Теория:
Характеристика задания
1. Какой тип ответа: измерение и вычисление физических величин, выявление функциональных зависимостей на реальном оборудовании.
2. Что проверяет задание: сформированность умений правильно проводить косвенные измерения физических величин и исследование зависимостей между величинами.
3. Какие разделы физики определяют содержание задания: механические и электромагнитные явления.
4. Какой уровень сложности задания: высокий.
5. Как оценивается задание:
- \(3\) балла — правильное выполнение задания с учётом наличия всех пунктов а) — в):
а) схематичный рисунок экспериментальной установки с отражением этапов исследования;
б) результаты прямых измерений с учётом их абсолютной погрешности;
в) вывод с учётом условия задания об измерении/вычислении физической величины (для косвенных измерений указывается расчётная формула) или выявлении функциональной зависимости между ними;
- \(2\) балла — правильное выполнение пункта \(3\)б), но в пунктах \(3\)а) или \(3\)в) допущена ошибка, или отсутствует один из пунктов \(3\)а) и \(3\)в);
- \(1\) балл — правильное выполнение пункта \(3\)б), но в пунктах \(3\)а) и \(3\)в) допущена ошибка, или допущена ошибка в одном из пунктов \(3\)а) и \(3\)б), или отсутствуют пункты \(3\)а) и \(3\)в);
- \(0\) баллов — ответ не соответствует критериям оценивания на \(1\), \(2\) и \(3\) балла, или имеются неструктурированные записи (структура оформления задана критериями оценивания на \(3\) балла), или отсутствуют записи.
При автоматической проверке заданий («ЯКласс») правильный ответ также оценивается максимальными \(3\) баллами, но при наличии ошибки на любой одной позиции поля ответов может оцениваться как \(0\) или \(1\) балл, так и другим количеством баллов от \(1\) до \(3\).
Обрати внимание!
В заданиях данного типа (экспериментальные задания) присутствуют неоцениваемые поля ответов для записи в них реальных экспериментальных значений физических величин.
6. Какова форма ответа: запиши ответ в бланк ответов № \(2\).
Пример:
определи количество теплоты, выделяемое в резисторе \(R_1\) за \(10\) минут, установив в электрической цепи с помощью реостата силу тока \(0,5\) А и используя следующее оборудование для проведения измерений: источник питания постоянного тока, вольтметр, амперметр, переменный резистор, ключ, соединительные провода. Абсолютная погрешность измерения напряжения равна \(\pm 0,2\) В.
Тепловым излучением пренебречь.
Примечание: при выполнении экспериментального задания используются комплекты оборудования, указанные в спецификации КИМ ОГЭ (\(2023\)).
Как решить задание из примера?
1. Схема экспериментальной установки (рис. \(1\)):
- используется комплект оборудования № \(3\).
Рис. \(1\). Электрическая цепь
2. Запишем расчётную формулу:
\(Q=A=U_{изм}·I·t,\) (\(1\))
где \(t=10\) мин \(=\) \(600\) c,
\(U_{изм}\) — значение напряжения, полученное с помощью прямого измерения со шкалы вольтметра (рис. \(1\)) и записанное в виде: \((U_{изм} \pm 0,2) \ В\).
3. Установим в электрической цепи (рис. \(1\)) за счёт перемещения ползунка реостата (переменного резистора) значение силы тока \(I=0,5\) А.
4. Проводим прямые измерения напряжения с точностью до десятых и получаем, например, значение: \((U_{изм} \pm 0,2) \ В =(3,6 \pm 0,2) \ В.\)
5. Подставляем значения физических величин \(U_{изм}\), \(I\) и \(t\) в формулу (\(1\)) и получаем значение количества теплоты (косвенное измерение):
\(Q=3,6·0,5·600=1080\) Дж.
Типичные ошибки
- Неверные этапы исследования/эксперимента (эксперимент является частью исследования).
- Неверные соединения амперметра и вольтметра в электрической цепи.
- Неверное символическое обозначение элементов электрической цепи или обозначение символов физических величин (например, \(F\) — фокус линзы, а \(f\) — расстояние от линзы до изображения предмета).
- Неверная запись значений физических величин, полученных их прямым измерением (правильная запись — \(\boxed{(X_{изм} \pm \ абсолютная \ погрешность) \ [единицы \ измерения]}.\)
Обрати внимание!
Принципиальное значение имеет количество знаков после запятой при записи \(X_{изм}\) (см. таблицу).
Ошибка | Правильная запись |
| \((3,64 \pm 0,2) \ В\) | \((3,6 \pm 0,2) \ В\) |
- Неверный физический закон, применяемый для косвенных измерений физической величины.
- Неверная формулировка выводов, где проводится выявление функциональных зависимостей между измеряемыми физическими величинами: пишем не «изучил зависимость между…» или «измерил...», а конкретные экспериментальные и расчётные факты, которые позволяют установить прямую или обратно пропорциональную зависимость между исследуемыми физическими величинами, или пишем значение физической величины, полученное косвенным измерением.
Источники:
Рис. 1. Электрическая цепь. © ЯКласс.