Решение графических задач по физике егэ

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

Слайд 1

транзисторы Практическая работа «РЕОБАС» Для 10 класса(профиль) Автор:Фролова М.Р.

Слайд 2

Все слышали о реобасах ? Это устройство для плавной регулировки оборотами вращения кулеров . Схем реализации в Интернете найти можно жутко много. Самые простые можно реализовывать на одном транзисторе и переменном резисторе. Рассмотрим две небольшие схемы для понимания работы транзистора в ключевом режиме.

Слайд 3

Реобас — устройство для управления скоростью вращения вентиляторов ( кулеров ). Как правило, реобасы устанавливаются в порт 5.25″, но возможна установка и в порт 3.5″. Существует большое количество панелей такого рода — с дополнительными выводами USB, аудиовходами и дополнительными аксессуарами.

Слайд 4

Виды Реобасов Стандартный реобас — устройство, которое позволяет регулировать только скорость вращения. Вентиляторы подключены напрямую к контроллеру, а скорость вращения регулируется с помощью потенциометров. Комбинированный реобас — устройство, которое является комбинацией контроллера вентиляторов с другим устройством или функцией. Например, устройства данного типа предлагают не только контроллер вентиляторов, но и инвертор/выключатель подсветки, или комбинацию с передними портами (USB, IEEE 1394 и т. д.). Многофункциональный реобас с температурным мониторингом — этот тип контроллера обеспечивает такие же функции, что и комбинированный вариант, плюс температурный мониторинг в реальном времени. Обычно температура выводится на ЖК-экран и снимается через внутренние датчики, подключённые к контролеру. Чаще всего многофункциональные контроллеры обеспечивают и другие функции, типа дополнительных портов USB или 1394, а также могут содержать мониторинг напряжения и звукового давления

Слайд 5

Пропорциональное управление – залог тишины! Какая задача ставится перед нашей системой управления? Да чтобы пропеллеры зря не вращались, чтобы зависимость скорости вращения была от температуры. Чем горячее девайс — тем быстрей вращается вентилятор.

Слайд 6

Любой при желании сможет расширить и надстроить систему по своему вкусу, добавив каналов и датчиков. Всё что от тебя потребуется это лишь несколько резисторов, одна микросхема и термодатчик . Ну а также прямые руки и некоторый навык пайки.

Слайд 7

Вид сверху

Слайд 8

Вид снизу

Слайд 9

Простейший реобас на двух элементах

Слайд 10

Тут транзистор работает в режиме ключа . Как это понять – представьте – что транзистор – кран для воды! Труба проходит от +12 В питания через коллектор и эмиттер и дальше –на выход. База и резистор (нижний на схеме вывод) – это вентиль. Если на базе напряжение 0 В (резистор в положении 4,7 кОм) – то ток через транзистор не течет, если напряжение будет отличным от ноля (любое положение отличное от 4,7Ом), то на выходе будет плавно изменяться напряжение от 0,5 до 11,5 В. Напряжение на базе регулируется переменным резистором. На данной схеме минусовый провод идет отдельно, что может быть очень удобным. Если транзистор кажется слишком раритетным можно взять зарубежный аналог 2N6110.

Слайд 11

Посмотрим еще на одну схему Более сложный реобас

Слайд 12

Эта схема несколько сложнее, но ее преимущество заключается в том, что можно использовать любые транзисторов средней и большой мощности, и к ним подбирать переменный резистор. В схеме появился так же стабилитрон

А1. На рисунке представлен
график зависимости скорости υ
автомобиля от времени t. Найдите

путь, пройденный автомобилем за
5 с.
1 способ.
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.

υ
1
0
0
1
2
3
4
5
t,
c
υ
1
0
0
1
2
3
4
5
t,
c
s = s 1 + s 2 +
s 3
Шаг 2. Анализ графика на отрезках времени
Δ t1=1c , Δ t2=2с,
Δ t3=2с .
3. от 3с до 5с движение
равнозамед –ленное, т.к.
скорость автомобиля за 2с
уменьшилась на 10м/с.
υ0=10м/с, t= 2c, a = -10м/с /2с =
5м/с2.
Тогда путь, пройденный за 2с
t
t,
c
υ, м/c
υ=10м/
с
3
s= υ0t — at2/2
2. от 1с до 3с
движение равномерное,
т.к. скорость автомобиля
не изменялась,
t 2=2с
υ =const=10м/с в
течение 2с.
Тогда путь, пройденный
υ=10м/с
за 2с
t 1=1с
s
1. от начала отсчета до
1с движение
равноускоренное, т.к.
скорость автомобиля за
1с увеличилась на 10м/с.
t= 1c, a = 10м/с /1с =
10м/с2.
Тогда путь, пройденный
за 1с
0
υ0=
0
υ0=
0
1
Шаг 3. Математическая модель решения задачи.
s= υ0t + at2/2 , υ0=0
s
s, м
Весь путь, пройденный автомобилем, будет равен s=5м + 20м
υ=10м/
+ 10м=35м.
с
υ=10м/
с
υ=10м/
с
s3=10м/с*2с –
s
5
υ=
0 υ
1
0
А
в
0
1
н 2
3
4
5
с
t,
c
А1. На рисунке представлен график
зависимости скорости υ автомобиля от
времени t. Найдите путь, пройденный
автомобилем за 5 с.
2 способ.
Шаг 1. Графическое решение
задачи. Нахождение пройденного пути
по площади фигуры, ограниченной
графиком функции и осью времени.
Рассмотрим трапецию ОАВС, где ОС и АВ – основания, АH
-высота ;
SОАВС =(ОС + АВ)*АH/2
где ОС = 5с, АВ = 2с, АH = 10м/с , SОАВС =(5с +
А2. Самолет летит по прямой с
постоянной скоростью на высоте 9
000 м. Систему отсчета,
связанную с Землей, считать
инерциальной. Какое из
следующих утверждений о силах,
действующих на самолёт в этом
случае, верно?
1) На самолет не действует сила тяжести.
2) Сумма всех сил, действующих на самолет,
равна нулю.
На самолет действуют силы: Fтяжести,
3) На самолет не действуют никакие силы.
Fподъемная, Fтяги двиг. , Fсопротивл.
Шаг 3. Анализ и математическая
модель решения.
Т.к. самолет летит по прямой с
постоянной скоростью, следовательно,
проекции сил на ось Ox :
Fтяги двиг.+ Fсопротивл = 0
Самолет не меняет высоту,
следовательно, проекции сил на ось
Oy :
Fподъемная — Fтяжести = 0
Значит, сумма всех сил, действующих на самолет,
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
Fподъемна
я
Fтяги
двиг.
Направление
движения

Fсопротив
л.
Fтяжест
и
Шаг 2. Графическое представление
решения задачи.
y
Fподъемн
ая
Fтяги
двиг.
Fсопротив
х
л.Fтяжест
и Fтр, Н 
А3. При исследовании
зависимости силы трения
скольжения Fтр от силы
нормального давления Fд были
получены следующие данные:
Из результатов исследования можно заключить, что коэффициент трения
скольжения равен
3,0
2,0
Fд, Н 
1,0 
0,6 
0,2 
0,4 
0,8 
4,0 
1) 0,2
 2) 2
3) 0,5
4) 5
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
N
υ
Fтрения
ск.
Fтяжест
Шаг 3. Анализ и математическая
и
модель решения.
Шаг 2. Графическое решение
задачи.
N
υ
Fтрения
ск.
Fтяжес
ти
Тело движется под действием силы трения, Fтрения ск. = µmg = µ N ,
значит
Fтрения ск. = µ N => µ = Fтрения ск./ N; µ =0,2Н/1Н =
А4. Тело движется по прямой. Под действием постоянной силы
величиной 4 Н за 2 с импульс тела увеличился и стал равен 20
кг⋅м/с. Первоначальный импульс тела равен
     1)  4 кг⋅м/с                        2) 8 кг⋅м/с                    3) 12 кг⋅м/с                   4) 18  кг⋅м/с 
Шаг 2. Математическая модель
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
решения.
P
0
υ0
0
P = 20
υ
Дано: Решение:
F=4H
P = P — P0
t =2c
P=20 кг⋅м/с
P0- ? кг⋅м/с
P = F Δ t ,
F t = P — P0 => P0 = P — F
t
P0 = 20 кг⋅м/с — 4 Н*2с = 12
кг⋅м/с Δt =
2c
А5. Первоначальное удлинение пружины равно Δl. Как изменится
потенциальная энергия пружины, если ее удлинение станет вдвое
больше?
1) увеличится в 2 раза; 2) увеличится в 4 раза; 3) уменьшится в 2 раза; 4)

Шаг 2. Математическая модель
решения.
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
Δl
1
Епотенц1=m
Δl1
2/2
Δl2=2
Δl1
Епотенц2=m
Δl2
2/2
=
2
Епотенц2 m Δl2
2
=
m Δl1
Епотенц1 2
2
Епотенц2 2m (2Δl1)2
= 4
=
А6. Скорость тела, совершающего
гармони-ческие колебания,
меняется с течением времени в
соответствии с уравнением υ
= 3⋅10–2 sin2πt, где все величины
выра-жены в СИ. Какова амплитуда
колебаний скорости?
Шаг 1. Анализ условия и
математическая модель решения.
υ = 3⋅10–2 sin2  π t
=
υ =   υ0     sin ωt                    
>
=> υ0 = 3⋅10–
2  
м/с
А7. Одинаковые бруски, связанные нитью, движутся под действием
внешней силы F по гладкой горизонтальной поверхности Как изменится
сила натяжения нити Т, если третий брусок переложить с первого на
второй?
1)уменьшится в 1,5 раза; 2)уменьшится в 2 раза; 3)увеличится в 2 раза;
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
Шаг 2. Математическая модель
решения.
т
2
F
3
1
1
m1 = m2 = m3 = m
Т = m2 g ; Т/ = (m2 + m3)g
Т = m g ; Т/ = (m + m)g =
2mg 3 т
2
?
F
А8. В результате нагревания неона абсолютная температура газа
увеличилась в 4 раза. Средняя кинетическая энергия теплового
движения его молекул при этом …
1)увеличилась в 4 раза; 2)увеличилась в 2 раза; 3)уменьшилась в 4 раза;
Шаг 2. Математическая модель
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
решения.
Т1
υ
1
Т2=4
Т1
υ
2

=
>
m υ2
2
k
E = ; E =
T
3
2
m
υ22 = 3
2
kT
=
>
Екин2
T2
Екин 1
= =4
m υ1
2
2
=
3
2
kT1
m υ2

2
2
= 3
2
kT
2
p
0
p
0
p
0
T
T
4
T
T
3
2
1
0
p
R
T
m
M
А9. На рисунке приведены
графики зависимости давления 1
моль идеального газа от
абсолютной температуры для
различных процессов. Какой из
графиков соответствует
Шаг 1. Анализ условия и
решение.
Изохорный процесс – процесс изменения состояния термодинамической
системы при постоянном объеме(от греч. «хорема» — вместимость). Запишем
уравнение Менделеева – Клапейрона:
p V = , где V = const, m = const, M = const (для данного газа), R
= const, т.е
const
m R
M V
p =
p = const T (прямая зависимость и при T = 0, p = 0).
А10. При каком из
V
перечисленных ниже
умен.,
процессов остается
значит
p увел.
неизменной внутренняя
и T
энергия 1 моль идеального
увел., и
газа?
1) При изобарном сжатии;
2) при адиабатном сжатии;
3) при адиабатном
1) изоб. cжатие (p =
const)
2) адиаб. сжат. (Q =
0)
mR
M V =
T
V увел.,
значит
p умен.
и T
умен., и
U ум. V
умен.,
значит
T увел.
3) адиаб. расш. (Q
и U ув.
=0)
4)изотерм. расш.(T =
const)
T =
const,
значит
U= const
3
2
1
0,
0,2
0,
V,м3
p,105
Па3
2
1
0
А11. Какую работу совершает газ при
переходе из состояния 1 в состояние 3
(см. рисунок)?
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
p,105Па
1
2
3
2
1
p,105П
а
3
2
3
2
1
0,
0,2
V,м3
0
0,
0,2
V,м3
Шаг 3. Анализ
графика 2-3.
При переходе газа из
состояния 2 в состояние 3,
давление увеличивается
при постоянном объеме,
значит, А2-3 = 0
Шаг 4.
Математическая
модель решения
А1-2 = p Δ V;
А1-2 =105Па*( 0,2 —
0,1) м3= =104Дж,
А2-3 = 0
Ответ: А=104Дж.
0

Шаг 2. Анализ
графика 1-2.
При переходе газа из
состояния 1 в состояние
2 при постоянном
давлении увеличивается
объем, и газ совершает
работу: А1-2 = p Δ
А12. Температура нагревателя идеального теплового двигателя
V;
Карно 227 ⁰С, а температура холодильника 27 ⁰С. Рабочее тело
двигателя совершает за цикл работу, равную 10 кДж. Какое
количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя за один
цикл?
Шаг 1. Реконструкция
условия задачи.
Тепловой двигатель состоит из
нагревателя, рабочего тела и
холодильника. Газ или пар,
который является рабочим
телом, получает от нагревателя
некоторое количество теплоты.
Рабочее тело,
нагреваясь,
расширяется и совершает
работу за счет внутренней
энергии.
энергии
передается атмосфере
–
холодильнику – вместе с
отработанным паром или
выхлопными газами.
Важно
знать какую часть энергии
тепловой двигатель превращает
Дано: СИ
Решение: Тн=227⁰С 500К
Тх=27⁰С 300К η= *
=
100% ;
А=10кДж 104 Дж
>
Q — ? Дж η =
А
Q
Тн — Тх
Тн * 100%
;
А —
Тн —
Q
=
Шаг 2. Математическая модель решения
задачи.
104 Дж —
500К —
300К
Ответ: Q=25кДЖ.
Часть

А
Q=
>
=
Тн — Тх
=
Тн
>
= 25кД
Ж
Q
= А13. Точечный положительный заряд q помещен между разноименно
заряженными шариками (см. рисунок). Куда направлена
равнодействующая кулоновских сил, действующих на заряд q?
Шаг 1. Реконструкция условия задачи и
решение.
q>
0
+
—
Одноименные заряды отталкиваются
Разноименные заряды притягиваются
Определяем направление
равнодействующей кулоновских сил на
заряд q.
+
+
+
q>
0
q>
0
q>
—
—
—
Fрав
н

А14.  На фотографии –
электрическая
цепь.
Показания включенного в
цепь амперметра даны в
амперах.
Какое напряжение покажет
идеальный вольтметр, если
его подключить
параллельно резистору 3
Шаг 2. Математическая
модель решения задачи.
Дано: Решение:
R1=1Ом По закону Ома для
участка цепи:
R2=2Ом U3= R3 I3, где I3= I=0,8A
, т.к.
R3=3Ом соединение
последовательное.
Ответ: U3
I=0,8A Значит,
=2,4В.
U3=3Ом*0,8A=2,4В.

0 – 6
Ом
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
А
0,8
I
1Ом
2Ом
3Ом
V
?
А15.  На   рисунке   изображен   момент   демонстрационного   эксперимента   по   проверке
правила Ленца, когда все предметы неподвижны. Северный полюс магнита находится
внутри   сплошного   металлического   кольца,   но   не   касается   его.   Коромысло   с
металлическими   кольцами   может   свободно   вращаться   вокруг   вертикальной   опоры.
При выдвижении магнита из кольца оно будет:
   1) оставаться неподвижным;
2) двигаться против часовой стрелки;
3) совершать колебания;
4) перемещаться вслед за магнитом. Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
?
в которой
Присоединив катушку,
возникает индукционный ток,
к
гальванометру, можно обнаружить, что
направление этого тока зависит от того,
приближается ли магнит к катушке
(например, северным полюсом) или
Шаг 2. Анализ решения
удаляется от нее.
Возникающий
задачи.
индукционный ток того или иного
направления как – то взаимодействует с
магнитом ( притягивает его или
отталкивает). Катушка с протекающим
по ней током подобна магниту с двумя
полюсами. Направление индукционного
тока определяет, какой конец катушки
играет роль северного полюса (линии
магнитной индукции выходят из него).
Опираясь на закон сохранения энергии,
можно сказать, в каких случаях катушка
будет притягивать магнит, а в каких
отталкивать его.
Если приближать
магнит к катушке, то в ней появляется
индукционный ток такого направления,
что магнит обязательно отталкивается.
Для сближения магнита и катушки
нужно совершить положительную
работу. Катушка становится подобной
магниту, обращенному одноименным
полюсом к приближающемуся к ней S
N
B

При приближении магнита к катушке число
магнитных линий, пронизывающих витки
катушки (магнитный поток) увеличивается. Так
как изменяется магнитный поток, в катушке
возникает индукционный ток, магнитное поле
которого направлено противоположно внешнему
магнитному полю постоянного магнита.
S
N
B
B
S
N
B
B
При удалении магнита, в соответствии
с законом сохранения энергии
требуется , чтобы появилась сила
притяжения. Поэтому, при удалении
магнита от кольца, кольцо будет
притягиваться к магниту.
При удалении магнита от катушки число
магнитных линий, пронизывающих витки
катушки (магнитный поток) уменьшается. Так
как изменяется магнитный поток, в катушке
возникает индукционный ток, магнитное поле
которого сонаправлено с внешним магнитным
полем постоянного магнита, т.к. индукционный
ток своим магнитным полем противодействует
тому изменению магнитного потока, которым он
вызван. S
N
B
С
S
N
B
B
S
N
B
B
А16.  На   рисунке   изображен   цилиндрический
проводник,  по которому  течет  электрический  ток.
Направление тока указано стрелкой. Как направлен
вектор   магнитной   индукции   создаваемого   током
магнитного поля в точке С? 
Шаг 1. Реконструкция условия
задач.
I
С
В
1) в плоскости рисунка вверх;
2) в плоскости рисунка вниз;
3) от нас перпендикулярно
плоскости рисунка;
4) к нам перпендикулярно
плоскости рисунка.
Шаг 2. Анализ условия и
решение.
Линии магнитной индукции прямого проводника с током
представляют собой концентрические окружности, охватывающие
проводник. По правилу буравчика определяем направление линий
магнитной индукции. Вектор магнитной индукции В направлен по
касательным в каждой точке к магнитным линиям.
А17. 
Где   находится   изображение
светящейся   точки   S   (см.   рисунок),
создаваемое тонкой собирающей линзой?
1 Шаг 1. Реконструкция условия задачи и
решение.
Если предмет находится на расстоянии
2F от собирающей линзы, то
изображение получится:
1)действительное;
2) равное;
3)перевернутое;
4)на таком же расстоянии от линзы,
как и предмет.
Проверим построением.
А18. В инерциальной системе отсчета свет 
от неподвижного источника распростра­
няется со скоростью c. Источник света 
, а υ
движется в этой системе со скоростью 
зеркало – со скоростью u в противополож­
ную сторону. С какой скоростью относи­
тельно источника распространяется свет, 
отраженный от зеркала?
F
2
F
3
2F
2F
3
2F
F
2F
F
u
с
υ
υ
 ;  2)  
c + 
 + υ u ;    3) c + 
υ
 ;     
4) c
1) c – 
А19. Две частицы, отношение зарядов которых q2/ q1 = 2, влетели в однородное магнитное
поле перпендикулярно линиям магнитной индукции. Найдите отношение масс частиц m2/ 
m1, если их кинетические энергии одинаковы, а отношение радиусов траекторий R2 /R1 = 
1/2.
1)  1;                         2) 2;                           3) 8;                             4) 4.  
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
Шаг 2. Анализ и решение
задачи.
А20. Длина волны рентгеновского излучения равна 10–10 м. Во сколько раз энергия 
одного фотона этого излучения превосходит энергию  фотона видимого света c длиной 
волны 4⋅10–7 м?
Рассмотрим движущуюся заряженную частицу, которая
попадает в магнитное поле перпендикулярно линиям
магнитной индукции. Сила Лоренца зависит т модулей
скорости частицы и индукции магнитного поля. Т.к.
магнитное поле не меняет модуль скорости движущейся
частицы, то остается неизменным и модуль силы Лоренца.
Fл υ => определяет центростремительное ускорение
частицы, движущейся по окружности радиусом r. По 2
Шаг 3. Математическая модель решения
задачи.
m υ2
r
m 1 =

2|q1| B r1
m 2
=
=
=|q| υB , откуда |q| B r
|q1| B
r1 υ
|q2| B
r2 υ
=
|q1| B
υ
m 2
m 1
=
υ
2
F
1
2
По условию: q2/ q1 = 2,
R2 /R1 = 1/2. Шаг 1. Математическая модель решения
задачи.
Дано: Решение:
λ1 = 10-10м Е = hν;
λ2 = 4*10-7м ν = ; Е = h ;
Е1
Е2 Е1 = ; ; Е2 = ; =
=
hс
λ2
hс
λ1
λ2
λ1
Е2
Е2
с
λ
с
λ
?
hс λ2
hс
λ1

=
4*10
3
Е1
Е2
=
4*10-
7м10-10м
Е1
Е2
Ответ: =
4*103
А21. Какие заряд Z и массовое число А будет иметь ядро элемента, получившегося 
из ядра изотопа            Po после одного 
21
5
84
α
­распада и одного электронного  ­распада?
β
?
Po
α и β
215
8
4
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
А
α
Х Y

+ He
Z
215
α
Po
Pb +
He ;
А-
4
Z-
211
2
82
4

4

84
2
А22. Дан график зависимости числа
 нераспавшихся ядер эрбия            Er
от времени.  Каков период 
полураспада этого изотопа?
Период полураспада –
интервал времени, в течение
которого распадается половина
числа радиоактивных атомов.
2
17
68
1) А=213 2) А=211 3) А=219
4) А=212 1 11Z=82 Z=83
Z=86 Z=83
~
β
А
Х Y +

е + ν
Z
211
~
Рb Bi +
е + ν
А
Z+
1
21
1
β
0
-1
0
—
1

83
82
N, 1025 
16
0
8
0
0
5
0
10
0
20
0
t, час 
А23. Для опытов по фотоэффекту взяли пластину из металла с работой выхода 3,4⋅10–19 Дж 
и стали освещать ее светом частоты 6⋅1014 Гц. Затем частоту уменьшили в 2 раза, 
одновременно увеличив в 1,5 раза число фотонов, падающих на пластину за 1 с. В 
результате этого число фотоэлектронов, покидающих пластину за 1 с,
1) увеличилось в 1,5 раза;                        2) стало равным нулю;                                                3)
уменьшилось в 2 раза;                         4) уменьшилось более чем в 2 раза. Шаг 1. Математическая модель решения
задачи.
νкрасн= =
= 4,74*1014Гц
Дано: Решение:
Авых = 3,14*10-19Дж hν = Авых + еU зап Зная, что Авых=
hνкрасн , откуда
ν1 = 6*1014Гц
ν2 = 3*1014Гц
1,5 Nпад1 = Nпад2
t =1cNпок2
Nпок2 -? Сравнив νкрасн с ν2 = 3*1014Гц и
h=6,63 *10-
применяя 3 закон д фотоэффекта,
34Дж*с-1
если частота света меньше некоторой д
определенной для данного вещества минимальной частоты, п
А24. Пучок белого света, пройдя через призму, разлагается в спектр. Была выдвинута 
гипотеза, что ширина спектра, получаемого на стоящем за призмой экране, зависит от угла
Авых
h
3,14*10-
19Дж
6,63 *10-
падения пучка на грань призмы. Необходимо экспериментально проверить эту гипотезу. 
Какие два опыта из тех, схемы которых представлены ниже, нужно провести для такого 
исследования?
А
Б
Шаг 1. Реконструкция условия задачи и
решение.
В
Г
α 1
α 2
А25. На рисунке показаны результаты измерения давления постоянной массы разреженного 
газа при повышении его температуры. Погрешность измерения температуры ΔT = ± 10 К, 
давления Δp = ± 2∙104 Па. Газ занимает сосуд объемом 5 л. Чему примерно равно число молей 
газа?
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи.
Шаг 2. Математическая модель
решения задачи.
p, 105
Па Дано:
Решение: ΔТ=±10 К
p V= νRT
Δp = ± 2·104 Па p V
V=5 л=5*10-3м3 ν =
ν — ? моль RT
Из графика:
p = 2·105 Па ± 2·104 Па
Т = 300К=±10 К
ν = 0,4
моль
Ответ: ν = 0,4 моль
200
300
400
600
800 Т, К
6
4
2
0
B1.  В   сосуде   неизменного   объема   находилась   при   комнатной   температуре   смесь   двух
идеальных   газов,   по   1   моль   каждого.   Половину   содержимого   сосуда   выпустили,   а   затем
добавили   в   сосуд   1   моль   первого   газа.   Температура   газов   в   сосуде   поддерживалась
неизменной.   Как   изменились   в   результате   парциальные   давления   газов   и   их   суммарное
давление? 
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:        
1) увеличилось
2) уменьшилось
3) не изменилось
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе 
могут повторяться.
Парциальное давление
первого газа 
Парциальное давление второго
газа 
Давление смеси газов
в сосуде
2
Шаг 1. Реконструкция условия задачи и
2
В сосуде неизменного
объема находилась при
комнатной температуре
смесь двух идеальных
газов, по 1 моль каждого.
Условно: 1 моль 1-го
газа
— 10
шт.
— 10
шт.
1
Половину содержимого
сосуда выпустили.
Парциальное давление
первого газа 
увеличилось
А затем добавили в сосуд
1 моль первого газа.
Температура газов в
сосуде поддерживалась
неизменной. Т=const
Давление смеси
газов в сосуде
не изменилось
второго газа 
уменьшилось
Парциальное давление
B2.  Установите   соответствие   между   физическими   явлениями   и   приборами,   в   которых
используются или наблюдаются эти явления.
ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ                    ПРИБОР                                                                          
А) Ионизация газа                               1) Дифракционная решетка    
Б) Линейчатый спектр                        2) Просветленный объектив
                                                              3) Счетчик Гейгера
                                                              4) Призменный спектроскоп     
А
Б Шаг 3. Анализ
решения задачи.
Спуск с горы –
равноускорен-ное
движение с начальной
скоростью равной 0.
Значит,

gt
22
h

t = =
=2с
2
*20м10м/с
2 h
g
υ1
=20м/с
За 2с лыжник увеличил
свою скорость и υ=
gt
υ1
=20м/с
200
м
υ2
=0
υ1
=20м/с
Лыжник массой 60 кг
спустился с горы
высотой
20
м
υ0
=0
20
м
20
м
20
м
После спуска, проехав
200 м по
горизонтальной
лыжне, он

Какой была сила
сопротивления его движению
по горизонтальной лыжне
после спуска?
После спуска, проехав
200 м по
горизонтальной
лыжне, он
υ1
=20м/с
υ1
=20м/с
B3. Лыжник массой 60 кг спустился с горы высотой 20м. Какой была сила сопротивления его
движению   по   горизонтальной   лыжне   после   спуска,   если   он   остановился,   проехав   200   м?
Считать, что по склону горы он скользил без трения.
Шаг 1. Реконструкция
условия задачи.
Шаг 2. Графическое
представление условия
задачи.
200
м
υ2
=0
200
м
a
Движение по
горизонтальной лыжне
равнозамедленное с
начальной скоростью υ1
=20м/с и конечной
Т.к. движение по
горизонталь-ной лыжне
равнозамедленное до
полной остановки, то по
2 закону Ньютона ma =

Ю а=
s υ1t
Откуда время
=
v
2
движения по
а
>
b S= υ1t —
горизонтальной лыжне
t2
2
Значит, сила сопротивления его
равно
движению по горизонтальной лыжне
после спуска будет равна Fтр =
t= ; t=20с ,
2 Sυ1
ma=60кг*1м/с2 = 60Н.
тогда
Ответ: Fтр =
60Н.
υ2
x,м
=0
υ2
=0
—
t
s=200
м
a
υ1
=20м/с Шаг 4. Математическая модель решения
задачи.
Дано: Решение:
m=60кг
Спуск с горы – равноускоренное движение с начальной
υ0 =0
скоростью равной 0. Значит,
h=20м

s=200м
Fтр-?Н
Откуда время спуска
h gt
2

t = =
=2с
2
*20м10м/с
2 h
g
g=10м/с
За 2с лыжник увеличил свою скорость. Вычислим ее
по формуле υ= gt , υ1=10м/с2*2с=20м/с
Движение по горизонтальной лыжне –
равнозамедленное. По 2 закону Ньютона ma =
Fтр , где
s υ1t
2
Учитывая характер
движения
—
υ1
t

Ю а=
v
а
b S= υ1t+
t22
t

Ю а=
=
v
а
>
b S= υ1t —
t2
2
2 S
υ1
Откуда время движения по горизонтальной лыжне равно
, ; t=20с,
тогда а=1м/с2 и Fтр = ma=60кг*1м/с2 = 60Н.
Ответ: Fтр =
60Н.
B4.  В теплоизолированный сосуд с большим количеством льда при температуре  t1  = 0 °C
наливают  m  = 1 кг воды с температурой  t2  = 44 °C. Какая масса льда Δm  расплавится при
установлении теплового равновесия в сосуде? Ответ выразите в граммах.
t
=
Шаг 1.
Реконструкция
условия задачи.
В
теплоизолированны
й сосуд с большим
количеством льда
при температуре t1
= 0 °C наливают m
= 1 кг воды с
Шаг 2. Графическая
модель условия задачи.
Шаг 3. Анализ
решения задачи.
налива
ют
t2 = 44 °C
m = 1 кг
вода
В теплоизолированный
сосуд с большим
количеством льда при
температуре t1 = 0 °C
наливают m = 1 кг воды
с температурой t2 = 44
t1 = 0 °C
лед
t2 = 44 °Cm = 1 кгвода Qохл.воды= св m2(t2 –
t2 = 44 °C m
= 1 кг вода
t1 = 0 °C
лед
t,⁰С
4
4
0
Qплавл.льда= λл Δ
m
t,мин
Шаг 4. Математическая модель решения
задачи.
Начинается
процесс
теплообмена
между льдом и
водой. Причем, в
замкнутой
системе
количество
теплоты,
которое отдаст
вода, будут
Дано: Решение:
лед
t1 = 0 °C Запишем уравнение теплового баланса:
вода
m2 = 1 кг Количество теплоты, необходимое для плавления льда
t2 = 44 °C Количество теплоты, отданное водой
Δ m — ? кг
λл=3,3*105Дж/кг
св=4200 Дж/(кг*°C)
Qохл.воды= св m2(t2 –
t1)
λл Δ m= — св m2(t2 –
t1)
Qплавл.льда= λл Δ
m
+Qплавл.льда=-Qохл.воды
— св m2(t2 –
t1) λл
Δ
m=
Δ
m=
— 4200 Дж/(кг*°C)* 1 кг * (0-
44) °C 3,3*105Дж/кг
=
0,56кг
υ
Ответ: Δ m =
560г.
B5. Прямоугольный контур, образованный двумя рельсами и двумя перемычками, находится в
однородном   магнитном   поле,   перпендикулярном   плоскости   контура.   Правая   перемычка
скользит   по   рельсам,   сохраняя   надежный   контакт   с   ними.   Известны   величины:   индукция
магнитного   поля  В  =   0,1Tл,   расстояние   между   рельсами  l  =   10см,   скорость   движения
перемычки 
R  = 2Ом. Какова сила индукционного тока в
 = 2м/c, сопротивление контура  
контуре? Ответ выразите в миллиамперах (мА).
Шаг 1.
Реконструкция
условия задачи.
Прямоугольный контур, образованный
двумя рельсами и двумя перемычками,
находится в однородном магнитном
поле, перпендикулярном плоскости
контура.
B=0,1
R=2О
υ=2м/
l
=10см
R
B
υ Правая перемычка скользит по
рельсам, сохра-няя надежный контакт
с ними.
Какова сила индукционного тока в
контуре? Ответ выразите в
миллиамперах (мА).
Шаг 2. Графическая модель условия
задачи.
B
R
R
B
υ
υ
Шаг 3. Анализ решения
задачи.
Электромагнитная индукция –
это физическое явление,
заключающееся в
возникновении электрического
тока в замкнутом контуре при
изменении магнитного потока
магнитной индукции через
поверхность, ограниченную
этим контуром. Возникающий
при этом явлении ток
называется индукционным.
Индукционный ток в контуре
имеет такое направление, что
созданный им магнитный поток
через поверхность,
Шаг 4. Математическая модель решения
задачи.
ε
R
Дано: СИ Решение:
B=0,1Tл iинд=
l = 10см 0,1м
υ = 2м/c
R = 2Ом
iинд -?А
, где ε= B l υ , тогда
iинд=
iинд= 0,1Tл*0,1м* υ =
B l υ
R
2Ом
Ответ: iинд
=10мА.
=0,01
А
С1.
 Около   небольшой   металлической   пластины,
укрепленной   на   изолирующей   подставке,   подвесили
на   длинной   шелковой   нити   легкую   металлическую
незаряженную гильзу. Когда пластину подсоединили
к клемме высоковольтного выпрямителя, подав на нее
положительный   заряд,   гильза   пришла   в   движение.
Опишите  движение  гильзы   и объясните   его, указав,
какими физическими явлениями и закономерностями
оно вызвано.
Шаг 1. Реконструкция условия
задачи и анализ решения.
+
Шаг 2. Графическая модель условия
задачи. Около небольшой металлической
пластины, укрепленной на
изолирующей подставке, подвесили на
длинной шелковой нити легкую
металлическую незаряженную гильзу.
Металличес
кая
пластина не
заряжена
Металлическа
я гильза
электрически
нейтральна
υ=
В гильзе под
действием
электрическо
го поля
пластины
начинается
перераспреде
ле-ние
+
+
+
—
Из-за
перерас-
пределение
за-рядов
гильза на-
чинает прихо-
дить в
движение в
Пластину подсоединили к
клемме высоковольтного
выпрямителя, подав на нее
положительный заряд.
Когда зарядили
металлическую
пластину, вокруг нее
образовалось
электрическое поле
+
Электризация во внешнем электрическом
поле (наведение зарядов).
Под действием электрического поля пластины
в металлической гильзе свободные электроны
«направляются» в сторону положительно
заряженной пластины.
—
—
—
—
+
Притягиваясь к пластине, гильза
соприкоснулась с ней.
В момент касания часть электронов с гильзы
перейдет на положительно заряженную
пластину.
После перехода части электронов на
пластину, гильза станет положительно
заряженной и начнет отталкиваться от
одноименно заряженной пластины.
Проходя положение равновесия, гильза не
остановится. Под действием силы
кулоновского взаимодействия – силы
отталкивания гильза будет отклоняться
вправо.
—
—
—
—
—
—
+
+
+
+
—
—
+
+
+
—
—
+
+ —
—
—
+
+
+
—
Гильза остановится, когда равнодействующая
всех сил станет равной нулю.
+
+
—
—
—
—
+
+
υ=
Т
+
Fк
л
Fтя
ж
Т
R
1
Fк
л
Fтя
ж
R
1
Fтя
ж
R=
0
С2. Тело, свободно падающее с некоторой высоты без начальной скорости, за время 
 = 1 с
после начала движения проходит путь в  n  = 5 раз меньший, чем за такой же промежуток
времени в конце движения. Найдите полное время движения.
Шаг 1. Реконструкция условия и
анализ задачи.
Шаг 2. Графическая модель
движения.
τ Тело, свободно падающее с
некоторой высоты без начальной
скорости , за время τ = 1 с после
начала движения проходит путь в n
= 5 раз меньший, чем за такой же
промежуток времени в конце
Найдите полное время движения.
τ=1
с
S1
τ=1
с
S2
0
S3
τ=1
с
1
2
Свободное падение тела –
равноускоренное движение. При
равноускоренном движении без на-
чальной скорости модули векторов
перемещения, совершаемых телом за
последовательные равные промежутки
времени, относятся как ряд последова-
тельных нечетных чисел S1: S2: S3 …
=1:3:5…
Т.к. по условию задачи 5 S1= Sпосл ,
т.е. за последнюю секунду τ тело
Т.к тело, свободно падающее с некоторой высоты без начальной
скорости, запишем уравнение зависимости координаты от времени при
Шаг 1. Реконструкция условия и
равноускоренном движении без начальной скорости:
анализ задачи.
l
Тело, свободно падающее с
x
t1= τ = 1c y(t1)=y1 ,
некоторой высоты без начальной
t2=t — τ y(t2)=y2, где t – полное время движения тела.
скорости , за время τ = 1 с после
начала движения проходит путь в n
y
= 5 раз меньший, чем за такой же

2
промежуток времени в конце
Найдите полное время движения.
Шаг 2. Графическая модель
движения.
Данную задачу можно решить вторым
S2
Шаг 3. Математическая модель решения
задачи.
τ=1
с
τ=1
с
0
y
1
S1
3
t,
с
t
y
За последнюю секунду путь тела будет равен S2 = h — y2 , тогда
S2= (t2 – (t –τ )2) = (2t – τ ). С другой стороны S2=5 S1 .
y(t)
=
gt
2
gt
2
y(t)= = h , где h – высота, с которой
падало тело .
Для двух данных
положений тела:
5 gτ 2 = gτ (2t – τ )
5τ = 2t – τ
t = 3 с
Ответ: t = 3 с.
gt1
y1=
22
=
gt2
y2=
22
=
gτ
22
g(t – τ)
2 2
g
2
g
τ
2
2g
y1= S2 : 5 , y1= (2t – τ ) : 5 ,
= (2t – τ ) : 5
τ
gτ
2
2
g
2
τ

 «Построение
уроков физики и математики в свете концепции развития математического
образования в России».

Применение
технологии «Достижение прогнозируемых результатов» при подготовке к ЕГЭ по
физике на примере решения  графических задач по теме «Изопроцессы».

В данном выступлении представлен личный опыт по 
подготовке учащихся 10-х классов к выпускному экзамену (ЕГЭ) по физике с
помощью инновационной технологии «Достижение прогнозируемых результатов» на
примере графических задач в термодинамике.

 Технология «Достижение прогнозируемых результатов» заинтересовала
меня после посещения одноименного мастер-класса Водопьяновой Валентины Петровны
тем, что она позволяет логически выстроить учебный материал в виде
систематизированных информационно-практических блоков разного уровня сложности
и оказать помощь ученикам при подготовке к  ЕГЭ. В свете сокращения учебных
часов по физике эта технология вполне актуальна.

         Под
прогнозируемым результатом подразумевается запланированная учителем система конкретных,
операционно проверяемых теоретических и практических знаний, которые
обучающийся должен усвоить за определенный период времени.

     Актуальность технологии состоит в том, что данная
методика способствует модернизации школы, так как при ее реализации происходит
индивидуализация учебного процесса, которая учитывает интересы и способности
учащихся. Она является инновационной целостной системой видов деятельности
учителя, направленных на достижение учащимися прогнозируемых результатов на
основе их качественного и эффективного учения.

Технологичность данной
методики заключается в том, что она представляет собой набор
информационно-практических блоков разного уровня сложности, а именно, карты
тем, алгоритмы решения задач, тексты промежуточных и итоговых контрольных
работ, которые можно легко транслировать через проектор с компьютера на экран.
Затем можно обсуждать с учащимися карту темы или разбирать готовые решения
задач, что особенно необходимо при контроле результатов самостоятельной работы
учащихся. Можно делать рассылку по электронной почте и получать выполненные
работы по почте или в школе. Можно напечатать срезовые и  итоговые контрольные
работы и использовать в качестве раздаточного материала на уроке.

Для работы по технологии «Достижение прогнозируемых
результатов» необходимо структурировать теоретический материал и представить
его в виде:

1.     карта
темы;

2.     итоговая
разноуровневая работа по теме;

3.     система
промежуточных работ;

4.     алгоритмы
основных видов деятельности по теме;

5.     алгоритмы
решения типичных для изучаемой темы задач.

      Это
позволяет прогнозировать:

1.    
Основные
обобщенные результаты изучения темы.

2.    
Конкретные
результаты каждого урока

Весь учебно-методический комплекс разрабатывается до
начала изучения учебной темы. Иногда карта темы предлагалась учащимся в начале
изучения темы. С помощью карты уже на первом уроке учащиеся видят всю структуру
изучаемой темы, то есть то, что в конце изучения темы каждый из них должен
будет знать (теоретическая часть) и уметь (практическая часть).

Любая карта отражает:

1.     основные
понятия по теме, а также понятия тем, изученных ранее и помогающих усвоению
нового материала;

2.     набор
фактов взаимосвязи и взаимодействия;

3.     виды
действий, которыми должен овладеть ученик

      
При изучении темы результаты обучения школьников по каждому уроку определяются
с помощью промежуточных работ, а конечные результаты – с помощью итоговой
работы.

Если при выполнении срезовых работ часть учащихся не
справилась с выполнением заданий, то они должны проконсультироваться у
преподавателя и написать аналогичный вариант работы. Каждый ученик знает, что
если он по какой-то причине пропустил занятия по физике или не усвоил материал
данного урока, то он может всегда очно получить консультацию учителя и после
изучения темы пересдать  работу. Это создает позитивный настрой у учащихся.

Примерная итоговая работа строится на основе итоговой
работы, и каждый учащийся знакомится с ней в начале изучения темы. По
результатам выполнения итоговой работы оценивается усвоение теоретических
знаний и практических умений, что в физике тесно взаимосвязано.

Усвоение теоретических знаний и практических умений
идёт через тренинговую систему заданий, ориентированных на выполнение срезовых
работ, которые проводятся  по возможности на каждом уроке.

Задания срезовых работ дифференцированы по уровню
сложности в соответствии с заданиями итоговой работы. Тренировочные упражнения
способствуют успешному решению срезовых работ разного уровня. Таким образом
решаются две задачи: во-первых, через последовательную отработку разноуровневых
заданий выводить учащихся всего класса на более высокий уровень; во-вторых,
более сильным учащимся, быстрее выполняющим задания, предлагать задания
повышенной сложности. При этом необходимо отметить, что поэтапная отработка
умений позволяет учащимся качественно, полноценно и эффективно усваивать
необходимые действия. Поскольку каждый шаг алгоритма отрабатывается сначала
вместе с учителем, затем полусамостоятельно (с консультацией у учителя или с
учащимися, разобравшимися в работе лучше других), после этого – самостоятельно,
то достигаются прогнозируемые результаты.

Таким образом, использование данной методики позволяет
учащимся в течение всего процесса изучения физики получать обратную связь об
уровне усвоения ими материала и готовности достичь желаемых и прогнозируемых
ими результатов. Все это способствует более целенаправленному изучению
предмета, а также комфортному состоянию каждого ученика в классе, так как
каждый учащийся знает, что может пересдать  плохо усвоенную тему и  получить
более высокий балл.

Литература:

1.     Водопьянова
В.П. «Об опыте применения дистанционного преподавания физики в школе» Материалы
ХХI
Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г.
Троицк, 28-29 июня 2010 г., С. 263.

2.     Водопьянова
В.П. Опыт использования информационных технологий в школе на уроках физики и
математики: Материалы ХХI
Международной конференции «Применение новых технологий в образовании», г.
Троицк, 28-29 июня 2010 г.

С. 99.

3.     Кирик Л.А.
Физика. Тренажер. – М.:ИЛЕКСА, 2009.

4.     Лебедев
В.В.  Как структурировать образовательную информацию. / В.В. Лебедев //Школьные
технологии.- 2006.  №2, с. 92-99.

5.     Лебедев
В.В. Технология развития образовательной деятельности учителя.- М., АПКиППРО,
2007.

6.     Марон
А.Е., Марон Е.А. Сборник качественных задач по физике.- М. «Просвещение», 2006.

7.     Рымкевич
А.П.  Физика. Задачник. 9-11кл., М.,:Дрофа, 2006.

8.     Степанова
Г.Н., Степанов А.П. Сборник вопросов и задач по физике.- СПб.: «СТП Школа»,
2005.

Решение графических задач по физике

В графических задачах объектом исследования являются графики зависимости физических величин. Графики могут быть даны в условии задачи или их надо построить в процессе решения задачи. Чтобы успешно решать графические задачи, их нужно уметь «читать», видеть характер зависимости между величинами. Рассмотрим решение некоторых графических задач.

Задача №1 (Задание из варианта ЕГЭ)

На рисунке приведен график зависимости проекции скорости тела от времени.

Проекция ускорения тела в интервале времени от 12 до 16 с представлена графиком

Чтобы успешно и быстро решить подобное задание, нужно знать формулу ускоренияа = . Выделите указанный участок на графике. За 4 с скорость изменилась от значения -10 м/с до значения 0 м/с. Значит, а = (0м/с – (-10 м/с))/4 с = 2,5 м/с².

а 0, значит верный ответ №4.

Задача №2 (Задание из варианта ЕГЭ)

На графике показана зависимость скорости тела от времени. Каков путь, пройденный телом к моменту времени t = 4 c?

1) 7 м; 2) 6 м; 3) 5 м; 4) 4 м.

Не нужно «искать» путь за 4 с движения по формулам кинематики. Это отнимает много времени. Найдём путь как площадь полученной трапеции. Верхнее основание трапеции это отрезок времени 4 с, нижнее – 2 с. Высота трапеции 2 м/с. Далее находим площадь:S = = 6 м.

Аналогично решаются некоторые задачи по термодинамике.

Задача №3

Рабочий цикл тепловой машины изображен на рисунке.

Дано: ν=1 моль, P₂ =6P₁ , T₄ =2T₁ , T₁ =300К

А ? (за весь цикл)

Сначала найдем работу, совершенную в каждом процессе.

A_1-2 =0, A_3-4 =0,

т.к. V-const,

A_2-3 =P₂ (V₂ –V₁),

A_4-1 =P₁ (V₁ –V₂). Работа за весь цикл равна:

A =A_2-3 +A_4-1 = P₂ (V₂ –V₁)+ P₁ (V₁ –V₂)=

=P₂ (V₂ –V₁)- P₁ (V₂ –V₁ )= (V₂ –V₁ )(P₂ — P₁)=

= (V₂ –V₁ )5 P₁.

Запишем уравнение

Менделеева-Клапейрона.

1. состояние (параметры в точке 1:P₁ ,V₁,T₁):

P₁V₁ =νRT₁ ;

2 состояние (точка 4): P₁V₂ =νRT₄ ;Решая систему уравнений, получим:

(V₂ –V₁)P₁= νRT₄ — νRT₁ .

(V₂ –V₁)P₁= νR(T₄ -T₁)= νRT₁.

(V₂ –V₁)= νRT₁ /P₁.

A= (V₂ –V₁)5P₁=(νRT₁ /P₁) ∙5P₁=5∙νRT₁.

A=12465Дж.

2 способ:

Найдём работу как площадь фигуры (прямоугольника): А = (P₂ – P₁)·(V₂ – V₁) = 5 P₁· νRT₁ /P₁, т.к. P₁V₁ =νRT₁ ;P₁V₂ =νRT₄, откуда (V₂ –V₁)= νRT₁ /P₁.

Задача №4

Сравните графики движения тел и определите, какое из них имеет наибольшую скорость.

Можно вычислить скорости движения всех тел и затем их сравнить. Но есть более быстрый способ выполнения этого задания. Чем больше угол наклона графика к оси времени, тем больше скорость тела. Это согласуется с формулой скорости: v= , т.к. отношение изменения координаты (х –х₀) к отрезку времени t показывает тангенс угла наклона графика движения к оси времени. Ответ очевиден: наибольшая скорость соответствует графику 2.