- Что требуется
- Использование формул, которых нет в кодификаторе
- Решение задач только числами
- Не подставлены числа в формулу при расчете
- Алгоритм решение задач по физике. | материал для подготовки к егэ (гиа) по физике (11 класс) по теме: | образовательная социальная сеть
- Анализ условия задачи
- Задания по молекулярной физике
- Задания по электродинамике
- Задача
- Задачи с развернутым ответом
- Особенности
- Ответ
- Рекомендации по подготовке к экзамену
- Решение
- Советы
- Типичные ошибки
Что требуется
Решить качественную задачу из любого раздела, который есть в кодификаторе.
Использование формул, которых нет в кодификаторе
Снижение на два балла возможно, если в решении применяются формулы, которых нет в кодификаторе. Чаще всего подобные ошибки участники экзамена допускают в задачах по термодинамике и на движение тела, брошенного под углом к горизонту или горизонтально.
В задачах по термодинамике подобные ошибки выпускники допускают, когда для решения нужно найти количество теплоты, которое необходимо сообщить газу в изобарном процессе. Участники экзамена знают формулу для количества теплоты и сразу ее записывают. Однако ее нет в кодификаторе, ее нужно вывести, поэтому в решении необходимо записать первый закон термодинамики, уравнение для изменения внутренней энергии и формулу для работы газа при изобарном процессе.
Решение задач только числами
Некоторые учащиеся решают задачи, сразу подставляя числа, не записав формулу в общем виде. В этом случае будет поставлено 0 баллов — за отсутствие формул, необходимых для решения задачи.
Не подставлены числа в формулу при расчете
Для проведения расчетов в выведенную при решении задачи формулу, в которой искомая физическая величина выражена через известные в задаче физические величины, надо обязательно подставить числа. Их также надо подставлять и при расчете задачи по частям.
Алгоритм решение задач по физике. | материал для подготовки к егэ (гиа) по физике (11 класс) по теме: | образовательная социальная сеть
Как искать решение? [2] стр. 212
- Понять предложенную задачу.
- Найти путь от неизвестного к данным, если нужно, рассмотрев промежуточные задачи (“анализ”).
- Реализовать найденную идею решения (“синтез”).
- Решение проверить и оценить критически.
Кинематика материальной точки. [1] стр. 18
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Выбрать систему отсчета (это предполагает выбор тела отсчета, начала системы координат, положительного направления осей, момента времени, принимаемого за начальный).
- Определить вид движения вдоль каждой из осей и написать кинематические уравнения движения вдоль каждой оси – уравнения для координат и для скорости (если тел несколько, уравнения пишутся для каждого тела).
- Определить начальные условия (координаты и проекции скоростей в начальный момент времени), а также проекции ускорения на оси и подставить эти величины в уравнения движения.
- Определить дополнительные условия, т.е. координаты или скорости для каких-либо моментов времени (для каких-либо точек траектории), и написать кинематические уравнения движения для выбранных моментов времени (т.е. подставить эти значения координат и скорости).
- Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Динамика материальной точки. [1] стр. 36
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Выбрать систему отсчета.
- Найти все силы, действующие на тело, и изобразить их на чертеже. Определить (или предположить) направление ускорения и изобразить его на чертеже.
- Записать уравнение второго закона Ньютона в векторной форме и перейти к скалярной записи, заменив все векторы их проекциями на оси координат.
- Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
- Если в задаче требуется определить положение или скорость точки, то к полученным уравнениям динамики добавить кинетические уравнения.
- Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Статика. [1] стр. 53
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Выбрать систему отсчета.
- Найти все силы, приложенные к находящемуся в равновесии телу.
- Написать уравнение, выражающее первое условие равновесия (
Fi = 0), в векторной форме и перейти к скалярной его записи.
- Выбрать ось, относительно которой целесообразно определять момент сил.
- Определить плечи сил и написать уравнение, выражающее второе условие равновесия (
Mi = 0).
- Исходя из природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
- Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Закон сохранения импульса. [1] стр. 67
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
Закон сохранения механической энергии. [1] стр. 8
Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Выбрать систему отсчета.
- Выделить два или более таких состояний тел системы, чтобы в число их параметров входили как известные, так и искомые величины.
- Выбрать нулевой уровень отсчета потенциальной энергии.
- Определить, какие силы действуют на тела системы – потенциальные или непотенциальные.
- Если на тела системы действуют только потенциальные силы, написать закон сохранения механической энергии в виде: Е1 = Е2.
- Раскрыть значение энергии в каждом состоянии и, подставить их в уравнение закона сохранения энергии.
- Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Теплота (первое начало термодинамики Q = 
Задачи об изменении внутренней энергии тел можно разделить на три группы.
В задачах первой группы рассматривают такие явления, где в изолированной системе при взаимодействии тел изменяется лишь их внутренняя энергия без совершения работы над внешней средой.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Определить изолированную систему.
- Установить у каких тел внутренняя энергия уменьшается, а у каких – возрастает.
- Составить уравнение теплового баланса (
U = 0), при записи которого в выражении cm(t2 – t1), для изменения внутренней энергии, нужно вычитать из конечной температуры тела начальную и суммировать члены с учетом получающегося знака.
- Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
В задачах второй группы рассматриваются явления, связанные с превращением одного вида энергии в другой при взаимодействии двух тел. Результат такого взаимодействия – изменение внутренней энергии одного тела в следствие совершенной им или над ним работы.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Следует убедиться, что в процессе взаимодействия тел теплота извне к ним не подводится, т.е. действительно ли Q = 0.
- Установить у какого из двух взаимодействующих тел изменяется внутренняя энергия и что является причиной этого изменения – работа, совершенная самим телом, или работа, совершенная над телом.
- Записать уравнение 0 =
U A для тела, у которого изменяется внутренняя энергия, учитывая знак перед А и к.п.д. рассматриваемого процесса.
- Если работа совершается за счет уменьшения внутренней энергии одного из тел, тоА=
U, а если внутренняя энергия тела увеличивается за счет работы, совершенной над телом, то
А =
U.
- Найти выражения для
U и A.
- Подставляя в исходное уравнение вместо
U и A их выражения, получим окончательное соотношение для определения искомой величины.
- Полученное уравнение решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Задачи третьей группы объединяют в себе две предыдущие.
Тепловое расширение твердых и жидких тел. [3] стр. 184
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Для каждого теплового состояния каждого тела записать соответствующую формулу теплового расширения.
- Если в задаче наряду с расширением тел рассматриваются другие процессы, сопутствующие расширению, – теплообмен, изменение гидростатического давления жидкости или выталкивающей силы, то к уравнениям теплового расширения надо добавить формулы калориметрии и гидростатики.
- Синтез (получить результат).
- Решить полученную систему уравнений относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Газы. [3] стр. 195
По условию задачи даны два или несколько состояний газа и при переходе газа из одного состояния в другое его масса не меняется.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Представить какой газ участвует в том или ином процессе.
- Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
- Записать уравнение объединенного газового закона Клапейрона для данных состояний.
- Если один из трех параметров остается неизменным, уравнение Клапейрона автоматически переходит в одно из трех уравнений: закон Бойля – Мариотта, Гей-Люссака или Шарля.
- Записать математически все вспомогательные условия.
- Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
- Решение проверить и оценить критически.
По условию задачи дано только одно состояние газа, и требуется определить какой либо параметр этого состояния или же даны два состояния с разной массой газа.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Установить, какие газы участвуют в рассматриваемых процессах.
- Определить параметры p,V и T, характеризующие каждое состояние газа.
- Для каждого состояния каждого газа (если их несколько) составить уравнение Менделеева – Клапейрона. Если дана смесь газов, то это уравнение записывается для каждого компонента. Связь между значениями давлений отдельных газов и результирующим давлением смеси устанавливается законом Дальтона.
- Записать математически дополнительные условия задачи
- Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Насыщающие и ненасыщающие пары. Влажность. [3] стр. 219
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Установить число состояний газа, рассматриваемых в условии задачи, обратить особое внимание на то, дается ли чистый пар жидкости или смесь пара с сухим воздухом.
- Для каждого состояния пара записать уравнение Менделеева – Клапейрона и формулу относительной влажности, если о последней что-либо сказано в условии. Составить уравнение Менделеева – Клапейрона для каждого состояния сухого воздуха (если дана смесь пара с воздухом). В тех случаях, когда при переходах из одного состояния в другое масса пара не меняется, вместо уравнения Менделеева – Клапейрона можно использовать сразу объединенный газовый закон.
- Записать математически все вспомогательные условия
- Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Электростатика. [3] стр. 234
Решение задачи о точечных зарядах и системах, сводящихся к ним, основано на применении законов механики с учетом закона Кулона и вытекающих из него следствий.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Расставить силы, действующие на точечный заряд, помещенный в электрическое поле, и записать для него уравнение равновесия или основное уравнение динамики материальной точки.
- Выразить силы электрического взаимодействия через заряды и поля и подставить эти выражения в исходное уравнение.
- Если при взаимодействии заряженных тел между ними происходит перераспределение зарядов, к составленному уравнению добавляют уравнение закона сохранения зарядов.
- Записать математически все вспомогательные условия
- Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Постоянный ток. [2] стр. 274
Задачи на определение силы тока, напряжения или сопротивления на участке цепи.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Начертить схему и указать на ней все элементы.
- Установить, какие элементы цепи включены последовательно, какие – параллельно.
- Расставить токи и напряжения на каждом участке цепи и записать для каждой точки разветвления (если они есть) уравнения токов и уравнения, связывающие напряжения на участках цепи.
- Используя закон Ома, установить связь между токами, напряжениями и э.д.с.
- Если в схеме делают какие-либо переключения сопротивлений или источников, уравнения составляют для каждого режима работы цепи.
- Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Электромагнетизм. [2] стр. 323
Задачи о силовом действии магнитного поля на проводники с током.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Сделать схематический чертеж, на котором указать контур с током и направление силовых линий поля. Отметить углы между направлением поля и отдельными элементами контура.
- Используя правило левой руки, определить направление сил поля (сила Ампера), действующих на каждый элемент контура, и проставить векторы этих сил на чертеже.
- Указать все остальные силы, действующие на контур.
- Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
- Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Задачи о силовом действии магнитного поля на заряженные частицы.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Нужно сделать чертеж, указать на нем силовые линии магнитного и электрического полей, проставить вектор начальной скорости частицы и отметить знак ее заряда.
- Изобразить силы, действующие на заряженную частицу.
- Определить вид траектории частицы.
- Разложить силы, действующие на заряженную частицу, вдоль направления магнитного поля и по направлению, ему перпендикулярному.
- Составить основное уравнение динамики материальной точки по каждому из направлений разложения сил.
- Исходя из физической природы сил, выразить силы через величины, от которых они зависят.
- Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Задачи на закон электромагнитной индукции.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Установить причины изменения магнитного потока, связанного с контуром, и определить какая из величин В, S или
, входящих в выражение для Ф, изменяется с течением времени.
- Записать формулу закона электромагнитной индукции.
- Выражение для Ф представить в развернутом виде (
Ф) и подставить в исходную формулу закона электромагнитной индукции.
- Записать математически все вспомогательные условия.
- Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Преломление света. [3] стр. 366
Задачи о преломлении света на плоской границе раздела двух сред.
- Понять предложенную задачу (увидеть физическую модель).
- Анализ (построить математическую модель явления):
- Установить переходит ли луч из оптически менее плотной среды в более плотную или наоборот.
- Сделать чертеж, где указать ход лучей, идущих из одной среды в другую.
- В точке падения луча на границу раздела сред провести нормаль и отметить углы падения и преломления.
- Записать формулу закона преломления для каждого перехода луча из одной среды в другую.
- Составить вспомогательные уравнения, связывающие углы и расстояния, используемые в задаче.
- Полученную систему уравнений решить относительно искомой величины.
- Решение проверить и оценить критически.
Разумеется, в статье приведены не все схемы, да и это, наверное, невозможно, ведь “сколько существует задач, столько же и алгоритмов” ([4] стр. 11) их решения (все же найти универсальный способ решения очень хочется!!!).
Литература.
- Гутман В.И., Мощанский В.Н. Алгоритмы решения задач по механике в средней школе: Кн. Для учителя. – М.: Просвещение, 1988. – 95 с.
- Пойа Д. Как решать задачу. – Львов: журнал “Квантор”, 1991.
- Балаш В.А. Задачи по физике и методы их решения. Изд. 3-е, переаб. и испр. Пособие для учителей. М.: Просвещение, 1974. – 430 с.
- Игруполо В.С., Вязников Н.В. Физика: алгоритмы, задачи, решения: Пособие для всех, кто изучает и преподает физику. – М.: Илекса, Ставрополь: Сервисшкола, 2002. – 592 с.
Рекомендую так же изучить следующую литературу:
- Каменский С.Е., Орехов В.П. Методика решения задач по физике в средней школе. – М.:Просвещение, 1971.
- Усова А.В., Тулькибаева Н.Н. Практикум по решению физических задач. 2-е изд. – М.: Просвещение, 2001. – 206 с.
- Кобушкин В.К. Методика решения задач по физике. – Издательство ленинградского университета, 1970.
- Савченко Н.Е. Решение задач по физике. Пособие для поступающих в вузы. – Минск, “Вышэйш. школа”, 1977. – 240 с.
Анализ условия задачи
Обратите внимание: в условии требуется построить график. Значит, именно он и будет правильным ответом к данной задаче. В условии определено, во сколько раз меняется объем, значит, для ответа на вопрос нужно точно рассчитать, во сколько раз изменится давление, а не просто констатировать факт его уменьшения или увеличения.
Задания по молекулярной физике
В заданиях 8–12 первой части контрольных измерительных материалов больше всего ошибок допускают при решении задач по теме «Насыщенный пар. Относительная влажность».
Рассмотрим задание 10. В сосуде под поршнем находится 2 г водяного пара под давлением 50 кПа и при температуре 100 °С. Не изменяя температуры, объем сосуда уменьшили в 4 раза. Найдите массу образовавшейся при этом воды.
Здесь нужно обратить внимание прежде всего на то, что температура пара равна 100 °С, а давление насыщенного пара при этой температуре равно 105 Па. В начальный момент времени газ находится под давлением 50 кПа, поэтому является ненасыщенным. При увеличении давления в два раза пар достигнет насыщения, а объем при постоянной температуре уменьшится в два раза. Значит, при объеме V/2 пар станет насыщенным и его давление не будет меняться при дальнейшем уменьшении объема.
Задания по электродинамике
Решая задания по электродинамике из первой части, учащиеся затрудняются ответить на вопрос, связанный с периодом изменения энергии электрического или магнитного поля в колебательном контуре. При ответе, как правило, не учитывается, что период изменения энергии электрического и магнитного поля в два раза меньше периода изменения силы тока или заряда на обкладках конденсатора колебательного контура.
При решении заданий по оптике (дифракция) участники экзамена путают такие понятия, как «максимальный порядок спектра» и «максимальное количество спектров». Максимальное количество спектров, которое можно увидеть, используя данную дифракционную решетку, можно найти, умножив значение максимального порядка спектра на два и прибавив к полученному произведению один.
В задании 24 проверяются знания выпускников по астрономии. Правильный ответ оценивается в два первичных балла. С 2020 года в этом задании предлагается пять утверждений, из которых нужно выбрать все правильные. Если в ответе указать хотя бы одну лишнюю цифру или не записать один элемент ответа, то снимается один балл из двух.
При проверке оценивается не столько знание огромного объема данных по астрономии, сколько умение анализировать представленный в табличном виде материал, связанный с характеристиками планет, спутников и звезд.
Задача
В цилиндре под поршнем при комнатной температуре t₀ долгое время находится только вода и ее пар. Масса жидкости в два раза больше массы пара. Медленно перемещая поршень, объем V под поршнем изотермически увеличивают от V₀ до 6V₀. Постройте график зависимости давления p в цилиндре от объема V на отрезке от V₀ до 6V₀. Укажите, какими закономерностями вы при этом пользовались.
Задачи с развернутым ответом
Для получения максимального балла на ЕГЭ выпускнику необходимо выполнить задания с развернутым ответом. В экзаменационной работе их шесть:
- задание 27 — качественная задача (3 балла, повышенный уровень сложности);
- расчетные задачи 29–32 (3 балла, высокий уровень сложности);
- задача 28 (2 балла, повышенный уровень сложности).
Всего за эти задания можно получить 17 первичных баллов.
В задании 27 нужно записать рассуждения, указать физические явления и законы, а главное — четко сформулировать полный ответ. Если участник экзамена будет рассуждать правильно, но даст неверный ответ, то получит максимум один балл.
Когда выпускник работает над заданием, он должен внимательно прочитать условие, выделить все встречающиеся в условии задачи термины и вспомнить их определения, ответить для себя на вопросы, об изменении каких физических величин идет речь, что нужно найти и в какой форме необходимо дать ответ (словами — например, «увеличивается», «уменьшается», в виде числового ответа, в виде графика и т. д.).
После того как выпускник ознакомится с условием, ему нужно будет проанализировать процессы, о которых идет речь. Для этого можно:
1. выделить из текста описание физических процессов, условия и последовательность их протекания;
2. установить взаимосвязь между физическими величинами, изменение которых надо рассмотреть при решении задачи, записать законы и формулы, которые отражают эту зависимость;
3. записать свои рассуждения в виде логической цепочки;
4. сформулировать ответ.
Особенности
На ЕГЭ представлены пять разделов физики: механика, молекулярная физика и термодинамика, электродинамика, основы специальной теории относительности и квантовая физика. Основы специальной теории относительности являются достаточно специфическим разделом.
Его освоению в школе уделяется совсем немного времени, но на ЕГЭ по физике он чаще всего встречается лишь в одном задании (№ 18). Из года в год статистика результатов экзамена показывает, что чем дальше по темам, тем хуже решаемость задач. Так, задачи по механике успешно решает значительный процент выпускников, по молекулярной физике — чуть меньше, по электродинамике — еще меньше, а по квантовой физике процент самый низкий.
Распространенная ошибка, которая часто возникает в задаче № 26, связана с применением первого закона термодинамики к различным изопроцессам. Выпускники неправильно пишут знаки необходимых величин. Этот закон включает в себя теплоту, подводимую или отводимую из системы, изменение внутренней энергии и работу.
В зависимости от того, расширяется газ или сжимается, нагревается или охлаждается, подводят теплоту в систему или, наоборот, отводят, у всех названных выше величин меняются знаки, и они входят в уравнение либо с плюсом, либо с минусом. Участники экзамена регулярно ошибаются при расстановке знаков.
Успешнее всего ребята справляются с задачами на уравнение Менделеева — Клайперона и на формулу для внутренней энергии идеального газа. Если на ЕГЭ попадаются эти темы, большинство абитуриентов верно решает задачу.
Ответ
На участке от V₀ до 3V₀ давление под поршнем постоянно (давление насыщенного пара на изотерме). На участке от 3V₀ до 6V₀ давление под поршнем подчиняется закону Бойля — Мариотта. Таким образом, на участке от V₀ до 3V₀ график представляет собой горизонтальный отрезок прямой, а на участке от 3V₀ до 6V₀ — фрагмент гиперболы.
Расчетные задачи высокого уровня сложности (29, 30, 31, 32)
Чтобы получить максимально возможные 3 балла в расчетных задачах 29–32, выпускнику нужно:
- записать «Дано», представить рисунок, если это необходимо для понимания ситуации;
- записать нужные для решения формулы и физические законы;
- описать все буквенные обозначения физических величин, которые используются в решении. Исключение — константы и физические величины, которые есть в условии задачи;
- сделать рисунок с указанием сил, которые действуют на тело, если это прописано в условии;
- провести необходимые преобразования и расчеты (при этом допустимо решать по частям, тогда при расчетах в конечную формулу необходимо подставить числа);
- представить правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины.
Но помните, что по критериям оценивания расчетных задач балл может быть снижен на один, если:
- отсутствуют рисунок или схема, которые нужно было сделать по условию;
- есть одна или несколько ошибок на рисунке;
- отсутствуют описания впервые вводимых физических величин;
- есть ошибки в математических преобразованиях, расчетах, или математические преобразования вообще отсутствуют в ходе решения задачи;
- нет подстановки цифр в конечную формулу или в промежуточные формулы в ситуации, когда расчет осуществляется по действиям.
Рекомендации по подготовке к экзамену
При подготовке к ЕГЭ по физике я рекомендую выпускникам использовать:
1. открытый банк заданий Федерального института педагогических измерений;
2. записи вебинаров по разбору заданий единого государственного экзамена на сайте МЦКО;
3. самодиагностики в МЭШ. Для школьников доступны задания нескольких уровней сложности: стартового, базового, профильного и олимпиадного.
4. еженедельный проект для учащихся 9-х и 11-х классов «Субботы московского выпускника» Московского центра качества образования и Московского образовательного телеканала, в котором ведущие эксперты МЦКО в прямом эфире разбирают решения заданий ЕГЭ и ОГЭ, а также проводят видеоконсультации по различным темам для подготовки к государственной итоговой аттестации;
5. видеоконсультации по подготовке к ЕГЭ на Московском образовательном телеканале.
Фото на обложке: Unsplash / Taton Moïse
Решение
В начальном состоянии над водой долгое время находится насыщенный водяной пар. За длительное время в системе установилось термодинамическое равновесие, поэтому можно сделать вывод, что пар — насыщенный.
Пока в цилиндре остается вода, при медленном изотермическом расширении пар остается насыщенным. Поэтому график p(V) будет графиком константы, то есть отрезком горизонтальной прямой. Количество воды в цилиндре при этом убывает. При комнатной температуре концентрация молекул воды в насыщенном паре ничтожна по сравнению с концентрацией молекул воды в жидком агрегатном состоянии.
Масса воды в два раза больше массы пара. Поэтому, во-первых, в начальном состоянии насыщенный пар занимает объем практически равный V₀. Во-вторых, чтобы вся вода испарилась, нужно объем под поршнем увеличить еще на 2V₀. Таким образом, горизонтальный отрезок описывает зависимость p(V) на участке от V₀ до 3V₀.
При V > 3V₀ под поршнем уже нет жидкости — все молекулы воды образуют ненасыщенный водяной пар, который можно на изотерме описывать законом Бойля — Мариотта: pV = const, т. е. p ⁓ 1/V. Графиком этой зависимости является гипербола. Таким образом, на участке от 3V₀ до 6V₀зависимость p(V) изображается фрагментом гиперболы. Раз объем увеличился в два раза, значит, давление уменьшилось в два раза.
Советы
Если на экзамене вы претендуете на максимальный балл, вам стоит обратить особое внимание на это задание. Существуют отдельные сборники по качественным задачам (например, «Качественные задачи по физике в средней школе», М.Е. Тульчинский). Хочу отметить, в зависимости от года издания, список рассматриваемых в этих сборниках тем может оказаться шире, чем требуется на ЕГЭ.
Например, в сборниках, изданных в советское время, часто встречаются задачи на тепловое расширение, а в ЕГЭ такой темы нет. Поэтому подберите соответствующие темы по кодификатору ЕГЭ и прорешайте задачи по ним из какого-нибудь сборника качественных задач.
В методических рекомендациях, на которые я уже ссылался выше, этому заданию уделяется особое внимание, методика его решения обсуждается на нескольких страницах (стр. 20—22). Там рассматривается несколько типичных ошибок участников ЕГЭ по физике 2022 года и подходы к решению такого рода заданий. Выпускникам будет полезно ознакомиться с этим документом. Его можно найти на сайте ФИПИ.
Типичные ошибки
Рассмотрим типичные ошибки выпускников при решении задач ЕГЭ по физике и расскажем, как их не допустить в своей работе.
