Методические рекомендации при выполнении экспериментальных заданий ОГЭ-2016 по физике
Методические рекомендации при выполнении экспериментальных заданий ОГЭ-2016 по физикеМатериалы подготовлены Мыцко Тамарой Семеновной , учителем физики МОУ-СОШ с.Калининское Марксовского района Саратовской области2015 год.
Структура варианта КИМ обеспечивает проверку всех предусмотренных Федеральным компонентом государственного образовательного стандарта видов деятельности: усвоение понятийного аппарата курса физики основной школы, овладение методологическими знаниями и экспериментальными умениями, использование при выполнении учебных задач текстов физического содержания, применение знаний при решении расчетных задач и объяснении физических явлений и процессов в ситуациях практико-ориентированного характера. Владение основами знаний о методах научного познания и экспериментальные умения проверяются в заданиях 18, 19 и 23. Задания 18 и 19 контролируют следующие умения: – формулировать (различать) цели проведения (гипотезу, выводы) описанного опыта или наблюдения; – конструировать экспериментальную установку, выбирать порядок проведения опыта в соответствии с предложенной гипотезой; – использовать физические приборы и измерительные инструменты для прямых измерений физических величин; – проводить анализ результатов экспериментальных исследований, в том числе выраженных в виде таблицы или графика.
Экспериментальные задания № 23Экспериментальные умения проверяются заданиями трех типов:задания на косвенные измерения физических величин;задания, проверяющие умение представлять экспериментальные результаты в виде таблиц или графиков и делать выводы на основании полученных экспериментальных данных;задания, проверяющие умение проводить экспериментальную проверку физических законов;
Критерии оценки выполнения задания №23Полностью правильное выполнение задания оценивается 4 баллами, для этого необходимо:схематичный рисунок экспериментальной установки;формулу для расчета искомой величины по доступным для измерения величинам;правильно записанные результаты прямых измерений (указываются физические величины, прямые измерения которых необходимо провести в данном задании);полученное правильное числовое значение искомой величины.
Перечень комплектов оборудования Перечень комплектов оборудования для проведения экспериментальных заданий составлен на основе типовых наборов для фронтальных работ по физике.Комплект №1весы рычажные с набором гирьизмерительный цилиндр (мензурка) с пределом измерения 100 мл, С = 1 мл стакан с водой цилиндр стальной на нитиV = 20 см3, m = 156 г, обозначить № 1 цилиндр латунный на нитиV = 20 см3, m = 170 г, обозначить №2Комплект №2динамометр с пределом измерения4 Н (С = 0,1 Н) стакан с водой цилиндр стальной на нитиV = 20 см3, m = 156 г, обозначить № 1 цилиндр латунный на нитиV = 20 см3, m = 170 г, обозначить № 2
Комплект №4каретка с крючком на нити m = 100 гтри груза массой по (100±2) г динамометр школьный с пределомизмерения 4 Н (С = 0,1 Н)направляющая (коэффициенттрения каретки по направляющейприблизительно 0,2)Комплект №3штатив лабораторный с муфтой илапкой пружина жесткостью (40±1) Н/м три груза массой по (100±2) г динамометр школьный с пределомизмерения 4 Н (С = 0,1 Н) линейка длиной 200–300 мм смиллиметровыми делениямиКомплект №5источник питания постоянного тока 4,5 В вольтметр 0–6 В, С = 0,2 Вамперметр 0–2 А, С = 0,1 А переменный резистор (реостат),сопротивлением 10 Омрезистор, R1 = 12 Ом, обозначить R1резистор, R2 = 6 Ом, обозначить R2соединительные провода, 8 шт. ключ рабочее полеКомплект №6собирающая линза, фокусное расстояние F1 = 60 мм, обозначить Л1 линейка длиной 200–300 мм смиллиметровыми делениямиэкран рабочее полеисточник питания постоянного тока 4,5 В соединительные провода ключ лампа на подставке
Комплект №7штатив с муфтой и лапкойметровая линейка (погрешность 5 мм) шарик с прикрепленной к нему нитью длиной 110 смчасы с секундной стрелкой (или секундомер)Комплект №8штатив с муфтой рычаг блок подвижный блок неподвижный нить три груза массой по (100±2) гдинамометр школьный с пределом измерения 4 Н (С = 0,1 Н)линейка длиной 200–300 мм с миллиметровыми делениями
Экспериментальные задания 1-го типаЦель задания: проверка умения проводить косвенные измерения физических величин.Предлагаемые работы :плотности вещества, силы Архимеда, коэффициента трения скольжения, жесткости пружины, периода и частоты колебаний математического маятника,момента силы, действующего на рычаг,работы силы упругости при подъеме груза с помощью подвижного или неподвижного блока,работы силы трения,оптической силы собирающей линзы, электрического сопротивления резистора, работы электрического тока,мощности электрического тока.
Определение плотности веществаИспользовать комплект №1Используя рычажные весы с разновесом, мензурку, стакан с водой, цилиндр № 2, соберите экспериментальную установку для измерения плотности материала, из которого изготовлен цилиндр № 2. В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки для определения объёма тела;запишите формулу для расчёта плотности;укажите результаты измерения массы цилиндра и его объёма;запишите числовое значение плотности материала цилиндра.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установкиВывод: В ходе выполнения экспериментального задания плотность вещества, из которого выполнен цилиндр оказалась равной 8500 кг/м3.
Определение силы АрхимедаИспользовать комплект №2Используя динамометр, стакан с водой, цилиндр № 1, соберите экспериментальную установку для определения выталкивающей силы (силы Архимеда), действующей на цилиндр. В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;запишите формулу для расчёта выталкивающей силы;укажите результаты измерений веса цилиндра в воздухе и веса цилиндра в воде;запишите численное значение выталкивающей силы.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установкиВывод: В ходе выполнения экспериментального задания сила Архимеда оказалась равной 0,2 Н.
Определение коэффициента трения скольженияИспользовать комплект №4Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, один груз, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для измерения коэффициента трения скольжения между кареткой и поверхностью рейки. В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;запишите формулу для расчёта коэффициента трения скольжения;укажите результаты измерений веса каретки с грузом и силы трения скольжения при движении каретки с грузом по поверхности рейки;запишите числовое значение коэффициента трения скольжения.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания коэффициент трения скольжения оказался равным 0,2.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение момента силы, действующего на рычагИспользовать комплект №8Используя рычаг, три груза, штатив и динамометр, соберите установку для исследования равновесия рычага. Три груза подвесьте слева от оси вращения рычага следующим образом: два груза на расстоянии 6 см и один груз на расстоянии 12 см от оси. Определите момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага на расстоянии 12 см от оси вращения рычага для того, чтобы он оставался в равновесии в горизонтальном положении.В бланке ответов:зарисуйте схему экспериментальной установки;запишите формулу для расчета момента силы;укажите результаты измерений приложенной силы и длины плеча; запишите числовое значение момента силы.2) M=Fl3) F = 2Н, l = 0,12 м4) М = 2Н·0,12 м = 0,3 Н·мВывод: В ходе выполнения экспериментального задания момент силы, которую необходимо приложить к правому концу рычага оказался равным 0,3 Н · м.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение жесткости пружиныИспользовать комплект №3Используя штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и два груза, соберите экспериментальную установку для измерения жёсткости пружины. Определите жёсткость пружины, подвесив к ней два груза. Для измерения веса грузов воспользуйтесь динамометром. В бланке ответов:Сделайте рисунок экспериментальной установки;запишите формулу для расчёта жёсткости пружины;укажите результаты измерения веса грузов и удлинения пружины;запишите числовое значение жёсткости пружины.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания коэффициент жесткости оказался равным 40 Н/м.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение периода и частоты колебаний математического маятникаИспользовать комплект №7Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив с муфтой и лапкой; метровую линейку (погрешность 5 мм); шарик с прикрепленной к нему нитью; часы с секундной стрелкой (или секундомер). Соберите экспериментальную установку для определения периода и частоты свободных колебаний нитяного маятника.В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;Приведите формулу для расчета периода и частоты колебаний;укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для длин нити маятника равной 0,5 м;вычислите период и частоту колебания;Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания период свободных колебаний оказался равен 1,4 с, частота 0,7 Гц.3) N = 30; t = 42 с. 4) Т = t/N = 1,4 с;ν = 1/Т = 0,7 Гц. 2) Т = t/N; ν = 1/Т; Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение работы силы тренияИспользовать комплект №4Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, один груз, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для определения работы силы трения при перемещении в горизонтальном направлении каретки с грузом на длину рейки. В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;запишите формулу для расчёта работы силы трения;укажите результаты измерений силы трения скольжения при движении каретки с грузом по поверхности рейки, длины рейки;запишите числовое значение. работы силы трения.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установкиВывод: В ходе выполнения экспериментального задания работа трения скольжения оказалась равным 2 Дж2) А=Fтр · s; Fтр =Fтяги (при равномерном движении); 4) А= 0,4 Н · 0,5 м=2 Дж.3) Fтяги = 0,4 Н; l = 0,5 м;
Определение электрического сопротивления резистораИспользовать комплект №5Определите электрическое сопротивление резистора R1. Для этого соберите экспериментальную установку, используя источник тока 4,5 В, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода и резистор, обозначенный R1. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,2 А. В бланке ответов:нарисуйте электрическую схему эксперимента;запишите формулу для расчёта электрического сопротивления;укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,2 А;запишите численное значение электрического сопротивления.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания сопротивление резистора R1 оказалось равным 12 Ом.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение мощности токаИспользовать комплект №5Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для определения мощности, выделяемой на резисторе при силе тока 0,5 А. В бланке ответов:нарисуйте электрическую схему эксперимента;запишите формулу для расчёта мощности электрического тока;укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,5 А;запишите численное значение мощности электрического тока.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания мощность электрического тока оказалась равной 1,5 Вт.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение работы силы упругости при подъеме груза с помощью подвижного блокаИспользовать комплект №8Используя штатив с муфтой, блок подвижный, нить, 3 груза, динамометр школьный, линейку, определите работу силы упругости при подъеме трех грузов на высоту 20 см.В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;приведите формулу для расчета работу силы упругости;укажите результаты прямых измерений высоты и силы упругости;Вычислите работу силы упругости при подъеме трех грузов на указанную высоту;2) А = Fупр.h; 3) Fупр. = 2 Н (при равномерном перемещении); h = 0,2 м; 4) А = 2 Н·0,2 м = 0,4 ДжВывод: В ходе выполнения экспериментального задания работа силы упругости при подъеме тела оказалась равной 0,4 Дж.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение работы силы упругости при подъеме груза с помощью неподвижного блокаИспользовать комплект №8Используя штатив с муфтой, блок неподвижный, нить, 3 груза, динамометр школьный, линейку, определите работу силы упругости при подъеме трех грузов на высоту 20 см.В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;приведите формулу для расчета работу силы упругости;укажите результаты прямых измерений высоты и силы упругости;Вычислите работу силы упругости при подъеме трех грузов на указанную высоту;2) А = Fупр.h; 3) Fупр. = 3,2 Н (при равномерном перемещении); h = 0,2 м; 4) А = 3,2 Н·0,2 м = 0,64 ДжВывод: В ходе выполнения экспериментального задания работа силы упругости при подъеме тела оказалась равной 0,64 Дж.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение работы токаИспользовать комплект №5Используя источник тока, вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R, соберите экспериментальную установку для определения работы электрического тока на резисторе. При помощи реостата установите в цепи силу тока 0,3 А. Определите работу электрического тока за 10 минут. В бланке ответов:нарисуйте электрическую схему эксперимента;запишите формулу для расчёта работы электрического тока;укажите результаты измерения напряжения при силе тока 0,3 А;запишите численное значение работы электрического тока.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания работа тока оказалась равной 648 Дж.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение оптической силы собирающей линзыИспользовать комплект №6Используя собирающую линзу, экран, линейку, соберите экспериментальную установку для определения оптической силы линзы. В качестве источника света используйте свет от удалённого окна. В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;запишите формулу для расчёта оптической силы линзы;укажите результат измерения фокусного расстояния линзы;запишите значение оптической силы линзы.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оптическая сила линзы оказалась равной 17дптр.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Экспериментальные задания 2-го типаЦель задания: проверка умения представлять экспериментальные результаты в виде таблиц или графиков и делать выводы на основании полученных экспериментальных данных.Предлагаемые работы :зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины,зависимости периода колебаний математического маятника от длины нити, зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника,зависимость силы трения скольжения от силы нормального давления,свойствах изображения, полученного с помощью собирающей линзы.
Определение зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружиныИспользовать комплект №3Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив с муфтой и лапкой, пружину, динамометр, линейку и набор из трех грузов. Установите зависимость силы упругости, возникающей в пружине, от величины растяжения пружины. Определите растяжение пружины, подвешивая к ней поочередно один, два и три груза. Для определения веса грузов воспользуйтесь динамометром.В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;запишите результаты измерения веса грузов, удлинения пружины;сформулируйте вывод о зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от величины растяжения пружины.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила упругости прямо пропорциональна растяжению пружины.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}№ опытаВес груза, НСила упругости, НУдлинение, м1110,0252220,0503330,075
Определение зависимости периода колебаний математического маятника от длины нитиИспользовать комплект №7Для выполнения этого задания используйте лабораторное оборудование: штатив с муфтой и лапкой; метровую линейку (погрешность 5 мм); шарик с прикрепленной к нему нитью; часы с секундной стрелкой (или секундомер). Соберите экспериментальную установку для исследования зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;укажите результаты прямых измерений числа колебаний и времени колебаний для трех длин нити маятника в виде таблицы;вычислите период колебаний для всех трех случаев;сформулируйте вывод о зависимости периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания выяснилось, что при уменьшении длины нити период свободных колебаний уменьшается.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления Использовать комплект №4Используя каретку (брусок) с крючком, динамометр, три груза, направляющую рейку, соберите экспериментальную установку для определения зависимости силы трения скольжения от силы нормального давленияВ бланке ответов:нарисуйте схему экспериментаукажите результаты измерениясформулируйте вывод о зависимости силы трения скольжения от силы нормального давления{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}№ опытаСила нормального давления, НСила трения, Н120,4230,8341,2Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила трения пружины прямо пропорциональна силе нормального давления.Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установкиFтр=Fтяг- при равномерном движении, Нагружая брусок одним, двумя ,тремя грузами, измерим в каждом случае силу трения и силу давления (силу тяжести), результаты измерений запишем в таблицу
Определение свойств изображения, полученного с помощью собирающей линзыИспользовать комплект №6Используя собирающую линзу, экран, линейку, рабочее поле, источник питания постоянного тока 4,5 В, соединительные провода, ключ, лампу на подставке соберите экспериментальную установку для определения свойств изображений, полученного с помощью собирающей линзы В бланке ответов:сделайте рисунок экспериментальной установки;укажите результат измерения фокусного расстояния линзы;сделайте вывод, ка изменяются свойства изображений, полученных с помощью собирающей линзы при удалении предмета от линзы.{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}dСвойства изображенияd < FМнимое, увеличенное, прямоеF < d < 2FДействительное, увеличенное, перевернутоеd > 2FДействительное, уменьшенное, перевернутоеВывод: При удалении предмета от линзы изображение предмета из мнимого переходит в действительное, а его размеры уменьшаются. Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Определение зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводникаИспользовать комплект №5Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резистор, обозначенный R2, соберите экспериментальную установку для исследования зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводника. В бланке ответов:нарисуйте электрическую схему эксперимента;укажите результаты измерения напряжения при силе тока при разных положениях ползунка реостата;Сделайте вывод о зависимости силы тока, возникающей в проводнике, от напряжения на концах проводникаВывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что при увеличении напряжения между концами проводника сила тока в проводнике также увеличивается .{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}№ опытаI, AU, B10,22,420,33,630,44,8Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Экспериментальные задания 3-го типаЦель работы: проверка умения проводить экспериментальную проверку физических законов и следствий.Предлагаемые работы по проверке:Закона последовательного соединения резисторов для электрического напряженияЗакона параллельного соединения резисторов для силы электрического тока
Проверка законов последовательного соединения резисторов для электрического напряженияИспользовать комплект №5Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резисторы, обозначенные R1 и R2 соберите экспериментальную установку для проверки правила для электрического напряжения при последовательном соединении резисторов.В бланке ответов:1. начертите электрическую схему эксперимента;2. измерьте напряжение на каждом резисторе и общее напряжение на участке, включающим оба резистора;3. сравните напряжение на каждом резисторе и общее напряжение на участке, включающим оба резистора4. сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила.Вывод: Общее напряжение на двух последовательно соединенных резисторах равно сумме напряжений на каждом из резисторов.{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}U, ВU1, ВU2, ВВывод321U =U1+U2Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
Проверка законов параллельного соединения резисторов для силы токаИспользовать комплект №5Используя источник тока (4,5 В), вольтметр, амперметр, ключ, реостат, соединительные провода, резисторы, обозначенные R1 и R2 соберите экспериментальную установку для проверки правила для силы тока при параллельном соединении резисторов.В бланке ответов:1. начертите электрическую схему эксперимента;2. измерьте силу тока в каждой ветви цепи и на неразветвленном участке;3. сравните силу тока на основном проводнике с суммой сил токов в параллельно соединенных проводниках, 4. сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемого правила.Вывод: В ходе выполнения экспериментального задания оказалось, что сила тока на основном проводнике равна сумме сил токов в параллельно соединенных проводниках .{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}I, AI1, AI2, AВывод0,60,40,2I =I1+I2Образец возможного решения1) Схема экспериментальной установки
ЛитератураСпецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2016 году основного государственного экзамена по ФИЗИКЕФизика 7 класс, А.В. Перышкин, ООО Дрофа, 2014 г.Физика 8 класс, А.В. Перышкин, ООО Дрофа, 2014 г.Физика 9 класс, А.В. Перышкин, ООО Дрофа, 2012 г.