Методологические умения (задания 15–17) · ОГЭ по физике

Задание 16. Этапы исследования

Анализ отдельных этапов исследования по его описанию: выводы и интерпретация результатов опыта. 2 балла · повышенный уровень · ≈5 минут · раздел: все разделы курса. Форма ответа — две цифры, порядок записи значения не имеет. 100 заданий с проверкой ответа и разбором.

Решено

Правильно

Точность

Простыми словами

Описан школьный опыт и дана таблица результатов. Из пяти утверждений нужно выбрать два, которые действительно следуют из этого опыта. Ловушка в том, что неверные утверждения часто физически правильные — но именно этот опыт их не доказывает.

Ответ — две цифры в любом порядке. 2 балла, при одной ошибке — 1 балл. Повышенный уровень.

Меняем одно, держим остальное

В любом исследовании есть три вида величин:

Что менялиодна величина, которую экспериментатор задаёт сам (масса груза, длина проволоки).

Что измеряливеличина, за которой следят (удлинение пружины, сопротивление).

Что не меняливсё остальное: материал, сечение, температура, та же пружина.

Опыт доказывает зависимость, только если от опыта к опыту меняется одна величина. Если изменились две, причину установить нельзя.

Чтобы проверить влияние длины, сравнивают строки с одинаковым сечением и материалом. Строки, где отличается и то и другое, для вывода не годятся.

Проверка «во сколько раз»

Направление («больше — больше») ещё не говорит о прямой пропорциональности. Проверьте отношение: если величина $x$ выросла в $k$ раз, а $y$ — тоже в $k$ раз, то $y \sim x$ . Если при увеличении длины маятника вчетверо период вырос только вдвое, зависимость не прямая пропорциональность.

Удвоили силу — удвоилось удлинение:

F \sim x

k = \frac{1 Н}{0 , 02 м} = 50

Н/м

Разбор

Ученик подвешивал к пружине грузы и измерял удлинение. $m$ : 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 кг. $x$ : 2; 4; 6; 8 см. Какие два утверждения верны? 1) удлинение прямо пропорционально массе груза; 2) жёсткость пружины растёт с ростом нагрузки; 3) удлинение зависит от материала пружины; 4) при массе 0,5 кг пружина обязательно разорвётся; 5) жёсткость пружины 50 Н/м.

Масса выросла в 2, 3, 4 раза — удлинение тоже: 1 верно.
$k = \frac{m g}{x} = \frac{0 , 1 \cdot 10}{0 , 02} = 50$ Н/м в каждой строке — постоянна: 5 верно, 2 неверно.
Материал не меняли — про него опыт ничего не говорит: 3 не следует. О разрыве данных нет: 4 не следует.
Ответ: 15.

Исследовали зависимость сопротивления проволоки от длины при одинаковом сечении 0,5 мм² и одном материале: $l$ = 1; 2; 4 м, $R$ = 0,5; 1,0; 2,0 Ом.

$\frac{R}{l} = 0, 5$ Ом/м во всех строках — $R$ прямо пропорционально $l$ .
«Сопротивление зависит от сечения» — физически верно, но этот опыт сечение не менял, вывод не следует.

Для каждого утверждения задайте вопрос: «Меняли ли в опыте эту величину?» Нет — утверждение из опыта не следует, даже если оно правда.

Посмотреть на модели

Интерактивные модели Лаборатории по темам этого номера: величины в них меняются ползунками, и видно, что от чего зависит.

Колебания маятникаменяйте массу и смотрите, изменился ли период Волны: что бежит и что качаетсяследите за отмеченной частицей: она не улетает с волной Звук: высота, громкость, эхопоменяйте частоту и амплитуду и послушайте, что изменилось Вынужденные колебания и резонансподберите частоту раскачки так, чтобы амплитуда взлетела Стоячие волны: струна и трубадёрните струну и найдите частоты, на которых она делится на 2, 3, 4 части Продольная и поперечная волнапереключите волну с поперечной на продольную и найдите сгущения Наложение импульсов и отражениестолкните горб с впадиной — в момент встречи шнур прямой Биения: два близких тонапослушайте два близких тона и сосчитайте биения Интерференция волн на водеперетащите зонд по воде и найдите места, где вода стоит Пружинный маятник: энергия и затуханиеоттяните груз мышью или пальцем и отпустите — смотрите, куда перетекает энергия Колебания как тень движения по окружноститяните точку по окружности и сравните два колебания со сдвигом фаз Маятниковая волназапустите ряд маятников и поймайте две, три и четыре шеренги

Где это проходят в школе

Материал этого номера разбирается в школьном курсе:

То же самое на ВПР

Эти темы спрашивают и раньше — во всероссийской проверочной работе по физике:

ВПР по физике, 8 класс

Посмотреть и посчитать

Модели

Закон Гука и жёсткость пружины

Серия: 0

Удлинение x, см	2	4	6	8
Сила упругости F, Н	0,5	1	1,5	2

Длина l, м	1	2	3	4
Сопротивление R, Ом	0,8	1,6	2,4	3,2

Длина нити l, м	0,25	0,5	1
Период T, с	1	1,4	2