На ЕГЭ по физике есть два задания, которые многие считают простыми и не требующими специальных знаний, — № 19 и 20 на проведение эксперимента. Однако именно из-за них школьники часто теряют баллы. Особенно обидно бывает тем, кому до 100 баллов не хватает всего одного задания. В этой статье разберём, как правильно решать такие задачи, чтобы не терять баллы. Обсудим все важные нюансы, подводные камни и типичные ошибки.
Задание 19
Задание 19 проверяет умение работать с измерительными приборами, вычислять погрешность и правильно записывать ответ. Оно считается несложным и даёт 1 первичный балл.
Задание бывает двух типов:
- Текстовая задача, в которой нужно провести измерения с учётом погрешности.
- Задача с измерительным прибором.
Цена деления
Цена деления — это значение измеряемой величины, которое соответствует одному делению шкалы.
Возьмём для примера простую линейку:
Берём значения 0 и 1. Между ними помещается 10 «дырок». Значит:
Погрешность
Алгоритм решения
Рассмотрим алгоритм на примере реальной задачи.
При помощи вольтметра измеряется напряжение в некоторой электрической цепи. Вольтметр изображён на рисунке. Чему равно напряжение в цепи, если погрешность прямого измерения напряжения составляет цену деления вольтметра? Ответ приведите в вольтах.
Алгоритм решения задачи с прибором (4 шага):
1. Определим цену деления:
2. Определим показания прибора. От минимальной обозначенной шкалы (1 В) шагаем до стрелки. Одна «дырка» — это цена деления (0,2 В). До стрелки две «дырки» → получаем 1,4 В.
3. Определим погрешности. По условию погрешность прямого измерения напряжения составляет цену деления вольтметра → погрешность равна 0,2 В.
4. Записываем ответ. В бланке строчка выглядит так: «Ответ: ( _ ± _ ) В». Если записать ответ таким образом, ты потеряешь балл:
Значение и погрешность записываются слитно без пробела и без знака ±.
В нашем случае: $1{,}4 \pm 0{,}2$ В.
Подводные камни
1. Знаки после запятой.
Правило: количество знаков после запятой и у показания, и у погрешности должно быть одинаковым.
Пройдя по алгоритму, который мы рассмотрели выше, получим ответ $0{,}2 \pm 0{,}02$.
Если ты запишешь ответ в бланк так, то получишь ноль баллов:
Нюанс в том, что у показания одно число после запятой, а у погрешности — два. Исправляем: $0{,}20 \pm 0{,}02$.
Верная форма записи ответа:
2. Значение погрешности.
Иногда погрешность равна половине цены деления. Поэтому внимательно читай условие и не бери цену деления автоматически.
3. Цифры с разной стороны (особенность шкалы).
Эта задача оказалась особенно коварной: многие не заметили ноль справа от шкалы и записали в ответе 1,6 вместо 16. Запомни эту особенность и всегда проверяй подписи на шкале.
4. Абсолютная погрешность дана в условии.
Погрешность не всегда нужно вычислять по цене деления. Иногда её уже дают в условии, например 0,3 мА. В таком случае остаётся только правильно записать показания прибора и указанную погрешность.
5. Несколько шкал.
Если привыкнуть к самым распространённым заданиям с одной шкалой измерения, то такие задачи могут сбить с толку:
На первый взгляд задача может показаться странной: и сверху, и снизу есть шкала измерений. Как понять, какую использовать? Достаточно внимательно посмотреть на сам прибор. Один вывод всегда подключён к нулю, а вот положение второго вывода — ключевой момент. Именно он показывает, по какой шкале нужно считывать значение.
Если бы он подходил к $3\text{V}$, то измерение бы шло от 0 до 3 (то есть по нижней шкале):
Но в нашем случае он подходит к $6\text{V}$, поэтому измерение идёт от 0 до 6 (по верхней шкале):
Дальше действуем по тому же алгоритму, что и в предыдущих задачах, и получаем ответ. Теперь ты умеешь решать самую простую, но при этом самую коварную задачу.
Текстовые задачи
Текстовые задачи обычно решаются в одно действие. Чаще всего здесь даже не нужны формулы — достаточно здравого смысла. Обычно требуется разделить величину на количество.
Главное правило: погрешность делится и умножается так же, как и обычное число.
Решение
$200 \text{ гаек} = 60 \pm 10$ г
$1 \text{ гайка} = \frac{60 \pm 10}{200} = \frac{60}{200} \pm \frac{10 \text{ г}}{200} = 0{,}3 \pm 0{,}05 \text{ г}$
Выравниваем количество знаков после запятой: $0{,}30 \pm 0{,}05$ г.
Ответ: $0{,}30 0{,}05$.
Задание 20
Задание 20 проверяет умение проводить эксперимент. За него можно получить 1 первичный балл.
Обычно встречаются два типа задач:
- Даны разные экспериментальные наборы, и нужно выбрать два из них для проведения конкретного эксперимента.
- Нужно самостоятельно подобрать оборудование для проведения эксперимента.
Тип 1. Выбор пары для эксперимента
При решении этого типа задач можно пользоваться простым алгоритмом:
- Прочитай условие и найди, от какой величины нужно найти зависимость. В нашем примере её нужно найти от температуры газа.
- Выбери наборы (в данном случае сосуды), у которых эта величина разная, а все остальные — одинаковые. В нашем случае нужны сосуды с разной температурой, но с одинаковыми давлением и массой газа.
- В ответе запиши номера выбранных наборов. В нашем примере это 15 или 51.
Тип 2. Выбор приборов для эксперимента
В этом типе задач в условии описывают эксперимент, в котором нужно вычислить конкретную величину, и дают список оборудования. Твоя задача — выбрать два прибора, которые понадобятся для эксперимента.
Алгоритм решения:
1. Найди в условии величину, которую нужно вычислить. В нашем примере это плотность.
2. Запиши формулу для вычисления этой величины. В нашем случае:
3. Найди в списке приборы для измерения каждой величины из формулы. В нашем примере массу $m$ измеряют электронными весами, а объём $V$ — мензуркой.
4. Запиши в ответе номера нужных приборов. В нашем примере это 14 или 41.
Заключение
Теперь ты знаешь все нюансы задания 19 ЕГЭ по физике: умеешь определять показания и погрешности даже у самых необычных приборов и правильно записывать ответ в бланк. Кроме того, ты знаешь алгоритм решения любых задач № 20 и умеешь применять их на практике. Теперь эти задания не вызовут у тебя сложностей и не отнимут лишние баллы.
