Мы хотим высокий бал на ЕГЭ по физике. В этом случае придется решать вторую часть!
Казалось бы, просто решить несколько задач. Но не всё так просто. Вторая часть проверяется экспертом, и эксперт должен убедится, что Вы не просто знаете формулы, но и можете:
- работать с физической моделью;
- корректно изображать её на рисунке;
- обосновать применение тех или других формул для данной модели;
- производить математические манипуляции с формулами;
- корректно использовать буквенный обозначения физических величин;
- представлять значения физических величин в СИ;
- считать (пользоваться калькулятором);
- оформлять это всё в понятном, доступном виде.
Отдельно хочется подчеркнуть, что эксперт – это живой человек.
Постарайтесь оформить решение задачи так, чтобы, эксперту была:
- понятна логика Ваших рассуждений,
- почерк был разборчив,
- рисунок понятен.
Итак, приступим.
Смотрим первым делом
Очень рекомендую посмотреть демоверсию КИМа на сайте ФИПИ. Особенно ту часть, где представлены решения задач. К каждой задаче, кроме решения, представлены «Критерии оценивания выполнения задания». Именно такой лист будет лежать перед экспертом, когда он будет проверять Вашу работу. Эксперт дословно будет искать в Вашей работе те пункты, которые указаны в критериях оценивания. Отсутствие любого пункта «опускает» оценку эксперта ниже по баллам.
Кроме демоверсии КИМа такие критерии вы можете найти в стандартных сборниках типовых экзаменационных вариантов, в широком ассортименте представленных в магазинах, и в работах, предлагаемых на сайте «Статграда».
Оформление задачи
Стиль оформления
Самым оптимальным при выборе оформления задачи является выбор в пользу классического школьного оформления:
- «Дано»,
- «Си»,
- рисунок,
- базовые формулы,
- вывод итоговой формулы (математические преобразования),
- подстановка значений (расчёт),
- ответ.
Эксперт ждёт от Вас именно такого оформления, и ему будет легче отследить все критерии оценивания.
Но это не значит, что другой стиль оформления снизит Ваш балл. Нет! Просто Вам будет труднее соответствовать критериям оценивания.
«Дано:»
Ни где в критериях оценивания выполнения задания не сказано, что должно быть представлено «краткое условие задачи», которое школьники называют «Дано».
Но! Именно такая запись позволяет корректно отследить несколько важных моментов.
- Определение обозначения вводимых величин.
- Перевод в СИ.
- Справочные данные.
Перевод в СИ
Сразу маленький комментарий: в критериях оценивания нет ни где упоминания, о необходимости расчетов в СИ. Если Вы свободно оперируете в других системах, например, в СГС – флаг вам в руки. Но тогда вот Вам мой совет: не забывайте указывать единицы измерения в «расчете»! Про «расчет» мы поговорим позже…. Но использование СИ позволяет Вам избежать ряда ошибок, плюс эксперт будет от Вас ждать именно этого и ему будет легче отследить «понимаете ли Вы то, что делаете»!
Но и тут есть нюансы.
Так задачи на фотоэффект очень удобно решать в электронвольтах (эВ). Но как только в задаче возникает длина или частота волны, или скорость фотоэлектрона – тут же приходится переходить в джоули (Дж).
А задачи на расчёт сопротивления проводника по его физическим характеристикам удобно решать в квадратных миллиметрах, а не в квадратных метрах (это я про сечение провода). Вот и думайте!
Обратите внимание, что фраза «Перевод в систему СИ» является тавтологией, т.к. «СИ» (аббревиатура от французского «Système international d’unités») - «международная система единиц».
Итак, возможны три варианта:
1. Записать в «дано» сразу значения в СИ. Неплохо, но тут кроется маленькая «подлянка». Данные в начальном виде находятся в КИМе, в преобразованном - в Вашем решении. Они удалены друг от друга и, в спешке, от усталости, от жары (и такое бывает на экзамене), Вы допустите банальную ошибку по невнимательности: пропустите «нолик», ошибётесь со степенью... Будет сильно обидно терять балл из-за такого.
2. Записать начальные данные и перевод в СИ через знак равно «=».
3. Оформить перевод в СИ отдельным столбцом.
Настоятельно рекомендую использовать «экспоненциальную запись» числа. Экспоненциальная запись представляется как комбинация мантиссы (число до десятки) и экспоненты (степени десятки).
С большим числом нулей легко запутаться!
При этом можно не приводить к «нормализованной записи» – это когда мантисса М больше или равна 1 и меньше 10. Например:
Так меньше вероятность совершить ошибку. Всё равно Вы будите использовать при расчете калькулятор, а на экзамене разрешён инженерный калькулятор, а он шикарно справляется с такой записью.
Еще одна рекомендация: научитесь пользоваться инженерным калькулятором! Именно та часть инженерных расчётов, где используется экспоненциальная запись чисел.
Какой вариант оформления перевода с СИ выбрать, и вообще, переводить ли – решать Вам.
Несколько слов о единицах измерения
В физике значение физической величины, записанное без единиц измерения – грубейшая ошибка! Исключение – величины, у которых нет размерности, такие как коэффициент трения.
Поинтересуйтесь, как правильно записываются единицы измерения.
- Между значением и единицей измерения стоит знак пробела. Иначе может возникнуть такая ситуация: «100м» - это «100 м» или «10 Ом» (100 метров или 10 Ом).
- С большой буквы пишутся величины названные в честь ученых: Н, Ом, Дж… Остальные величины с маленькой буквы: м, кг, моль. Но если Вы пишите название единицы полностью – то с маленькой буквы: ньютон, джоуль.
- Кратные и дольные приставки не отрываются от наименования единицы измерения: кПа, МПа, гПа. Обратите внимание, что маленькая или большая буква - это принципиально! «Маленька г» - «гекто» (вторая степень), а «большая Г» - «гига» (шестая степень).
Определение вводимых величин
Существует негласное правило, что, если в условии задачи указаны конкретные обозначения физических величин, то эти обозначения и необходимо использовать в «Дано» и в решении задачи. Так, я привык обозначать силу упругости как Fупр, но если в условии написано: «…действует сила упругости F = 10 Н…», то и в «Дано», и в формулах у меня должна фигурировать именно F, а не Fупр.
Если в условии задачи нет буквенного обозначения, то Вы вправе выбирать свои, удобные Вам обозначения, но я рекомендую использовать общепринятые обозначения: масса - m или M, сила нормальной реакции опоры – N, сила натяжения нити – T. Если есть однотипные величины, то используйте цифровые или буквенные индексы: T1, T2, T3…
Для большинства физических величин, встречающихся на экзамене по физике, есть общепринятые буквенные обозначения. Но есть величины, для которых возможны варианты. Так, для мощности используют обозначения и P, и N. Чаще N – это механическая мощность, P – мощность в задачах на электромагнетизм. Но, если Вы в механике обозначите мощность через P – ни чего криминального в этом нет.
Для удельной теплоты парообразования есть обозначение L. Именно такое Вы встретите в школьном учебнике физики. Но в справочниках Вы можете встретить обозначение r. Какое обозначение выбрать? Как Вам удобно.
Но есть и подводные камни. В механике энергию обозначают символом E. Но в электродинамике энергия обозначается W. Символ E в задачках на электромагнетизм зарезервирован за напряжённостью электрического поля, и использование этого символа не «по назначению» вероятнее всего приведет к ошибке!
Особые затруднения может вызвать символ t. Этим символом обозначаются время и температура. В термодинамике лучше сразу температуру обозначать T («тэ большое»), заодно и не забудете в кельвины перевести… Но есть в физике задачи, где и время фигурирует, и температура присутствует, причем без перевода в кельвины. Тогда рекомендую для времени использовать символ «τ» («тау») для времени.
Ну, а если Вам не повезет и попадётся задача с плотностью и удельным электрическим сопротивлением, которые обозначаются символом «ρ» («ро»), то я советую использовать буквенные или цифровые индексы (ρ1, ρ2) и внимательно производить математические преобразования, чтоб, случайно, не «сократить» их.
Есть ещё один важный момент. В критерии оценивания на максимальный бал есть пункт II:
II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением обозначений констант, указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов);
Каждое введённое Вами буквенное обозначение физической величины должно быть прокомментировано, например, «Ekо – начальная кинетическая энергия тела».
Отсутствие описания хоть одной величины даёт указание эксперту снизить оценку на балл. Почему так жёстко? Эксперт не экстрасенс, он не может «залезть» в голову ученика. Эксперт – читатель! Он читает Ваше решение и ему всё понятно! А если не понятно – Вы плохой «писатель» и не заслуживаете высший балл!
Неужели всё-всё надо описывать? Я задачу пришел решать или сочинение писать? НЕТ! Оказывается, можно вообще ни одного слова не написать, и при этом полностью соответствовать критериям оценивания на максимум. Давайте разберёмся.
В критериях оценивания есть один подводный камень. Он кроется во фразе «…и стандартных обозначений величин, используемых при написании физических законов». Казалось, бы, если я использую стандартный символ для физической величины, например, масса m или сила трения Fтр, то не надо их описывать. Но! Часто в задаче фигурирует несколько тел, например два. Про массу какого тела вы говорите? А сила трения скольжения действует как на тело, которое движется, так на тело, по которому движутся (III закон Ньютона) – какую силу трения Вы упоминаете в своем решении? Поэтому, если возникает не однозначная трактовка обозначения физической величины, не поленитесь – опишите её. Если у Вас возникает сомнение – надо описывать, не надо описывать – опишите, лишним не будет. Ваша задача, что бы эксперт однозначно прослеживал ход Ваших мыслей, а не гадал, что Вы имеете ввиду.
И вот тут очень сильно может помочь рисунок (схема, чертеж)! Из рисунка всё становится понятно, и ничего не надо описывать! Но тут тоже полно «подводных камней». Про рисунок подробно мы поговорим позже…
Также хочу обратить Ваше внимание, что в этом же критерии есть шикарная формулировка: «…за исключением… обозначений, используемых в условии задачи». Не нужно описывать величины, определённые в кратком условии задачи – они уже описаны в задаче и текст задачи тоже лежит перед экспертом. Таким образом, максимально включайте известные физические величины в «Дано» - меньше придётся писать текста.
Вот пример. В тексте задачи сказано, что «… тело находилось в состоянии покоя…». В дано можно записать:
И величину Vo ни как не надо комментировать!
Но не надо в «Дано» искусственно запихивать величины, которых нет в условии задачи!
Справочные данные
В начале КИМа есть «Справочные данные». Надо ли их перетаскивать в «Дано»?
Справочник начинается с констант. Их не нужно записывать в «Дано», не нужно описывать. Просто используете в формулах буквенное обозначение и в расчёте подставляете значение константы. Но это если Вы используете именно, то обозначение, которое указано в КИМе! Казалось бы, а как иначе. Вот пример: в задаче сказано «…протон влетает в магнитное поле…». Вы знаете, что заряд протона по модулю равен элементарному электрическому заряду e. Но в формуле расчета силы Лоренса, действующей на заряд, присутствует заряд q: Fл=BVq. Если Вы ничем это не прокомментируете, а просто вместо q в расчёте подставите значение e, возникает вопрос «На каком основании?» Если шанс потерять балл. Чтобы подстраховаться загоним это значение в «Дано»! Нам же сказано в задании «протон». И массу туда же загоним… И ни чего комментировать не надо.
Если Вам лень писать это в «Дано», то вам придется в тексте решения комментировать, что заряд протона по модулю равен элементарному электрическому заряду. Какой способ лучше – Вам выбирать.
Особо стоит сказать про задачи, в которых используются «плотность», «удельная теплоёмкость», «удельная теплота…». Обязательно перегоните эти справочные данные в краткое условие задачи. Во-первых, это избавляет Вас от обязательного описания вновь вводимых величин, особенно если используется несколько веществ с разными характеристиками, а, во-вторых, показывает эксперту, что Вы умеете пользоваться справочниками.
Маленький комментарий. По определению, Единый государственный экзамен по предмету проверяет не только Ваше знание предмета, но и целый букет межпредметных компетенций, привитых Вам за время обучения:
- умение пользоваться графиками, таблицами, справочниками,
- умение оперировать математическими моделями и сущностями,
- умение излагать свои мысли, доказывать свою точку зрения, опираясь на факты, законы,
- и еще много, много чего…
Вот «от куда растут ноги» у всех этих критериев оценивания!
График в условии задачи
Именно в связи с этим в условиях задач часто встречаются графики. Очень часто они встречаются в задачах на закон Фарадея (электромагнитная индукция), в термодинамических задачах, задачах на электродинамику. Создатели КИМа хотят проверить как Вы умеете их читать. Как быть с ними. Вероятнее всего Вам придется в тексте решения объяснять, что конкретно вы видите на графике и какие данные Вы из него берёте. Особенно в термодинамике: какой процесс, работа – площадь под графиком на PV-диаграмме, и т.д.
Но формально график – это часть условия задачи, следовательно, и его тоже можно перетащить в «Дано». Если из графика необходимо «вытащить» всего одну точку – смело запишите её в краткое условие, но, обязательно, используете индексные величины, например, U1, po… Так будет понятно, что вы их взяли конкретно из графика. Или просто допишите в скобочках «(из графика)» - ведь у нас нет жёстких правил записи краткого условия задачи. А много слов писать нам лень….
«Найти»
В задаче всегда просят что-то найти. Не забудьте указать это в кратком условии задачи. Это опять избавит Вас от обязательного описания вновь вводимых величин. Но проследите внимательно, что бы в Ваших формулах эта величина была обозначена точно также и искали Вы в решении именно эту величину!
Вот пример. В задаче просят «… найти силу с которой тело давит на поверхность…» Понятно, по определению, что речь идёт про вес тела. Обозначается он символом P – это и пишем в «Найти». Очевидно, что при описании движения тела, мы будем находить силы, действующие на тело. И, следовательно, нас интересует сила нормальной реакции опоры N, действующей на тело – её и будем искать. Вывели, рассчитали, записали верный ответ… Но! Вы не то нашли! Вас не это просили! Следовательно, в тексте решения задачи Вы должны, ссылаясь на III закон Ньютона, описать, что P=N, а уж после искать N…
С кратким условием задачи закончили. Переходим к решению задачи…