Эксперимент на ОГЭ по физике: от измерения до записи

Отметьте, что потребуется показать в ответе

Откройте на странице ФИПИ с материалами ОГЭ комплект по физике за нужный год. Прочитайте условие экспериментального задания целиком, включая перечень того, что должно быть в ответе. В одном опыте нужно определить физическую величину, в другом — проверить зависимость или сравнить результаты. Поэтому заготовка страницы пригодится, только если вы оставите на ней место для того, о чём просят именно в вашем задании.

Попробуйте ещё до расчёта ответить на вопросы: «Что я увижу на шкале?», «Какие два состояния установки нужно различать?» и «Какую величину я получу после вычисления?». В опыте с пружиной легко перепутать длину растянутой пружины и её удлинение. Первая видна на рисунке, если отмечены оба конца. Второе узнают по изменению длины. Чтобы понять эту разницу, полезно зарисовать установку дважды: до того, как повесили груз, и после. В бланк переносите рисунок, который требуется по условию.

Свяжите формулу с тем, что измеряете

Разберём определение жёсткости пружины в области упругой деформации. Верхний конец закреплён на штативе, вдоль пружины установлена неподвижная линейка. Отметьте положение нижнего конца без груза. Затем подвесьте груз, дождитесь равновесия и снимите новый отсчёт по той же линейке. Разность положений даёт модуль удлинения. Если во время опыта сдвинуть линейку или отмерить расстояние до нижнего края груза, вы будете сравнивать уже другие точки.

Вес этого же груза измерьте отдельно динамометром в состоянии покоя. Проверяйте нулевое показание прибора до измерения и смотрите на шкалу прямо, чтобы указатель не смещался зрительно относительно делений. Для расчёта разделите модуль силы упругости на удлинение. Когда груз покоится, сила, с которой он растягивает пружину, по модулю равна его весу. Обозначив вес через P, а удлинение через x, запишите k = P / x. Подписи к обозначениям позволяют другому человеку понять, почему в числителе стоит показание динамометра, а в знаменателе — разность отсчётов.

В материалах ФИПИ для предметных комиссий можно найти пример с такой установкой и критерии к нему. Там, в частности, требуется привести результаты измерений с указанными в задании абсолютными погрешностями. Не переносите найденные там значения погрешностей на другой комплект оборудования. Когда будете работать с новым условием, прочитайте, для какой величины дано каждое значение и в каких единицах оно выражено.

Что проверить до и после вычисления

Выберите единицы до подстановки. Если вес измерен в ньютонах, а жёсткость требуется в ньютонах на метр, удлинение удобно сразу перевести в метры. Значение и абсолютную погрешность переводите вместе. Сохраните на листе исходную запись: так вы сможете выяснить, возникло расхождение при измерении или уже при переводе единиц. Если требуется сравнить результаты разных измерений либо сделать вывод о зависимости, выполняйте это как отдельную часть ответа.

Попросите одноклассника прочитать ваше решение без пояснений. Сможет ли он показать на схеме, какая точка двигалась? Понятно ли ему, что означает расстояние между отметками? Если видна только формула с готовыми числами, восстановить это трудно. Дополните рисунок подписями или короткой фразой возле результата. После проверки объясните вслух, какое действие с прибором соответствует каждой строке расчёта.

Пример плана

В начале недели разберите собственный учебный пример. Указатель без груза оказался у отметки 62 мм, с грузом — у отметки 92 мм. Пусть в условии заданы абсолютная погрешность удлинения 2 мм и абсолютная погрешность веса 0,1 Н. При показании динамометра 1,5 Н записи будут такими: x = (30 ± 2) мм, P = (1,5 ± 0,1) Н. Для расчёта центрального значения переведите 30 мм в 0,030 м. Получится k = 1,5 / 0,030 = 50 Н/м. Проверьте обратным действием: при таком удлинении получаем силу 1,5 Н.

На следующем занятии проведите опыт в школьном кабинете с учителем и запишите собственные показания вместо учебных. Отложите лист до конца недели и восстановите ход опыта только по записи. Для разбора выполненного задания пометьте первую строку, где потребовалось устное пояснение. Дополнив её, возьмите другую экспериментальную задачу из демоверсии и проверьте, сможете ли сразу оставить понятную запись. Для следующего опыта заранее выделите время в своём плане подготовки к ОГЭ.