Урок-презентация на тему "Консультация по физике в рамках подготовки к ЕГЭ"

ЕГЭ по Физике

Консультация по электромагнетизму, оптике,

атомной и ядерной физике

13 февраля 2019 года

Муниципальное образовательное учреждение «Большекарамасская средняя общеобразовательная школа»

Эпиграф к уроку :

“ Приобретать знания - храбрость, приумножать их - мудрость, а умело применять - великое искусство”.

Восточная мудрость

Задания экзаменационной работы состоит из задач двух типов. Первый вид задач связан с определением особенностей поведения различных характеристик какого-либо процесса при изменении одной или нескольких величин. Задачи такого типа оцениваются: 2 балла, если верно указаны все элементы ответа; 1 балл, если допущена ошибка в указании одного из элементов ответа; 0 баллов, если допущено более одной ошибки. В качестве примера рассмотрим возможные варианты решения нескольких задач по различным темам и разделам школьного курса физики. Заметим еще раз, что все данные необходимо переводить в международную систему единиц СИ (кг, м, с, А, В и т.д).

Движение заряда в магнитном поле

Частица массой т, несущая заряд q , движется в однородном магнитном поле с индук-цией В по окружности радиуса R со скоростью υ . Что произойдет с радиусом орбиты, периодом обращения и кинетической энергией частицы при увеличении скорости движения? К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

А) радиус орбиты

Б) период обращения

В) кинетическая энергия

ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

• увеличится
• уменьшится
• не изменится

А

Б

В

3

1

1

Если заряд влетает в однородное магнитное поле и

на заряд действует сила Лоренца:

Согласно второму закону Ньютона эта сила сообщает заряду ускорение

R – радиус окружности, по которой будет вращаться заряд

Молекулярная физика

Задача 2. «Идеальный газ сжимают таким образом, что выполняется соотношение p V 2 = const. Как при этом изменяются следующие величины? К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Получившуюся последовательность цифр внесите в бланк ответов (без пробелов и каких либо символов)».

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ ИХ ИЗМЕНЕНИЯ

А) температура 1) увеличится

Б) давление 1) уменьшится

В) внутренняя энергия 1) не измениться

Решение. Вначале отметим, что если идет сжатие газа, то его объём уменьшается. Учитывая соотношение, можно сказать, что если произведение не меняется, то давление газа увеличивается. Для того, чтобы определить характер изменения температуры, воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона. -—

pV = vRT , откуда p = vRT / V

Так как число молей газа не меняется, R - универсальная газовая по­стоянная, то

TV = Const

Если объем газа уменьшается, то температура увеличивается

U

=

3/2

vRT

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа равна:

Если температура увеличивается, то и внутренняя энергия увеличи­вается.

Таким образом, в таблице должно быть записано

А

Б

1

В

1

1

• Второй вид задач являются вычислительными. Эти задачи нужно решить и в бланк ответов записать верный ответ в соответствии с рекомендациями, данными в задаче. Рассмотрим решения задач из этой части по различным темам курса физики.

Колебательный контур

В таблице показано, как изменялся заряд конденсатора в идеальном колебательном контуре с течением времени при свободных колебаниях. Вычислите индуктивность катушки, если емкость конденсатора равна 100 пФ. Ответ выразите в миллигенри (мГн), округлив его до целых.

t , 10 – 6 с

0

q , 10 – 6 Кл

2

0

4

2,13

3

6

8

2,13

0

10

12

-2,13

-3

14

16

-2,13

18

0

2,13

Необходимо из таблицы правильно определить период электромагнитных колебаний в контуре. В случае незатухающих колебаний зависимость q ( t ) имеет вид синусоиды. В момент t = 0: q = 0 . За один период конденсатор заряжается и разряжается дважды. Таким образом q = 0 в моменты времени соответствующие половине периода ( t = 8 мкс ) и периоду ( t = 16 мкс). Т = 16 мкс.

Фотоэффект

Металлическая пластина освещается светом с длиной волны λ = 600 нм. Зависимость силы фототока I от электрического потенциала U пластинки представлена на рис. Определить работу выхода электронов из металла. Ответ выразите в электронвольтах и округлите до сотых.

Решение задач части С ЕГЭ по физике

С2 (29)

С3 (30)

С1 (28)

С4 (31)

С5 (32)

С6 (32)

Задание С1(28)

 качественный вопрос, требующий подробного объяснения или обоснования. При выполнении этого задания нужно помнить о необходимости подробного и обоснованного ответа. В критериях оценки требования к полному и правильному решению включают обязательное указание на физическое явление, о котором идет речь в задании (его нужно узнать и назвать), и логически выстроенную цепочку рассуждений, приводящих к верному ответу.

Критерии оценки выполнения задания С1(28)

• Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:

• верно указаны физические явления и законы и дан верный ответ;
• приведены рассуждения, приводящие к правильному ответу. 3 балла.

• Представлено правильное решение и получен верный ответ, но

• указаны не все физические явления или законы, необходимые для полного правильного ответа;
• ИЛИ не представлены рассуждения, приводящие к ответу. 2 балла.

• Правильно указаны физические явления или законы, но

• в рассуждениях содержится ошибка, которая привела к неверному ответу
• ИЛИ содержится только правильное указание на физические явления или законы
• ИЛИ представлен только правильный ответ. 1 балл.

• Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям. 0 баллов.

Задания С1(28) ( демо)

На рисунке приведена электрическая цепь, состоящая из гальванического элемента, реостата, трансформатора, амперметра и вольтметра. В начальный момент времени ползунок реостата установлен посередине и неподвижен. Опираясь на законы электродинамики, объясните, как будут изменяться показания приборов в процессе перемещения ползунка реостата влево.

ЭДС самоиндукции пренебречь по сравнению с ε.

1. Во время перемещения движка реостата показания амперметра будут плавно увеличиваться, а вольтметр будет регистрировать напряжение на концах вторичной обмотки. Примечание: Для

полного ответа не требуется объяснения показаний приборов в крайнем левом положении. (Когда движок придет в крайнее

левое положение и движение его прекратится, амперметр будет показывать постоянную силу тока в цепи, а напряжение, измеряемое вольтметром, окажется равным нулю.)

2. При перемещении ползунка влево сопротивление цепи

уменьшается, а сила тока увеличивается в соответствии с законом Ома для полной цепи I= ε /( R+r) , где R – сопротивление внешней цепи.

3 . Изменение тока, текущего в первичной обмотке реостата вызывает изменение индукции магнитного поля, создаваемого этой обмоткой. Это приводит к изменению магнитного потока через вторичную обмотку трансформатора.

4. В соответствии с законом индукции Фарадея возникает ЭДС индукции ε инд =- ΔΦ / Δ t во вторичной обмотке, а следовательно, напряжение U на ее концах, регистрируемое вольтметром.

Задания С1(28)

Рамку с постоянным током удерживают неподвижно в поле полосового магнита. Полярность подключения источника тока к выводам рамки показана на рисунке. Как будет двигаться рамка на неподвижной оси МО, если рамку не удерживать?

Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения. Считать, что рамка испытывает небольшое сопротивление движению со стороны воздуха.

1) Ответ: Рамка повернется по часовой стрелке и встанет перпендикулярно оси магнита так, что контакт (+) окажется внизу.

• 1) Ответ: Рамка повернется по часовой стрелке и встанет перпендикулярно оси магнита так, что контакт (+) окажется внизу.

2) В исходном положении в левом звене рамки ток направлен к нам, а в правом – от нас.

3) На левое звено рамки действует сила Ампера, направленная вверх, а на правое звено – вниз.

4) Эти силы разворачивают рамку на неподвижной оси МО по часовой стрелке, возникают колебания рамки вокруг положения равновесия. Сопротивление воздуха способствует затуханию этих колебани й.

Задания С1(28)(2017)

На столе установили два незаряженных электрометра и соединили их металлическим стержнем с изолирующей ручкой (рис. 1). Затем к первому электрометру поднесли, не касаясь шара, отрицательно заряженную палочку (рис. 2). Не убирая палочки, убрали стержень, а затем убрали палочку. Ссылаясь на известные Вам законы и явления, объясните, почему электрометры оказались заряженными, и определите знаки заряда каждого из электрометров после того, как палочку убрали.

1. Два соединённых металлическим стержнем электрометра образуют изолированную систему, первоначальный заряд которой равен нулю. при поднесении отрицательно заряженной палочки к шару электрометра 1? Электроны в шаре, стержне и стрелке электрометра 1 по металлическому стержню стали перемещаться на электрометр 2. Электроны перемещаются под действием электрического поля, созданного палочкой, так как одноименные заряды отталкиваются.

2. Движение электронов будет происходить до тех пор, пока все точки металлических частей двух электрометров не будут иметь одинаковые потенциалы.

3 . Электрометр 1 имеет положительный заряд, а электрометр 2 – отрицательный. Модули зарядов будут одинаковы

4. Так как первоначальный заряд системы электрометров был равен нулю, то согласно закону сохранения заряда положительный заряд электрометра 1 в точности равен по модулю отрицательному заряду электрометра 2

Задания С1(28) (2013)

Тонкая линза Л дает четкое действительное изображение предмета АВ на экране Э (см. рис. 1). Что произойдет с изображением предмета на экране, если верхнюю половину линзы закрыть куском черного картона К (см. рис. 2)? Постройте изображение предмета в обоих случаях.

Решение задачи С1 из раздела «Оптика»

1. Изображением точки в тонкой линзе служит точка. В данной задаче это означает, что все лучи от любой точки предмета пересекаются за линзой в одной точке, давая действительное изображение.

2. Пока картон не мешает, построим изображение в линзе предмета АВ, используя лучи, исходящие из точки В. Проведя первый луч через центр линзы, находим точку В′ ‒ изображение точки В. Проводим следующие два луча, находим фокусы линзы. Затем проводим еще один луч, пользуясь правилом, что изображением точки является точка.

3. Кусок картона К перекрывает первые лучи, но никак не влияет на ход остальных. Благодаря этим и аналогичным им лучам изображение предмета продолжает существовать на прежнем месте, не меняя формы, но становится темнее, т.к. часть лучей больше не участвуют в построении изображения.

Задания С1(28) (2012)

Мягкая пружина из нескольких крупных витков провода подвешена к потолку. Верхний конец пружины подключается к источнику тока через ключ К , а нижний – с помощью достаточно длинного мягкого провода. Как изменится длина пружины через достаточно

большое время после замыкания ключа К? Ответ поясните, указав, какие физические явления и закономерности вы использовали для объяснения.

Решение задачи С1(28) из разделов «Динамика» и «Магнитное поле»

1) Пружина сожмется, ее длина уменьшится.

2) До замыкания ключа пружина находится в состоянии, в котором упругие силы, действующие на каждый виток пружины со стороны соседних витков, уравновешивают силу тяжести, действующую на виток.

3) При замыкании ключа К по цепи пойдет ток.

В соседних витках пружины токи потекут сонаправлено. Проводники с сонаправленными токами притягиваются друг к другу. В результате будет достигнуто новое состояние равновесия (пружина станет короче), в котором упругие силы, действующие на каждый виток пружины со стороны соседних витков, будут уравновешивать силу тяжести и силу Ампера, действующие на виток.

Задания С1(28) (2009)

• Под действием эл. поля пластин изменится распределение электронов в гильзе и произойдёт её электризация: левая сторона будет иметь отрицательный заряд, а правая сторона – положительный.
• Сила взаимодействия заряженных тел уменьшается с ростом расстояния между ними. Поэтому притяжение к пластинам ближних к ним сторон гильзы будет больше отталкивания противоположных сторон гильзы, и гильза будет двигаться к ближайшей пластине, пока не коснётся её.
• В момент касания пластины гильза приобретёт заряд того же знака, какой имеется у пластины, оттолкнётся от неё и будет двигаться к противоположной пластине. Коснувшись её, гильза поменяет знак заряда, вернётся к первой пластине, и такое движение будет периодически повторяться.

• Между двумя металлическими близко расположенными пластинами, укреплёнными на изолирующих подставках, подвесили на шёлковой нити лёгкую металлическую незаряженную гильзу. Когда пластины подсоединили к клеммам высоковольтного выпрямителя, подав на них заряды разных знаков, гильза пришла в движение. Опишите движение гильзы и объясните его.

+

-

Задания С1

Задания С1

Задания С1

Критерии оценки выполнения заданий С2-С6

Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:

1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом ;

2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ; при этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).

3

Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков:

– в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка;

ИЛИ

– необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены;

ИЛИ

– не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде;

ИЛИ

– решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев:

– представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа;

ИЛИ

– в решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи;

ИЛИ

– в ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

1

Задания С2(29) (демо, 2010)

26

Задания С2

27

Задания С2(29) (2009)

28

Задания С2(29) (2009)

Задания С2 (2009)

Задания С2 (2009)

Начальная скорость снаряда, выпущенного вертикально вверх, равна 300 м/с.

В точке максимального подъёма снаряд разорвался на два осколка. Первый осколок массой m 1 упал на Землю вблизи точки выстрела, имея скорость в 2 раза больше начальной скорости снаряда, второй осколок массой m 2 имеет у поверхности Земли скорость 600 м/с. Чему равно отношение масс этих осколков? Сопротивлением воздуха пренебречь.

Согласно закону сохранения энергии, если оба осколка имели одинаковую скорость при падении на Землю, то их скорость была одинакова и в любой точке их общего участка траекторий, в том числе и в точке взрыва снаряда;

второй осколок, возвратившись в точку взрыва, имел такую же по модулю скорость, какая была у него в момент взрыва.

Следовательно, при взрыве неподвижно зависшего снаряда оба осколка приобрели одинаковые по модулю, но противоположные по направлению скорости.

Согласно закону сохранения импульса, это означает, что массы осколков равны.

Ответ: m 2 /m 1 =1

Задания С2

Задания С2

33

Задания С2

Задания С2

Задания С2

Задания С2

Задания С2

Задания С2

Задания С2

Задания С2

41

Задания С2

42

Задания С2

43

Задания С3(30) (2013)

44

Задания С3(30) (2009)

45

Задания С3(30)

46

Задания С3(30) (2009)

47

Задания С3

Q

0

t 2

t

t 1

Q 1

Q 3

Q 2

48

Задания С3

49

Задания С3

50

Задания С3

51

Задания С3

52

Задания С3

53

Задания С4 (демо)

54

Задания С4 (2009)

55

Задания С4 (2009)

56

Задания С4

57

Задания С4

58

Задания С4

59

Задания С4

60

Задания С4

61

Задания С4

62

Задания С4

63

Критерии оценки выполнения заданий С2-С6

Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:

1) правильно записаны формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом ;

2) проведены необходимые математические преобразования и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ; при этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями).

3

Представленное решение содержит п.1 полного решения, но и имеет один из следующих недостатков:

– в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка;

ИЛИ

– необходимые математические преобразования и вычисления логически верны, не содержат ошибок, но не закончены;

ИЛИ

– не представлены преобразования, приводящие к ответу, но записан правильный числовой ответ или ответ в общем виде;

ИЛИ

– решение содержит ошибку в необходимых математических преобразованиях и не доведено до числового ответа.

2

Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев:

– представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа;

ИЛИ

– в решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи;

ИЛИ

– в ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.

1

Задания С5 (32) (20 14 )

65

Задания С5 (31)(2009)

66

Задания С5 (31)

67

Задания С5 (31) (20 16 )

68

Задания С5

69

Задания С5

70

Задания С6(32) (2015)

71

Задания С6(32) (2009)

72

Задания С6 (32)(2015)

73

Задания С6(32) (2016)

Фотон с длиной волны, соответствующей красной границе фотоэффекта, выбивает электроны из металлической пластины в сосуде из которого откачан воздух. Электрон разгоняется однородным электрическим полем с напряженностью Е = 5 . 10 4 В/м. Какой должна быть длина пути электрона S в электрическом поле, чтобы он разогнался до скорости, составляющей 10% от скорости света в вакууме. Релятивистские эффекты не учитывать .

Возможный вариант решения

Т.к.

Работа по перемещению электрона в электрическом поле равна изменению его кинетической энергии

Ответ: S = 0,05м

74

Задания С6

75

Задания С6(32)

76

Задания С6

77

Задания С6

78

Спасибо!