Механика — квантовая физика, методы научного познания
В. З. Шапиро
В задании 22 ЕГЭ по физике проверяется, как вы применяете знание физики в практической деятельности и повседневной жизни. В задании дается изображение какого-либо школьного физического прибора, по которому надо определить показания с учетом погрешности измерения.
Что необходимо знать и уметь?
- Вычислять цену деления измерительного прибора. Для этого надо найти два ближайших штриха, обозначенных числами, из большего вычесть меньшее и поделить на число делений.
- Определить границы измерения для приборов, имеющих две шкалы измерения, например, вольтметра, амперметра, барометра. Соответственно, надо выбрать необходимую шкалу для определения показаний прибора.
- Определить погрешность измерения в соответствии с ее описанием в условии. Погрешность измерения может быть равна цене деления или половине цены деления измерительного прибора. Расчет в соответствии с условием задачи.
- В некоторых задачах погрешности измерений могут быть приведены в условии для разных шкал. При выборе определенной шкалы измерений выбирается соответствующая ей погрешность.
- Запись ответа в бланк с учетом требований: каждая цифра и запятая в отдельной клеточке. Если погрешность указана до десятых (или сотых), то показания прибора точно также должны быть указаны до десятых (или сотых).
- Чему равна сила тока в лампочке (см. рисунок), если погрешность прямого измерения силы тока амперметром на пределе измерения 3 А равна 0,15 А, а на пределе измерения 0,6 А равна 0,03 А?
Ответ: ( ± ) А.
Согласно рисунку, амперметр подключен к зажимам 0 и 0,6 А. Поэтому определять показания необходимо по нижней шкале. Цена деления этой шкалы равна (0,4 — 0,2):5 = 0,02 (А). Показания амперметра равны 0,28 А. Для выбранной шкалы погрешность измерений указана в условии задачи. Она равна 0,03 А.
Ответ: (0,28 ± 0,03) А.
В бланк надо записать ответ в следующем виде:
0 | , | 2 | 8 | 0 | , | 0 | 3 |
Секрет решения. Задание является достаточно простым, но требует внимательного чтения условия. Если в задаче приводится в качестве измерительного прибора термометр со шкалой, проградуированной в градусах Цельсия, а ответ требуется дать по шкале Кельвина, то надо учесть, что погрешности по этим двум шкалам одинаковые. Добавление к погрешности +273 является грубой ошибкой.
+273 требуется только для перевода температуры из шкалы Цельсия в шкалу Кельвина.
2. Погрешность прямого измерения силы динамометром, на котором висит груз, равна цене деления. Каков вес груза?
Ответ: ( ± ) Н.
Цена деления динамометра определяется следующим расчетом:
(1,5 – 1) : 5 = 0,1 (Н).
Показания динамометра равны 1,1 Н.
Погрешность измерения, согласно условию задачи, равна цене деления, т.е. 0,1 Н.
Ответ: (1,1 ± 0,1) Н.
В бланк надо записать ответ в следующем виде:
1 | , | 1 | 0 | , | 1 |
Секрет решения. Задание достаточно простое, но требует внимательного проведения простых расчетов. Главное – правильная запись в бланк ответов №1 показаний динамометра с учетом погрешности измерений.
- Определите показания вольтметра (см. рисунок), если погрешность прямого измерения напряжения составляет половину цены деления вольтметра.
Ответ: ( ___________ ± ___________) В.
Цена деления вольтметра определяется следующим расчетом:
(2 – 1) : 5 = 0,2 (Н).
Показания вольтметра равны 2 В.
Погрешность измерения, согласно условию задачи, составляет половину цены деления, т.е. 0,1 В.
Ответ: (2,0 ± 0,1) В.
2 | , | 0 | 0 | , | 1 |
Секрет решения. В этой задаче надо обратить внимание на то, что погрешность измерений равна половине цены деления. При заполнении бланка ответов №1 показания вольтметра необходимо указать с учетом десятичной записи числа (2,0).
Спасибо за то, что пользуйтесь нашими статьями.
Информация на странице «Задание 22 ЕГЭ по физике» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать нужные и поступить в высшее учебное заведение или техникум нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из разделов нашего сайта.
Публикация обновлена:
08.03.2023
Чтобы успешно справиться с решением задания № 22, требуется ориентироваться в комплексе устройств, используемых для различных физических величин. На основании показаний прибора нужно уметь вычислить цену деления его шкалы. Кроме этого, следует понимать, что представляет собой понятие погрешности.
Задание EF18915
Необходимо собрать экспериментальную установку, с помощью которой можно определить коэффициент трения скольжения стали по дереву. Для этого школьник взял стальной брусок с крючком. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
а) деревянная рейка
б) динамометр
в) мензурка
г) пластмассовая рейка
д) линейка
Алгоритм решения
1.Проанализировать задачу. Выяснить, какие предметы необходимы для проведения опыта.
2.Вывести формулу для коэффициента трения.
3.Определить, какую величину нужно измерить, чтобы рассчитать коэффициент трения, и какой прибор для этого нужен.
Решение
Для определения коэффициента трения стали по дереву, нужен не только стальной груз, но и деревянная поверхность. То есть, понадобится деревянная рейка.
Сила трения определяется формулой:
Отсюда коэффициент трения равен:
Ускорение свободного падения известно. Массу можно измерить на весах, но весов в вариантах ответа нет. Силу трения можно измерить динамометром. Следовательно, для опыта нужны только динамометр и деревянная рейка. Рейка из пластика не понадобится, так как цели расчета коэффициента трения стали по пластику нет. Мензурка используется для определения объема жидкости. В данном опыте она тоже не нужна.
Ответ: аб
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18477
Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В его распоряжении имеется установка, состоящая из ёмкости с водой и сплошного деревянного шарика объёмом 30 см3. Какая из следующих установок необходима ещё ученику для того, чтобы на опыте обнаружить зависимость силы Архимеда от объёма тела?
№ установки | Жидкость, налитая в ёмкость | Объём шарика | Материал, из которого сделан шарик |
1 | вода | 30 см3 | сталь |
2 | вода | 20 см3 | дерево |
3 | керосин | 20 см3 | дерево |
4 | подсолнечное масло | 30 см3 | сталь |
Ответ:
а) установка № 1
б) установка № 2
в) установка № 3
г) установка № 4
Алгоритм решения
- Сделать анализ задачи. Определить, какие величины в опыте остаются постоянными.
- Определить, какие величины должны быть в опыте переменными.
Решение
Ученик изучает силу Архимеда, действующую на тела, полностью погружённые в жидкость. В формулировке слово «жидкость» используется в единственном числе. Следовательно, жидкость во всех опытах будет одной и той же (плотность жидкости будет постоянной). У ученика уже есть установка, в которую входит емкость с водой. Поэтому во второй установке в качестве жидкости тоже должна использоваться вода. Варианты 3 и 4 исключаются.
В формулировки задачи также говорится о «телах». Они могут быть выполнены из разных материалов, и они могут иметь разный объем. Но известно, что архимедова сила зависит только от объема тела. Поэтому во второй установке нужно использовать тело другого объема. В вариантах 1 и 2 этому условию соответствует деревянный шарик объемом 20 куб. см (так как в первой установке используется шарик объемом 30 куб. см).
Отсюда верный ответ: б.
Ответ: б
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF22696
Необходимо экспериментально изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости.
Какие две установки следует использовать для проведения такого исследования?
Алгоритм решения
- Установить цели опыта.
- Сделать вывод о том, какие величины в опыте должны быть постоянными, а какие — переменными.
- Выбрать установки, соответствующие выводу.
Решение
В опыте нужно изучить зависимость силы Архимеда, действующей на тело, погружённое в жидкость, от плотности жидкости. Это значит, что плотность жидкости — величина переменная. Все остальные величины при этом должны оставаться постоянным. Поэтому нам нужны установки с разными жидкостями, но одинаковыми телами. Этому условию соответствуют две установки: «а» и «д».
Ответ: ад
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18695
Ученик изучает свойства плоского конденсатора. Какую пару конденсаторов (см. рисунок) он должен выбрать, чтобы на опыте обнаружить зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между его обкладками?
Алгоритм решения
- Установить, какие величины в данном эксперименте должны быть переменными, а какие — постоянными.
- Найти рисунок с парой конденсаторов, удовлетворяющий требованиям, выявленным в шаге 1.
Решение
Чтобы на опыте обнаружить зависимость ёмкости конденсатора от расстояния между его обкладками, нужно сохранить все величины постоянными, кроме самого расстояния. Поэтому площади обкладок должны быть одинаковыми, но расстояние между ними разными, как на рисунке 1.
Ответ: а
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18445
Для проведения лабораторной работы по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его диаметра ученику выдали медный проводник длиной 10 м и диаметром 1,0 мм. Какой ещё проводник из предложенных ниже необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?
Ответ:
а) проводник № 1
б) проводник № 2
в) проводник № 3
г) проводник № 4
Алгоритм решения
- Определить задачу лабораторных испытаний.
- Определить, какие величины в эксперименте должны оставаться постоянными, а какие переменными.
- Выбрать подходящий проводник.
Решение
Учение проводит лабораторную работу по обнаружению зависимости сопротивления проводника от его диаметра. Следовательно, материал проводника и его длина должны оставаться постоянными. Меняться должен только его диаметр. Поскольку в первом опыте берется медный длиной 10 м, диаметром 1,0 мм, то в следующем опыте он тоже должен быть медным, и длина его должна составлять 10 м, но диаметр должен быть другим. Этому условия удовлетворяет второй проводник.
Ответ: б
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF22760
Необходимо сделать нитяной маятник и с его помощью экспериментально определить ускорение свободного падения. Для этого школьник уже взял штатив с муфтой и лапкой, линейку и нить. Какие два предмета из приведённого ниже перечня оборудования необходимо дополнительно использовать для проведения этого эксперимента?
Ответ:
а) секундомер
б) динамометр
в) мензурка
г) электронные весы
д) алюминиевый шарик
Алгоритм решения
1.Записать формулу, которая связывает ускорение свободного падения с периодом колебаний маятника.
2.Определить, что не хватает для проведения эксперимента и выбрать недостающие предметы из списка.
Решение
Ускорение свободного падения с периодом колебаний маятника связывает формула:
T=2π√lg
Следовательно, нужно значит не только длину нити маятника, но и период колебаний. Измерить его можно с помощью секундомера. А чтобы получить сам маятник, к нити нужно будет привязать массивный шарик. Например, алюминиевый.
Ответ: а, д
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF18116
Ученик изучает зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от ёмкости конденсатора. Какие два контура он должен выбрать для этого исследования?
Алгоритм решения
- Выделить цель эксперимента.
- Установить, какие величины для достижения цели эксперимента должны меняться, а какие — оставаться постоянными.
- Выбрать верную пару контуров
Решение
Цель эксперимента — изучить зависимость периода электромагнитных колебаний в контуре от ёмкости конденсатора. Следовательно, емкости конденсатора должна быть единственной меняющейся величиной. При этом все другие величины должны оставаться постоянными. Поэтому катушки индуктивности должны быть одинаковыми, но конденсаторы — разные. Этому условию соответствует рисунок «а».
Ответ: а
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF17607
Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Было выдвинуто предположение о том, что ширина пучка на экране за призмой зависит от угла при вершине призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. Какие два опыта (см. рисунок) нужно провести для такого исследования?
Алгоритм решения
- Установить, какие условия проведения эксперимента должны менять, а какие — оставаться постоянными, чтобы проверить данную гипотезу.
- Выбрать 2 картинки, удовлетворяющие этим условиям.
Решение
Если нужно проверить, зависит ширина пучка на экране за призмой от угла при вершине призмы, нужно поставить эксперименты с разными углами при вершине призмы. Угол падения на призму при этом должен быть одним и тем же. Этим условиям удовлетворяют призмы, изображенные на картинках А и В.
Ответ: АВ
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
Задание EF22791
Погрешность прямого измерения силы динамометром, на котором висит груз, равна цене деления. Каков вес груза?
Ответ: ( ± ) Н.
Внимание! Записывать ответ следует последовательностью цифр без запятых.
Алгоритм решения
1.Записать исходные данные.
2.Определить цену деления шкалы.
3.Записать значение измерения с учетом погрешности.
Решение
Из условий задачи известно, что погрешность равна цене деления шкалы. Цена деления шкалы определяется отношением разности двух ближайших числовых обозначений на шкале и количеству делений между ними. Возьмем ближайшие значения 1,0 и 1,5. Между ними 5 делений. Следовательно, цена деления шкалы динамометра равна:
Так как погрешность равна цене деления, она также равна 0,1 Н.
Стрелка динамометра показывает 1,1 Н. Следовательно, вес груза равен: 1,1±0,1. Но по условию задачи ответ нужно записать без запятых и прочих знаков. Следовательно, верный ответ: 1101.
Ответ: 1101
pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить
ЕГЭ по физике — скорее практический предмет. Преобладают не задания на термины и формулы, а задачи базового и высокого уровня сложности. Чтобы подготовиться и сдать экзамен на высокие баллы, нужно уделять внимание второй части. В ней оценивают ответ и процесс решения. Проверяющие снижают оценку даже за неправильное или непонятное оформление. В статье разбираемся в оформлении задач по физике и выводим основные правила решения заданий из второй части.
Правила
6 правил для получения максимального балла:
- Пишите структурированное решение. Используйте схему, известную со средней школы. В левой части листа напишите «дано» — величины, указанные в условии. Используйте буквенные обозначения, принятые в физике, а числа переводите в систему СИ. Это делается тут же через знак = или в отдельном столбике. В правой части сделайте рисунок (он необходим в подавляющем большинстве задач). Он должен быть крупным и понятным. С ним работает проверяющий. После рисунка идет непосредственное решение;
- Развернутость и последовательность — основные принципы заполнения бланка ответов. Не торопитесь писать задачу в бланк. Начните с черновика — напишите основные формулы, разберитесь в происходящих процессах. Переписывая решение в чистовик, старайтесь писать подробно. Описывайте вывод формул и указывайте их названия («Применим закон сохранения импульса»). В большинстве задач подсказки содержатся в условии. Прописывайте свои умозаключения («Тело движется равномерно и прямолинейно, поэтому используем формулу…»);
- В длинных задачах заменяйте формулы цифрами. В номерах высокого уровня сложности встречается много выражений. Их нужно комбинировать, выводить одно из другого. В таком решении легко запутаться, вы сделаете текст непонятным для проверяющего. Обозначьте формулы цифрами и ссылайтесь на них («Сложив (1) и (2), получим уравнение адиабатного процесса для системы»);
- Используйте формулы из кодификатора. В нем перечислены уравнения из школьного курса физики. Используя их, достаточно написать название и буквенное выражение («Применяем второй закон Ньютона: F=ma»). Для решения нужна формула, отсутствующая в перечне? Придется вывести ее с нуля. Просто напишете выражение — проверяющий вправе снять баллы;
- Описывайте вводимые величины. Иногда величин из условия недостаточно, нужно дописать свои. Например, дан диаметр, а в выражении фигурирует радиус. Вы не просто делите число на 2, а пишете «Найдем радиус R=d/2». В противном случае проверяющие снимают баллы — решение непонятное;
- Объединяйте формулы. В большинстве заданий используется несколько формул. Можно последовательно использовать их, находя и подставляя нужные числа. Но лучше объединять несколько формул, выводя финальную. Это показывает владение физикой и возможность свободно решать задачи. Букв слишком много и выражение получается громоздким? Правилом можно пренебречь. В вычислениях не должно быть одновременно букв и цифр. Из всей формулы не известна одна величина — оставляйте все в буквах.
Общие рекомендации для второй части
Несколько советов для решения номеров второй части:
- решайте задачи с разными типами и оформлением. Например, вы работаете с темой «Термодинамика». Посмотрите классические задания с текстовым «дано». После этого сделайте номера с минимумом информации, где все нужно понимать из рисунка. Третий вариант — график, описывающий процессы. Четвертый — таблица значений. Вы рассматриваете одну задачу с нескольких углов, что способствует глубокому пониманию темы;
- используйте задачники. ФИПИ и Решу.ЕГЭ подходят, когда вы хотите проработать непосредственно формат экзамена. Но при разборе конкретной темы обращайтесь к школьным и вузовским задачникам. Там есть номера разных типов и уровней сложности. Знания будут не поверхностными, а структурированными. Даже задачи с подвохом не станут проблемой;
- развивайте логику. Номера из первой части типичны. Поняв принцип, вы научитесь выполнять конкретный вариант заданий. Со второй частью сложнее. Она основана на главных законах физики, но там они приведены в необычные условия, буквально вывернуты наизнанку. Рассуждайте логически, старайтесь не делать по образцу, а действительно понимать происходящие процессы. Тогда наберете высокий балл.
Мы разобрались в правилах выполнения второй части по физике и оформлении задач. Остается практиковаться и применять полученные знания. Конечно, это будет трудно: часть C рассчитана на высокий уровень владения предметом. Хотите получить максимальный балл? Нужно заниматься с преподавателем. Это можно сделать на курсах подготовки к ЕГЭ. На них разбираются сложные моменты, много внимания уделяется практике. Мы уверены — потратив достаточно времени на подготовку, вы добьетесь желаемых результатов.