Теория:
Характеристика задания
1. Какой тип ответа: написание развёрнутого ответа, состоящего из двух пунктов — \(1\)) краткий ответ на вопрос, поставленный в условии задания, и \(2\)) обоснование ответа в первом пункте на основе физических законов (закономерностей), физических условий и свойств, характеризующих физические явления.
2. Что проверяет задание: сформированность умения правильно объяснять физические процессы и свойства тел.
3. Какие разделы физики определяют содержание задания: механические, тепловые и электромагнитные явления.
4. Какой уровень сложности задания: повышенный.
5. Как оценивается задание: проверка выполнения задания проводится экспертами на основе специально разработанной системы критериев, где правильный ответ оценивается \(2\) баллами.
- \(2\) балла — представлен правильный ответ в пункте \(1\) и достаточное безошибочное физическое обоснование этого ответа в пункте \(2\);
- \(1\) балл — а) представлен правильный ответ в пункте \(1\), но физическое обоснование этого ответа в пункте \(2\) не является достаточным (например, приведены не все физические закономерности), или б) приведены физические обоснования ответа в пункте \(2\), но ответ в пункте \(1\) сформулирован неявно (например, без конкретного указания изменения — увеличения/уменьшения/без изменений — физической величины);
- \(0\) баллов — а) ответ на пункт \(1\) является неверным независимо от верности/неверности/отсутствия его физического обоснования в пункте \(2\), или б) представлены обоснования, которые не являются физическими (отсутствие в ответе физических явлений, законов (закономерностей), позволяющих ответить на вопрос в задании).
6. Какова форма ответа: запиши в бланк ответов № \(2\) развёрнутый ответ, состоящий из двух пунктов.
Пример:
замкнутая электрическая цепь — источник тока, лампа, упругий металлический стержень \(AB\) — закреплена на вертикальном демонстрационном стенде (рис. \(1\)). В точке \(B\) к стержню подвешивают груз массой \(m\), и цепь размыкается. Далее стенд начинает свободно падать. Какие наблюдаемые изменения буду происходить в электрической цепи при падении стенда? Ответ поясни.
Рис. \(1\). Физическая ситуация задачи
Как решить задание из примера?
1) При свободном падении стенда в электрической цепи будет гореть лампа.
2) Приведём физические обоснования.
В замкнутой электрической цепи при неподвижном стенде горит лампа.
При подвешивании к концу стержня \(B\) груза массой \(m\) цепь размыкается, и лампа не горит.
Запишем второй закон Ньютона для груза в состоянии равновесия, на который действуют сила тяжести со стороны Земли и сила упругости со стороны упругого металлического стержня:
\(\vec{F}_{упр}+m\vec{g}=0\). (\(1\))
Упругий металлический стержень деформируется под действием веса груза \(\vec{P}\).
Запишем третий закон Ньютона для груза и упругого металлического стержня:
- векторная форма: \(\vec{F}_{упр}=-\vec{P}\), (\(2\))
- скалярная форма: \(F_{упр}=P\). (\(3\))
При свободном падении стенда, на котором закреплена электрическая схема, стенд и, соответственно, груз двигаются с ускорением свободного падения \(\vec{g}\).
Запишем второй закон Ньютона — формулу (\(1\)) — для свободно падающего груза массой \(m\):
\(\vec{F}_{упр}+m\vec{g}=m\vec{g}\). (\(4\))
Из формул (\(4\)) и (\(3\)) следует, что сила упругости пружины \(F_{упр}=0\) и вес груза \(P=0\), следовательно, при свободном падении стенда деформированный упругий металлический стержень вернётся в исходное (недеформированное) состояние, и электрическая цепь снова станет замкнутой, и будет гореть лампа.
Типичные ошибки
- Неверная формулировка и/или символьная запись физических законов.
- Неверное определение/описание физического явления при обосновании ответа.
Обрати внимание!
Сложность задания \(21\) заключается в том, что ошибки допускаются при различении ключевых физических терминов (научный факт, физические явления, физические понятия, физические теории, ядром которых являются физические законы (закономерности), приложения физических знаний (технические устройства и приборы) из содержания трёх разделов физики — механические, тепловые и электромагнитные явления.
Источники:
Рис. 1. Физическая ситуация задачи. © ЯКласс.