Как решать задание ЕГЭ — урок. Единый государственный экзамен (11 класс), Физика.

Характеристика задания

1. Какой тип ответа: полное решение задачи с законами и формулами, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи, а также математические преобразования, расчёты с численным ответом и единицей измерения.

2. Какова структура содержания задания: расчётная задача с неявно заданной физической моделью с использованием законов и формул из одного раздела физики (механика).

3. Какой уровень сложности задания: высокий.

4. Как оценивается задание: проверка выполнения заданий части $2$ проводится экспертами на основе специально разработанной системы критериев, где правильный ответ на задание оценивается $4$ баллами —

критерий $I$:

$1$ балл — верно обоснована возможность использования физических законов, если обоснование отсутствует — $0$ баллов;

критерий $II$:

$3$ балла — приведено полное решение, включающее в себя положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом, описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением констант), представлены необходимые математические преобразования и расчёты, представлен правильный ответ с указанием единиц измерения;

$2$ балла — правильно записаны все необходимые положения теории, физические законы и приведены преобразования, но имеется один или несколько недостатков: описаны не все вводимые в решении буквенные обозначения физических величин, в решении имеются лишние записи (возможно, неверные), которые не отделены от решения или не зачёркнуты, в математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки и (или) пропущены логически важные шаги;

$1$ балл — выставляется в следующих случаях: представлены только положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи без каких-либо преобразований, направленных на решение задачи, в решении отсутствует одна из исходных формул, необходимая для решения задачи, но присутствуют верные преобразования с имеющимися формулами, в одной из исходных формул допущена ошибка, но присутствуют верные преобразования с имеющимися формулами;

$0$ баллов — все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в $1$, $2$ и $3$ балла.

При автоматической проверке заданий (ЯКласс) правильный ответ также оценивается $4$ баллами.

Пример:

задача из блока «Динамика» раздела физики «Механика»:

объект спускается с точки, находящейся на высоте $5$ м над горизонтальным уровнем наклонной ребристой поверхности (угол наклона — $45°$). Рассчитай время его движения от вершины до основания, если угол наклона поверхности, при котором объект покоится, равен $30°$.

(Ответ округли до десятых.)

Что проверяет задание: для правильного выполнения необходимо хорошо ориентироваться в формулировке всех законов, свойствах физических явлений из $5$ блоков раздела физики «Механика»:

- кинематика;

- динамика;

- статика;

- законы сохранения в механике;

- механические колебания и волны.

Как решить задание из примера?

Дано	Решение
$h =$ $5$ м; $\alpha = 45°$; $\alpha_п = 30°$	1. Физическая модель задачи: - систему отсчёта, связанную с наклонной поверхностью, считаем инерциальной (далее — ИСО); - объект движется поступательно, моделируем его материальной точкой; - действующие на движущийся объект силы — сила тяжести $\vec{F}_т$, сила трения $\vec{F}_{тр}$, сила реакции опоры $\vec{N}$ — показаны на рис. $1$; - для материальной точки в ИСО выполняется второй закон Ньютона; - объект равноускоренно спускается без начальной скорости. Рис. $1$. Изображение сил, действующих на движущийся объект 2. Физические законы: - следствие из второго закона Ньютона $m\vec{a} = m\vec{g} + \vec{F}_{тр} + \vec{N}$; ($1$) - сила трения скольжения $F_{тр} = \mu N$; ($2$) - сила трения покоя $F_{тр} \leq \mu N$; ($3$) - уравнение движения в векторном виде $\vec{r}(t) = \vec{r}_{0} + \vec{v}_{0}t + \frac{\vec{a}t^2}{2}$, ($4$) где начальная скорость $v_0(t_0 = 0) = 0$ и начальные координаты $x_0(t_0 = 0) = 0$, $y_0(t_0 = 0) = 0$; ($5$) - расстояние, пройденное объектом от вершины до основания, $x(t_c) = \frac{h}{sin\alpha}$, ($6$) где $t_с$ — искомое время спуска. 3. Математическое решение задачи: - спроецируем формулу ($4$) на ось $Ox$ с учётом ($5$): $x(t) = \frac{at^2}{2}$; ($7$) - запишем формулу ($7$) для конкретного промежутка времени $t_с$: $x(t_с) = \frac{at_{с}^2}{2}$; ($8$) - приравняем правые части формул ($8$) и ($6$): $\frac{at_{с}^2}{2} = \frac{h}{sin\alpha}$; ($9$) - выразим $t_с$ из формулы ($9$): $t_с = \sqrt{\frac{2h}{a · sin\alpha}}$; ($10$) - спроецируем формулу ($1$) на оси координат: $Ox$: $ma = mgsin\alpha - F_{тр}$; ($11$) $Oy$: $0 = N - mgcos\alpha$; ($12$) - запишем выражение для $F_{тр}$ с учётом формул ($12$) и ($2$): $F_{тр} = \mu mgcos\alpha$; ($13$) - найдём $a$, подставляя ($13$) в ($11$): $a = g(sin\alpha - \mu cos\alpha)$; ($14$) - объект находится в состоянии покоя, если $a = 0$ и $\alpha = \alpha_п$, или приравняем к нулю формулу ($14$): $sin\alpha_п - \mu cos\alpha_п = 0$; ($15$) - найдём $\mu$ из формулы ($15$): $\mu = tg\alpha_п$; ($16$) - подставляем формулу ($16$) в ($14$): $a = g(sin\alpha - tg\alpha_п ·cos\alpha)$; ($17$) - подставляем формулу ($17$) в ($10$): $t_с = \sqrt{\frac{2h}{gsin\alpha(sin\alpha - tg\alpha_п ·cos\alpha)}}$; ($18$) - проверяем размерность формулы ($18$): $[t_с] = \sqrt{\frac{м · с^2}{м}} = м$; - проводим вычисления: $t_с =$ $\sqrt{\frac{2 \cdot 5}{10 \cdot \sin (\frac{π}{4}) \cdot (\sin (\frac{π}{4}) - \tan (\frac{π}{6}) \cdot \cos (\frac{π}{4}))}}$ $=$ 2,2 с
Найти: $t_с$	Правильный ответ: 2,2 с
Типичные ошибки	1. Обрати внимание на векторный характер физических величин (числовой анализ физических закономерностей выполняем на основе скалярных уравнений — запись векторных уравнений в проекциях на оси $Ox$ и $Oy$)

Какова форма ответа: запиши в бланк ответов № $2$ полное решение задачи.

Источники:

Вернуться в тему

Следующее задание

Отправить отзыв

Нашёл ошибку?

Сообщи нам!

1. Как решать задание ЕГЭ

Теория: