ЕГЭ по физике: от повторения раздела к решению задачи

Выберите не страницу учебника, а задачу, которую сможете объяснить

Вы открыли тетрадь по механике и узнали все записанные формулы. Закройте её и попробуйте другой тест. Тележку тянут по горизонтальной шероховатой поверхности с постоянной скоростью. Почему сила тяги может быть отлична от нуля, хотя ускорения нет? Если вы объяснили, что тяга уравновешивает силу трения, у вас уже есть отправная точка для расчётной задачи. Если решили, что при движении с постоянной скоростью на тележку вообще не действуют силы, следующую сессию стоит посвятить построению схемы сил.

Откройте раздел физики в навигаторе ФИПИ. Выберите темы из механики, молекулярной физики и термодинамики, электродинамики и квантовой физики. Рядом с названием каждой темы запишите действие, которое хотите проверить. Например, для газовых процессов это может быть чтение графика, для оптики — построение хода луча, для квантовой физики — объяснение энергетического баланса. Запись «прочитать всю оптику» трудно проверить в конце занятия. На чертеже сразу видно, совпадает ли ваш луч с выбранной моделью.

Разберите, почему именно здесь подходит выбранный закон

Перед вычислениями проведите на рисунке границу между тем, что рассматриваете, и окружающими телами. В задаче с тележкой нас интересует её движение вдоль поверхности. Укажите направление скорости, изобразите силы и выберите ось. Проекция силы тяжести на горизонтальную ось равна нулю при любом направлении тяги. При горизонтальной тяге модуль её проекции на эту ось равен модулю самой силы. Если тянут за ручку, наклонённую к горизонту, в уравнении вдоль поверхности понадобится проекция тяги. Прежняя схема больше не годится, даже если все числовые данные остались теми же.

Для тепловой задачи начните с другого вопроса: какие тела обмениваются энергией? Если холодную металлическую ложку опустили в горячую воду, отметьте, какое тело охлаждается и какое нагревается. Чтобы приравнять энергию, отданную водой, к энергии, полученной ложкой, нужно пренебречь теплообменом с сосудом и окружающей средой. Если условие предлагает учитывать сосуд, внесите его в тепловой баланс. Такая пара условий хорошо проверяет, понимаете ли вы смысл уравнения или просто помните его привычный вид.

Оформите решение так, чтобы его можно было восстановить

В рекомендациях ФИПИ разобрано оформление расчётных задач. При подготовке сверяйте исходные формулы с кодификатором по физике. Укажите, что обозначают введённые вами величины, и лишь затем переходите к преобразованиям. Например, при постоянном напряжении на резисторе запишите закон Ома для участка цепи и выражение для мощности тока. Из них выведите удобную форму для заданных величин. Тогда читателю будет понятно, почему при увеличении сопротивления мощность в ваших условиях уменьшается.

Отложите тетрадь на несколько часов. Вернувшись, попробуйте по записи объяснить переход к конечной формуле, не восстанавливая пропущенную мысль по памяти. Если в решении появился ток, но нигде не указано, как вы его нашли, верните недостающую строку. При подстановке проверьте согласованность единиц. Ответьте именно на заданный вопрос: мощность измеряется в ваттах, а выделившаяся энергия — в джоулях. Для перехода от постоянной мощности к энергии нужно знать ещё и время работы.

Пример плана

На первом занятии рассмотрите такую тренировочную задачу. Тележку тянут горизонтально с силой 12 Н по прямому горизонтальному участку. Скорость постоянна. Чему равен модуль силы трения, если других горизонтальных сил нет? Выберите ось по движению. Ускорение равно нулю, поэтому сумма проекций сил на ось тоже равна нулю. Из уравнения «сила тяги минус модуль силы трения равна нулю» получаем 12 Н. Убедитесь, что в ответ записан модуль, а стрелка силы трения на схеме направлена против движения.

На следующем занятии измените условие: модуль тяги остался равным 12 Н, модуль силы трения равен 8 Н, масса тележки 2 кг. Теперь равнодействующая составляет 4 Н по направлению тяги. По второму закону Ньютона ускорение равно 2 м/с² в том же направлении. Обведите шаг, который пришлось изменить по сравнению с предыдущим решением. Если вы снова приравняли силы друг к другу, вернитесь к признаку равномерного прямолинейного движения.

После механики возьмите задачу о теплопередаче или цепи и письменно назовите условие, при котором применим ваш закон. Пользуясь руководством по планированию недели, внесите в своё расписание следующую тему только после того, как определите, что именно будете проверять. При разборе пробной работы отмечайте отдельно ошибку в модели, ошибку в преобразованиях и неверную единицу. Это разные поводы для повторения, даже когда все три привели к неверному ответу.