Разбор расчетной двухбальной задачи ЕГЭ по физике

Слайд 1

Разбор и решение задач № 28 ЕГЭ по физике * МБОУ СОШ №33 г.Кемерово Автор: Чуркин Дмитрий Денисович Руководитель: Шашкова Ирина Валентиновна 2020 г

Слайд 2

Оглавление Что такое расчетная задача ЕГЭ ? Сравнение задачи в 2019 и 2020 годах Критерии оценивания Виды расчетных задач Теория к заданию №28 ЕГЭ по физике Нюансы Задача №28 пробного экзамена в 2020 году Задачи на тему Механика Задачи на тему Плотность Задачи на тему Динамика Задачи на тему Кинематика Задачи на тему Статика Литература используемая в работе

Слайд 3

Что такое расчетная задача ЕГЭ? Любая расчетная задача по физике требует анализа условия, выбора физической модели, проведения математических преобразований, расчетов и анализа полученного ответа. Для оценивания заданий высокого уровня сложности необходим анализ всех этапов решения, поэтому здесь предлагаются задания с развернутым ответом. Однако для задач, использующих типовые учебные ситуации, в большинстве случаев можно ограничиться лишь анализом полученного ответа. Как правило, по ошибке в ответе можно с достаточной степенью вероятности судить и о тех недостатках, которые были допущены учеников в ходе решения задачи *

Слайд 4

Сравнение задачи в 2019 и 2020 годах Задача 2019 года Задача 2020 года *

Слайд 5

Критерии оценивания выполнения задания Баллы Приведено полное решение , включающее следующие элементы : Записаны положения теории и физические законы , закономерности , применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом . Проведены необходимые математические преобразования и расчеты , приводящие к правильному числовому ответу( допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями Представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины 2 Предоставлены записи , соответствующие одному из следующих случаев . Правильно записаны все необходимые положения теории , физические законы , закономерности , и приведены необходимые преобразования . Но допущена ошибка в ответе или в математических преобразованиях или вычислениях . ИЛИ Предоставлены только положения и формулы , выражающие физические законы , применения которых необходимо и достаточно для решения данной задачи , без каких-либо преобразований с их использованием , направленных на решение задачи . * 1 Все случаи решения , которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставление оценок в 1 или 2 балла 0 Максимальный балл 2

Слайд 6

Нюансы Раньше задача, оценивалась в 1 балл и поверялась она автоматически с помощью компьютера. Выпускник, совершив математическую ошибку, при том, что разбирался прекрасно в физике, получал за задачу 0 баллов. С данными критериями, можно получить 1 балл. Эти изменения, являются положительными. Но если выпускник допускает физическую неточность, например как это было на пробном экзамене, при этом всё дальнейшее решение и ответ правильные, то он получит 0 баллов. Эти изменения, являются уже отрицательными. В 2019 выпускник за такую задачу получил бы 1 балл. *

Слайд 7

Задача №28 пробного экзамена в 2020 году Задача : Камень массой 5кг падает под углом к горизонту в тележку с песком общей массой 15кг , покоящуюся на горизонтальных рельсах , и застревает в песке . После падения кинетическая энергия тележки с камнем равна 10Дж . Определите скорость камня перед падением в тележку . Решение : ; Ответ : *

Слайд 8

Задача №28 пробного экзамена в 2020 году Если начинать решать задачу с уравнения в векторном виде, то при остальном правильном решении задачи, результат будет 0 баллов. Дело в том, что закон сохранения импульса выполняется для замкнутой системы, а в данном случае на камень действует внешняя сила – сила тяжести. Такая запись является физической ошибкой. Результат 0 баллов. Задачу необходимо было начинать решать со второго уравнения ( в проекциях на ось Х ) *

Слайд 9

Теория к заданию ЕГЭ по физике *

Слайд 10

Теория к заданию ЕГЭ по физике

Слайд 11

Теория к заданию ЕГЭ по физике

Слайд 12

Теория к заданию ЕГЭ по физике

Слайд 13

Теория к заданию ЕГЭ по физике

Слайд 14

Виды расчетных задач под №28 Задачи на тему Механика Задачи на тему Плотность Задачи на тему Динамика Задачи на тему Кинематика Задачи на тему Статика *

Слайд 15

Задача на механику Задача: Под­ве­шен­ный на нити гру­зик со­вер­ша­ет гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния. В таб­ли­це пред­став­ле­ны ко­ор­ди­на­ты гру­зи­ка через оди­на­ко­вые про­ме­жут­ки вре­ме­ни. Ка­ко­ва, при­мер­но, мак­си­маль­ная ско­рость гру­зи­ка? Ответ ука­жи­те в м/с с точ­но­стью до двух зна­ков после за­пя­той. Решение: Мак­си­маль­ная ско­рость груза ма­ят­ни­ка свя­за­на с ам­пли­ту­дой ко­ле­ба­ний и цик­ли­че­ской ча­сто­той со­от­но­ше­ни­ем : = Из таб­ли­цы видно, что ам­пли­ту­да ко­ле­ба­ний равна пе­ри­од а зна­чит, ча­сто­та : = Таким об­ра­зом, мак­си­маль­ная ско­рость груза равна при­бли­зи­тельно =0,3 = * Ответ: 0,47 м/с. t, c 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 x, см 6 3 0 3 6 3 0 3

Слайд 16

Задача на законы сохранения Задача: Ма­лень­кий шарик на­чи­на­ет па­дать на го­ри­зон­таль­ную по­верх­ность пола с вы­со­ты 2 м. Из-за де­фек­тов по­верх­но­сти пола шарик при ударе о него те­ря­ет 20 % своей ки­не­ти­че­ской энер­гии и от­ска­ки­ва­ет от пола под углом 60° к го­ри­зон­ту. На какую мак­си­маль­ную вы­со­ту под­ни­мет­ся шарик после удара о пол? Ответ ука­жи­те в мет­рах с точ­но­стью до од­но­го знака после за­пя­той. Ре­ше­ние. Будем от­счи­ты­вать по­тен­ци­аль­ную энер­гию от уров­ня пола. В на­чаль­ный мо­мент вре­ме­ни шарик об­ла­да­ет толь­ко по­тен­ци­аль­ной энер­ги­ей: Во время па­де­ния вы­пол­ня­ет­ся закон со­хра­не­ния энер­гии, по­это­му к мо­мен­ту удара ша­ри­ка о пол, вся по­тен­ци­аль­ная энер­гия пе­ре­хо­дит в ки­не­ти­че­скую. Таким об­ра­зом, сразу после удара ки­не­ти­че­ская энер­гия ша­ри­ка ста­но­вит­ся рав­ной: После удара шарик летит по па­ра­бо­ле, при этом на­чаль­ная ско­рость по­ле­та равна: = Про­ек­ция на­чаль­ной ско­ро­сти на вер­ти­каль­ную ось равна: = sin60 Время по­ле­та вверх можно найти из усло­вия об­ра­ще­ния в ноль вер­ти­каль­ной про­ек­ции ско­ро­сти : . Таким об­ра­зом, мак­си­маль­ная вы­со­та, на ко­то­рую под­ни­мет­ся шарик равна: = = =0,8h 60 * Ответ :1,2 Ответ:1,2м

Слайд 17

Задача на плотность Задача : Куб с ребром сделан из материала, плотность которого равна 6000 кг/м3. Из этого куба вырезают маленький кубик с ребром и заменяют его кубиком таких же размеров, но сделанным из другого материала с плотностью 3000 кг/м3. Определите среднюю плотность полученного составного куба. Решение : Объём куба находится по формуле : Объем вырезанного кубика: Объём остальной части: Значит, масса нового куба равна: =( *6000+ *3000)* =5625 Средняя плотность находится как : = Ответ :5625 *

Слайд 18

Задача на динамику Задача : Брусок массой движется поступательно по горизонтальной плоскости под действием постоянной силы, направленной под углом к горизонту. Модуль этой силы Коэффициент трения между бруском и плоскостью Чему равен модуль силы трения, действующей на брусок? Ответ приведите в ньютонах Решение : Воспользуемся вторым законом Ньютона. Спроецируем все силы действующие на брусок на вертикальную ось. Брусок движется по горизонтальной плоскости, следовательно, у него нет вертикальной составляющей ускорения. Из второго закона Ньютона имеем: где N — сила реакции опоры. Отсюда, для модуля силы трения скольжения имеем : * Ответ :2,8

Слайд 19

Задача на динамику Задача : Коэффициент трения резины колес автомобиля об асфальт равен 0,4. При скорости движения водитель, во избежание аварии, должен придерживаться радиуса поворота, не меньшего, чем? Ответ приведите в метрах. Решение : На повороте с радиусом R при скорости автомобиль имеет центростремительное ускорение Это ускорение должна обеспечивать сила трения между колесами и дорожным покрытием, иначе начнется занос. В проекции на радиальную ось второй закон Ньютона приобретает вид: где m — масса автомобиля. Для вертикальной оси имеем: где N — сила реакции опоры. Принимая во внимание связь = реализующуюся как раз в случае минимального радиуса поворота, окончательно для минимального радиуса получаем : = * Ответ :100

Слайд 20

Задача на кинематику Задача : Определите начальную скорость бруска, если известно, что после того, как он проехал 0,5 м вниз по наклонной плоскости с углом наклона 30° к горизонту, его скорость стала равна 3 м/с. Трением пренебречь. Ответ приведите в м/с. Решение : Поскольку трением можно пренебречь, для бруска выполняется закон сохранения полной механической энергии. Потенциальная энергия бруска переходит в кинетическую энергию его поступательного движения. Проехав по склону 0,5 м, брусок спустился по вертикали на Выпишем закон сохранения энергии: + mgh = Отсюда находим начальную скорость бруска : * = Ответ :2

Слайд 21

Задача на кинематику Задача : Мимо остановки по прямой улице проезжает грузовик со скоростью 10 м/с. Через 5 с от остановки вдогонку грузовику отъезжает мотоциклист, движущийся с ускорением Сколько времени потребуется мотоциклисту, чтобы догнать грузовик? Ответ приведите в секундах Решение : Обозначим через t время, которое потребуется мотоциклисту, чтобы догнать грузовик. К этому моменту времени грузовик успеет пройти расстояние : ) , а мотоциклист : Таким образом, мотоциклисту потребуется : 2vt 20t c( не подходит) * Ответ :10

Слайд 22

Задача на статику Задача : Плотность бамбука равна Какой наибольший груз может перевозить по озеру бамбуковый плот площадью и толщиной 0,5 м? Ответ приведите в килограммах. Решение : Максимальная загруженности плота соответствует ситуация, когда он полностью погружается в воду. На плот с грузом действуют две силы: сила Архимеда на плот и сила тяжести на плот и груз. Приравняв эти силы находим максимальную массу груза, который может перевозить плот: ) = Ответ :3000 *

Слайд 23

Задача на статику Задача : Груз удерживают на месте с помощью рычага, приложив вертикальную силу 400 Н (см. рисунок). Рычаг состоит из шарнира и однородного стержня массой 20 кг и длиной 4 м. Расстояние от оси шарнира до точки подвеса груза равно 1 м. Чему равна масса груза? Ответ приведите в килограммах. Решение : Одним из условий равновесия стержня является то, что полный момент всех внешних сил относительно любой точки равен нулю. Рассмотрим моменты сил относительно шарнира. Тогда момент, создаваемый неизвестной силой реакции в шарнире равен нулю. Сила F создает момент : Он вращает стержень против часовой стрелки. Силы тяжести, действующие на груз и на стержень, создают моменты, вращающие стержень по часовой стрелке. Стержень однородный, поэтому сила тяжести приложена к его середине, а значит, создаваемый ею момент равен: Наконец, момент, создаваемый силой тяжести, приложенной к грузу равен : Приравнивая моменты, получаем, что масса груза равна : * Ответ : 120