилом «правой руки»;

4) Вектора магнитных сил направлены в соответствии с правилом «левой руки», кроме силы Лоренца, действующей на отрицательно заряженную частицу — в этом случае она будет направлена в сторону, противоположную той, которая определяется правилом «левой руки».

Рассмотрим несколько примеров применения этих правил.

1. Основной характеристикой электрического поля является напряжённость. Величина это векторная, направленная, как уже было сказано ранее, от положительного заряда и к отрицательному. Так как в данном случае поле создано двумя зарядами, то суммарная напряжённость равна векторной сумме двух напряжённостей, в соответствии с принципом суперпозиции. Из точки А вектор Е1 будет направлен в сторону от заряда q1, а вектор Е2 — в сторону к заряду q2, тогда вектор суммы будет направлен вправо.

2. Основная характеристика магнитного поля — магнитная индукция. Её направление определяется по правилу «правой руки», состоящее в том, что правой рукой нужно мысленно обхватить проводник. Если проводник прямолинейный, то при обхвате необходимо расположить большой палец по направлению тока, а направление обхвата будет соответствовать направлению силовой линии, при этом в любой точке этой линии вектор магнитной индукции будет направлен по касательной. А если проводник кольцевой, то обхватывать нужно в направлении протекания тока, тогда большой палец будет указывать направление магнитной индукции. В данном случае проводники прямые и расположены торцом к наблюдателю и в первом ток течёт к наблюдателю, а во втором — от наблюдателя. Так как первый проводник расположен дальше от точки А, то его влиянием можно пренебречь. Второй проводник следует обхватить правой рукой так, чтобы большой палец был направлен от наблюдателя. Направление обхвата (то есть направление силовой линии) будет по часовой стрелке и в точке А вектор магнитной индукции будет направлен вниз.

3. Для определения направления любой магнитной силы (Ампера или Лоренца) необходимо пользоваться правилом «левой руки» — расположить руку так, чтобы вектор магнитной индукции был направлен «в ладонь», 4 пальца должны соответствовать направлению тока или скорости частицы, а отставленный под прямым углом большой палец будет указывать направление магнитной силы (исключение — для отрицательно заряженных частиц, для которых магнитная сила направлена противоположно большому пальцу). В данной задаче вектор магнитной индукции направлен вверх (от северного полюса магнита к южному), поэтому левую руку размещаем ладонью вниз. 4 пальца нужно направить влево по скорости частицы, тогда большой палец укажет, что сила Лоренца будет направлена от наблюдателя (протон заряжен положительно).

4. В следующих двух заданиях необходимо объединить два правила — «правой руки», чтобы определить направление магнитной индукции и «левой руки», чтобы определить направление магнитной силы.
А) В первом из них нужно определить направление силы, действующей на первый проводник со стороны двух других. Значит влиянием третьего проводника пренебрегаем, так как он расположен дальше от первого, а второй обхватываем павой рукой так, чтобы большой палец был направлен вправо (по току). Тогда под вторым проводником магнитная индукция будет направлена от наблюдателя. Теперь располагаем левую руку ладонью на себя, при этом 4 пальца левой руки должны соответствовать направлению тока в первом проводнике (вправо), а отведённый под прямым углом большой палец укажет направление силы Ампера, действующей на первый проводник — вверх.

Б) Во втором обхватываем проводник правой рукой, держа большой палец вправо, поэтому под проводником магнитная индукция будет направлена от наблюдателя. Размещаем левую руку ладонью к себе, а 4 пальца вверх по скорости частицы, тогда большой палец будет указывать влево, но так как частицей является электрон, который заряжен отрицательно, то сила Лоренца будет направлена вправо.

Задание 14

Сила взаимодействия между двумя точечными зарядами равна 12 мкН. Расстояние между этими зарядами уменьшили в 4 раза, модуль одного из зарядов уменьшили в 3 раза, а модуль другого заряда увеличили в 2 раза. Чему будет равна сила взаимодействия между ними?

В этом задании нужно выполнить вычисления по определённой формуле. Это может быть формула магнитного потока, электрической мощности, силы тока, сопротивления, электрической силы, и много ещё чего. В электродинамике формул огромное количество. Так как мы с вами всё же отталкиваемся от демоверсии ЕГЭ, представленной на сайте ФИПИ, то я на этом занятии рассмотрю пример, аналогичный заданию в демоверсии. В этом примере необходимо воспользоваться формулой, выражающей закон взаимодействия двух точечных зарядов — закон Кулона.

Так как сила взаимодействия двух точечных зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между зарядами, то при уменьшении этого расстояния в 4 раза сила увеличится в 16 раз. Так как сила взаимодействия прямо пропорциональна произведению модулей зарядов, то при уменьшении одного из них в 3 раза сила уменьшится в 3 раза, а при увеличении другого в 2 раза сила увеличится в 2 раза. В итоге получаем: 12мкН * 16 : 3 * 2 = 128 мкН.

Задание 15

Довольно часто можно видеть в различных сборниках для подготовки к ЕГЭ, что задание 15 посвящено теме «Электромагнитная индукция». Эта же тема и в задании 15 в демоверсии ЕГЭ. Нет уверенности, что на самом экзамене задание 15 тоже будет посвящено этой же теме, так как раздел «Электродинамика» очень широк. Но мы продолжаем отталкиваться от демоверсии ЕГЭ и поэтому сегодня мы рассмотрим два примера такого задания именно по теме «Электромагнитная индукция». Довольно часто, но не в демоверсии, в заданиях по этой теме присутствуют графики, которые нужно использовать при выполнении задания. Именно такие виды заданий мы с вами сейчас и рассмотрим.

1) На рисунке представлен график изменения магнитного потока через рамку от времени. Определите величину ЭДС индукции, возникающей в рамке, в промежутке времени от 0 до 2 с.

В соответствии с законом Фарадея для электромагнитной индукции ЭДС индукции, возникающая в рамке, равна скорости изменения магнитного потока, то есть (Ф — Ф0)/(t — t0) = 0,2/2 = 0,1 В.

2) На графике показано изменение силы тока в катушке в зависимости от времени. Индуктивность катушки 5 мГн. Определите модуль ЭДС индукции, возникающей в катушке, в промежутке времени от 0,1 с до 0,2 с.

В этом задании нужно воспользоваться законом самоиндукции, в соответствии с которым модуль ЭДС самоиндукции в катушке равен произведению индуктивности катушки и скорости изменения силы тока в ней, то есть ЭДС самоиндукции будет равна 5*10^-3*(6 А — 2 А)/(0,2 с — 0,1 с) = 200*10^-3 В = 0,2 В.

Задание 16

Это задание, в котором нужно из 5 утверждений выбрать два верных. Тема может быть абсолютно любая, в рамках раздела «Электродинамика». Здесь я позволю себе отойти от демоверсии, в которой в этом задании предлагается вспомнить свойства конденсатора и поля внутри него. Я предлагаю рассмотреть две задачи с более важным для учащихся смыслом. Похожие задания мне встречались в сборниках для подготовки к ЕГЭ и они вызывали у многих моих учеников вопросы, поэтому сегодня мы их и рассмотрим.

На рисунке представлена цепь, состоящая из источника тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, резистора сопротивлением 2 кОм и катушки индуктивности. А также приведена таблица результатов измерения силы тока через каждую секунду. Необходимо проанализировать данную таблицу и выбрать два верных утверждения из пяти предложенных. Самих утверждений я здесь приводить не буду из экономии времени, а вот выводы, которые можно сделать на основании схемы и таблицы, мы сейчас обсудим.

Во-первых, в схеме последовательно соединены катушка и резистор. Так как внутренним сопротивлением источника можно пренебречь, то ЭДС источника будет равна сумме напряжения на резисторе и напряжения на катушке. Но напряжение на катушке равно модулю возникающей в ней ЭДС самоиндукции. Таким образом, в любой момент времени Е = U + Es. Однако, по таблице мы видим, что с 7-й секунды сила тока перестала изменяться, достигнув максимального значения, равного 20 мА. Это означает, что самоиндукция в катушке прекратилась и ЭДС источника равно напряжению на резисторе, которое нетрудно найти по закону Ома:

E = U = I*R = 20*10^-3*2*10³ = 40 В.

А ЭДС самоиндукции в катушке в любой другой момент времени можно определить как разность ЭДС источника и напряжения на резисторе, которое в любой момент времени равно произведению силы тока и сопротивления резистора.

На рисунке представлена цепь, состоящая из источника тока с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением, резистора сопротивлением 2 кОм и конденсатора. А также приведена таблица результатов измерения силы тока через каждую секунду. Необходимо проанализировать данную таблицу и выбрать два верных утверждения из пяти предложенных. Я так же как и в прошлом примере не стану приводить 5 утверждений, а ограничусь анализом схемы и таблицы.

Данная цепь отличается от предыдущей не только тем, что вместо катушки здесь последовательно с резистором подключён конденсатор, но и тем, что ток в этой цепи не возрастает, а наоборот убывает и достигает 0 в тот момент, когда конденсатор полностью заряжается. По таблице можно видеть, что к 7 секунде конденсатор ещё не зарядился. ЭДС источника здесь нужно определять не по значению силы тока в конечный момент, а по её значению в начальный момент, так как в этот момент конденсатор ещё не начал приобретать заряд и, следовательно, ЭДС источника равно напряжению на резисторе: Е = U = I*R = 100*10^-3*2*10³
= 200 В. А в любой момент времени ЭДС источника будет равно сумме напряжений на резисторе и на конденсаторе, до тех пор, пока конденсатор полностью не зарядится и ток в цепи протекать не будет, тогда напряжение на конденсаторе станет равным ЭДС источника. В промежутке же от 1 до 7 секунд в любой момент времени напряжение на конденсаторе будет равно разности ЭДС источника и напряжения на резисторе, которое в любой момент времени равно произведению силы тока и сопротивления резистора.

Для учащихся очень важно понимать, и на примере двух схем это я и хотел показать, что присутствие катушки в цепи приводит к плавному увеличению силы тока до максимального значения, когда ЭДС самоиндукции в ней станет равным нулю, а присутствие конденсатора приводит, наоборот, к плавному снижению силы тока до 0, в момент, когда конденсатор полностью заряжен.

Задание 17

В этом задании необходимо описать изменение двух физических величин, которые будут происходить вследствие изменения третьей.

1) В магнитное поле перпендикулярно его силовым линиям влетела альфа-частица. Как изменится сила Лоренца, радиус окружности, период обращения частицы и частота обращения, если в это же магнитное поле влетит протон с той же скоростью.

Рассмотрим два примера задания 17, один из которых будет напоминать задание из демоверсии, но содержать не две величины, как обычно в таких заданиях, а четыре, для большей информативности. Второй пример будет содержать также не две величины, а пять.

Прежде всего, при решении данного задания следует вспомнить, что альфа-частица — это частица, состоящая из двух протонов и двух нейтронов (ядро гелия), следовательно, её масса равна 4, а заряд равен 2. А протон, в свою очередь, имеет массу 1 и заряд 1. Поэтому, если вместо альфа-частицы в данное поле влетит протон с той же скоростью, то масса уменьшится в 4 раза, а заряд уменьшится в 2 раза.

Теперь вспомним, что сила Лоренца равна Fл = qBv. И так как заряд уменьшился в 2 раза, а скорость и магнитная индукция неизменны, то сила Лоренца уменьшится в те же 2 раза.

Далее, так как частица влетает в магнитное поле перпендикулярно силовым линиям, то она будет двигаться в этом поле по окружности под действием силы Лоренца, а значит, в соответствии со вторым законом Ньютона, Fл = ma_ц = mv²/R, но сила Лоренца равна Fл = qBv, значит qBv = mv²/R, что в итоге приводит нас к равенству qBR = mv, из которого R = mv/qB и так как масса уменьшилась в 4 раза, и заряд уменьшился в 2 раза, то радиус окружности уменьшается в 2 раза. Период обращения частицы равен Т = 2пR/v = 2пm/qB. Сразу хочу подчеркнуть, что период обращения частицы в магнитном поле не зависит от её скорости. Так как в нашей задаче масса уменьшилась в 4 раза, а заряд уменьшился в 2 раза, то период уменьшается в 2 раза. Частота — это величина, обратная периоду и, следовательно, она увеличивается в 2 раза.

2) Плоский воздушный конденсатор заряжен и отключён от источника. Как изменятся его электроёмкость, заряд, энергия, разность потенциалов между пластинами и напряжённость электрического поля между пластинами, если увеличить расстояние между ними?

В данном задании стоит, прежде всего, обратить внимание на то, что конденсатор отключён от источника. Очень многие учащиеся не замечают этой фразы, которая означает, что заряд конденсатора будет оставаться неизменным. Электроёмкость конденсатора обратно пропорциональна расстоянию между его обкладками, и если его увеличивают, то электроёмкость уменьшается во столько же раз. Так как U = q/C, то уменьшение электроёмкости приведёт к увеличению напряжения или разности потенциалов между его пластинами во столько же раз. Напряжённость равна Е = U/d, поэтому при увеличении расстояния и напряжения в одинаковое число раз она остаётся неизменной. Энергия конденсатора равна W = qU/2, поэтому раз напряжение увеличивается, то и энергия конденсатора увеличивается во столько же раз.

Отмечу, что если бы конденсатор был подключён к источнику, то не заряд, а напряжение оставалось бы неизменным со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Задание 18

В этом задании чаще всего предлагается найти соответствие величины и формулы для её расчёта. Отталкиваясь от демоверсии, рассмотрим аналогичное задание, в котором необходимо проанализировать электрическую цепь и определить по каким формулам можно вычислить силу тока, протекающего через амперметр А2 и напряжение, которое показывает вольтметр V2, если резисторы имеют одинаковое сопротивление R, ЭДС источника равна Е, его внутреннее сопротивление r.

Так как вольтметр V1 подключён к контактам батареи, то его показание равны общему напряжению во внешней цепи U = I*Rобщ, а показания амперметра А1 — это общая сила тока в данной цепи, которая, в соответствии с законом Ома для полной цепи равна I = E/(Rобщ + r). Так как резисторы соединены параллельно, то Rобщ = R/2 и U = U1 = U2. Поэтому показания вольтметра V2 будут равны U = Е*Rобщ/(Rобщ +r) = ER/(R + 2r). Так как резисторы имеют одинаковое сопротивление, то сила протекающего по ним тока равна половине общей силы тока и значит, амперметр А2 покажет I2 = I/2 = E/(R + 2r).

В заключение хотелось бы рассмотреть задание, которого нет в демоверсии, но раз уж мы сегодня рассматриваем раздел «Электродинамика», часть которого является Оптика, то странно было бы не рассмотреть хотя бы одно задание по этой теме. И мне так же странно, что задания по оптике начисто отсутствуют в заданиях с 13 по 18 демоверсии ЕГЭ, хотя в сборниках всегда есть одно задание по оптике. Задание, которое мы сейчас рассмотрим связано с явлением преломления света при переходе из воздуха в стекло. В этом задании нужно представить формулы показателя преломления стекла и синуса угла преломления с помощью отношений между отрезками на чертеже.

По всем правилам геометрической оптики угол АОВ называется углом падения, а угол DОС называется углом преломления. По определению, синусом угла преломления, то есть угла DОС, будет отношение противолежащего катета DC к гипотенузе OC: sinDOC = DC/OC. По определению, синусом угла падения, то есть угла АОВ, будет отношение противолежащего катета АВ к гипотенузе АО: sinAOB = АВ/АО.

Показатель преломления стекла, в соответствии с законом преломления, равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления, то есть n = sinАОВ/sinDOC. Так как АО = ОС = R, то получаем, что n = AB/DC. На этом наше сегодняшнее занятие подошло к концу. Я попытался рассмотреть сегодня некоторые виды заданий в рамках обширного раздела физики «Электродинамика». Все мы конечно же прекрасно понимаем, что нельзя объять необъятное. Так что многие вопросы и виды заданий сегодня оказались вне нашего внимания. До новых встреч на нашем канале. Удачи Вам, уважаемые коллеги, и вашим ученикам в подготовке к ЕГЭ по физике.

Демоверсии ЕГЭ по физике

Официальная демоверсия ЕГЭ 2019 по физике от ФИПИ, утверждено

Пояснения к демонстрационному варианту контрольных измерительных материалов 2019 года по ФИЗИКЕ

При ознакомлении с демонстрационным вариантом контрольных измерительных материалов 2019 г. следует иметь в виду, что задания, включённые в демонстрационный вариант, не отражают всех вопросов содержания, которые будут проверяться с помощью вариантов КИМ в 2019 г.

Полный перечень вопросов, которые могут контролироваться на едином государственном экзамене 2019 г., приведён в кодификаторе элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников образовательных организаций для проведения единого государственного экзамена 2019 г. по физике.

Назначение демонстрационного варианта заключается в том, чтобы дать возможность любому участнику ЕГЭ и широкой общественности составить представление о структуре будущих КИМ, количестве и форме заданий, уровне сложности. Приведённые критерии оценки выполнения заданий с развёрнутым ответом, включённые в этот вариант, дают представление о требованиях к полноте и правильности записи развёрнутого ответа.

---

Эти сведения позволят выпускникам выработать стратегию подготовки и сдачи ЕГЭ.

Разбор демоверсии ЕГЭ по физике 2019 ФИПИ. разбор заданий егэ по физике 2019. решение демоверсии егэ по физике 2019. реальные варианты егэ 2019.

Часть 1 — Задания 1-12



Часть 1 — Задания 13-24



Часть 2 — Задания 25-27



Часть 2 — Задание 28



Часть 2 — Задание 29



Часть 2 — Задание 30



Часть 2 — Задание 31