M. Yu. Demidova,
, FIPI, Moskva;
E. E. Kamzeeva,
FIPI, Moskva

O upotrebi GIA rezultata maturanata u novom obliku 2008. godine u nastavi fizike

Demo verzija-2008

DIO 3

23. Koristeći kočiju (blok) s kukom, dinamometrom, jednim utegom i vodilicom, sastavite eksperimentalnu postavku za određivanje koeficijenta trenja klizanja između kolica i površine šine.

U obrascu za odgovore: 1) izraditi crtež eksperimentalne postavke; 2) zapisati formulu za izračunavanje koeficijenta trenja klizanja; 3) naznačiti rezultate merenja težine kolica sa teretom i sile trenja klizanja pri kretanju kolica po površini regala; 4) zapišite brojčanu vrijednost koeficijenta trenja klizanja.

Tačan odgovor: __________________

Kriterijum ocjenjivanja 4 boda

Potpuno ispravno izvođenje zadaci, uključujući: 1) šematski crtež eksperimentalne postavke; 2) formulu za izračunavanje željene vrijednosti koristeći količine raspoložive za mjerenje (u ovom slučaju – za koeficijent trenja klizanja kroz težinu kolica sa teretom i silu trenja klizanja - vučna sila); 3) ispravno zabeleženi rezultati direktnih merenja (u ovom slučaju - rezultati mjerenja težine kolica sa teretom i sile trenja klizanja - vučne sile); 4) dobijena tačna brojčana vrednost željene količine.

Karakteristike opreme

Prilikom obavljanja zadatka koristi se komplet opreme br. 4 koji se sastoji od: kočije težine (100 ± 2) g; težina tereta (100 ± 2) g; školski dinamometar sa granicom mjerenja od 4 N (greška 0,1 N); vodilica.

Pažnja! Prilikom zamjene bilo kojeg dijela opreme sličnim sa drugačijim karakteristikama, potrebno je izvršiti odgovarajuće izmjene u uzorku izvršenja zadatka.

Primjer moguće implementacije

1) Šema eksperimentalne postavke:

2) F potisak = F tr (ujednačenim kretanjem); F tr = μ N; N = P → F tr = μ P → μ = F vuča/ P.

3) F potisak = 0,4 N; P= 2,0 N;

Savjeti stručnjacima

1. Procjena granica intervala unutar kojih se može izračunati tačan rezultat koji je student dobio izračunava se metodom granica. Uzimajući u obzir grešku mjerenja dinamometra, dobijamo: F potisak = 0,4 ± 0,1 N; P= 2,0 ± 0,1 N. Pošto je μ = F vuča/ P, zatim donja granica koeficijenta trenja klizanja NG(μ) = 0,3 N/2,1 N = 0,14; gornja granica VG(μ) = 0,5 N/1,9 N = 0,26.

2. Potrebno je uzeti u obzir da će rezultati mjerenja sile trenja klizanja (trakcione sile) zavisiti od materijala i površinske obrade stola.

24. Dvije spirale električnog šporeta otpora od 10 Ohma svaka su spojene u seriju i priključene na mrežu od 220 V. Voda težine 1 kg ulivena u aluminijsku šerpu od 300 g, prokuhana za 148 s. Koje su početne temperature vode i posude? Zanemarite gubitke energije za zagrevanje okolnog vazduha.

Tačan odgovor: ____________

Dato je potpuno ispravno rešenje koje uključuje sledeće elemente: 1) kratko stanje zadatka je ispravno napisano; zapisuju se jednadžbe i formule čija je upotreba neophodna i dovoljna za rješavanje problema na odabrani način (u ovom rješenju - zakon održanja energije, Joule-Lenzov zakon, formule za izračunavanje količine topline koju primaju voda i posuda kada se zagrije, otpor otpornika kada su spojeni u seriju

Primjer mogućeg rješenja

25. Automobil kreće iz mirovanja i, krećući se ravnomjernim ubrzanjem, postiže brzinu od 36 km/h za 20 s. Kolika je masa automobila ako se zna da je rad njegovog motora 2·10 5 J, a prosječna sila otpora koja djeluje na automobil je 400 N?

Tačan odgovor: ________________

Kriterijum ocjenjivanja za 3 boda

Dato je potpuno ispravno rešenje koje uključuje sledeće elemente: 1) kratko stanje zadatka je ispravno napisano; 2) zapisuju se jednadžbe i formule čija je upotreba neophodna i dovoljna za rješavanje problema na odabrani način (u ovom rješenju - formula rada, drugi Newtonov zakon, jednadžbe brzine i pomaka pri ravnomerno ubrzano kretanje ); 3) izvode se potrebne matematičke transformacije i proračuni koji dovode do tačnog brojčanog odgovora, te se odgovor predstavlja. U ovom slučaju, rješenje je dozvoljeno "u dijelovima" (sa srednjim proračunima).

Primjer mogućeg rješenja

26. Šta više peče kožu: voda ili vodena para na istoj temperaturi? Objasnite svoj odgovor.

Tačan odgovor: ________________

Kriterijum ocjenjivanja za 2 boda

Iznosi se tačan odgovor, daje se dovoljno obrazloženja, bez grešaka.

Primjer mogućeg odgovora

1. Vodena para gori toplije.

2. Prilikom kratkotrajnog kontakta sa vodom, površina kože dobija energiju samo zbog hlađenja tankog sloja vode u području kontakta. Ako para dospije na kožu, energija se oslobađa i kada se para kondenzira i kada se voda formirana na koži ohladi. I iako masa formirane vode može biti mala, proces kondenzacije je popraćen oslobađanjem velika količina topline, što uzrokuje teže opekotine.


Kriterijumi za vrednovanje zadatka 23: 3, 2, 1 i 0 bodova; zadaci 24 i 25 za 2, 1 i 0 bodova; zadatak 26 za 1 i 0 bodova, vidi br. 1/09. – Ed.

Kipuće

Svaki dan posmatramo kako se voda i njena para pretvaraju jedna u drugu. Lokve na asfaltu nakon kiše se osuše, a vodena para u zraku se često ujutro pretvara u sitne kapljice magle.

Šta se dešava ako se posuda sa određenom zapreminom tečnosti zatvori poklopcem? Svake sekunde će najbrži molekuli nastaviti napuštati površinu tekućine, njena masa će se smanjivati, a koncentracija molekula pare će se povećavati. Istovremeno, neki od njegovih molekula će se iz pare vratiti u tečnost, a što je veća koncentracija pare, to će proces kondenzacije biti intenzivniji. Konačno, doći će do stanja kada broj molekula koji se vraćaju u tečnost u jedinici vremena u prosjeku postane jednak broju molekula koji je napuštaju za to vrijeme. Ovo stanje se zove dinamička ravnoteža, a odgovarajući par je zasićena para.

Pritisak zasićene pare zavisi od vrste tečnosti i temperature. Što je teže odvojiti molekule tečnosti jedan od drugog, to će biti manji pritisak njene zasićene pare. Na slici je prikazana ovisnost tlaka zasićene vodene pare o temperaturi.

Zavisnost pritiska zasićene vodene pare o temperaturi

Kipuće naziva procesom obrazovanja veliki broj mjehurići pare koji se javljaju po cijeloj zapremini tečnosti i na njenoj površini kada se zagreju. U stvari, ovi mjehurići su uvijek prisutni u tekućini, ali njihove veličine rastu i postaju uočljivi tek pri ključanju. Mjehurići se šire i pod utjecajem Arhimedove uzgonske sile odvajaju se od dna, isplivavaju i pucaju na površinu.

Vrenje počinje na temperaturi kada se mjehurići plina mogu proširiti, a to se događa ako tlak zasićene pare poraste na atmosferski tlak. Dakle, tačka ključanja je temperatura na kojoj je pritisak zasićene pare date tečnosti jednak atmosferskom pritisku (pritisak iznad površine tečnosti).

Ekspres lonac ima sigurnosni ventil koji se otvara pri pritisku od 1,4∙10 5 Pa. Tačka ključanja vode u ekspres loncu

odgovor: 2?

Kada ispunjavate zadatak 22 sa detaljnim odgovorom, koristite poseban list. Prvo zapišite broj zadatka, a zatim odgovor na njega. Potpuni odgovor treba da sadrži ne samo odgovor na pitanje, već i njegovo detaljno, logički povezano obrazloženje. Zapišite svoj odgovor jasno i čitko.

Da li je moguće posmatrati proces nukleatnog ključanja vode na svemirska stanica u uslovima nulte gravitacije? Objasnite svoj odgovor.

Moguće je, jer tjelesna težina ne utiče na ključanje vode. Na njega utiče atmosferski pritisak. Na svemirskoj stanici proces ključanja se odvija mnogo sporije nego na Zemlji, ali se dešava.

Dio 2

Za odgovore na zadatke 23–26 koristite poseban list. Prvo zapišite broj zadatka (23, 24 itd.), a zatim i odgovor na njega. Zapišite svoje odgovore jasno i čitko.

Koristeći tronožac sa spojnicom i nogom, uteg na koji je pričvršćen navoj, metar i štopericu, sastavite eksperimentalnu postavku za proučavanje slobodnih oscilacija klatna navoja. Odrediti vrijeme 30 potpunih oscilacija i izračunati frekvenciju oscilacija za slučaj kada je dužina niti 50 cm.

U obrascu za odgovore:

1) izraditi crtež eksperimentalne postavke;

2) zapisati formulu za izračunavanje frekvencije oscilovanja;

3) navede rezultate direktnih merenja broja oscilacija i vremena oscilovanja;

4) zapisati brojčanu vrijednost frekvencije oscilacije klatna.

Zadatak 24 je pitanje na koje je potreban pismeni odgovor. Potpuni odgovor treba da sadrži ne samo odgovor na pitanje, već i njegovo detaljno, logički povezano opravdanje.

Šta više peče kožu: voda ili vodena para iste mase na istoj temperaturi? Objasnite svoj odgovor.

Vodena para jače peče kožu, jer je unutrašnja energija pare veća od unutrašnje energije vode, pa se, kada para dođe u dodir sa kožom, oslobađa više energije nego tople vode i nastaje opekotina.

Za zadatke 25–26 potrebno je zapisati kompletno rješenje, uključujući zapis kratkog stanja problema (Dato), zapis formula čija je upotreba neophodna i dovoljna za rješavanje problema, kao i kao matematičke transformacije i proračuni koji vode do numeričkog odgovora.

Potencijalna energija metka ispaljenog vertikalno iz cijevi 4 s nakon početka kretanja je 40 J. Kolika je masa metka ako je njegova početna brzina 40? Potencijalna energija meci se broje od početnog nivoa.

Električni grijač dovede do ključanja 2,2 kg vode za 20 minuta, čija je početna temperatura 10 °C. Jačina struje u grijaču je 7 A, efikasnost grijača je 45%. Koliki je napon u električnoj mreži?

Opekotine su ozljede kože i tkiva koje najčešće nastaju uslijed visokih temperatura: oslanjanje na nešto vruće, prolijevanje kipuće vode po koži.

Ali možete dobiti opekotine na druge načine. Opasno:

  • Radijacija. Stoga ili patimo zbog predoziranja solarijumom.
  • Hemijske supstance. Stoga, kućnu hemiju treba odložiti na sigurno mjesto i raditi u zaštitnoj odjeći: rukavicama, pregači i zaštitnim naočalama.
  • Trenje. Stoga se morate pažljivo spustiti niz konopac.
  • Struja. Zbog toga su električne ozljede toliko opasne: oštećuju tkivo dubokim opekotinama.

Šta učiniti ako se opečete

Bez obzira na opekotinu, morate postupati na isti način.

1. Zaustavite opekotine

U udžbenicima prve pomoći to se zove „zaustavljanje dejstva štetnog faktora“. To znači da osobu morate što prije izvući iz toka kipuće vode ili kisele lokve, na primjer. Čini se očiglednim, ali u trenutku panike sve se može dogoditi.

Ako nekome pomažete, prvo se pobrinite da ste sigurni. Odnosno, pazite da sami ne padnete pod kipuću vodu ili stanete u lokvu kiseline.

2. Pozovite doktora ako je potrebno

Obavezno pozovite hitnu pomoć ili hitnu pomoć ako:

  • Povreda je nastala usled strujnog udara.
  • Hemijska opekotina.
  • Opekotina trećeg stepena ili više, odnosno kada se koža prekrije mjehurićima, kada se spoje u jedan veliki, kada je koža u području opekotina smeđa ili crna, suha i neosjetljiva.
  • Opekotine bilo kojeg stepena preko 10% površine tijela. Da biste otprilike odredili koliko je to, koristite veličinu dlana žrtve kao vodič. Jedan dlan zauzima otprilike 1% površine tijela.
  • Izgorjelo je dijete ili osoba starija od 70 godina.

Ako je opekotina lagana, ali prečnika više od pet centimetara, ne morate zvati hitnu pomoć. Pa ipak, još uvijek morate doći do hitne pomoći. I obavezno pokažite ljekaru sve opekotine ako su na licu ili genitalijama.

3. Ohladite opekotinu

Stavite zahvaćeno područje pod hladnu tekuću vodu oko 15-20 minuta. Voda ne bi trebalo da bude ledena.

4. Stavite suh, čist zavoj na opekotinu.

Bolje je da je zavoj sterilan. Potrebna veličina je takva da zavoj ili gaza potpuno pokriju opekotinu. Zavoj ne treba stavljati previše čvrsto.

5. Dajte lekove protiv bolova

Bilo koja tableta na bazi paracetamola, ibuprofena ili nimezulida pomoći će žrtvi.

6. Dajte nešto za piće

Žrtva treba da pije što je više moguće, jer opekotine, čak i male, smanjuju volumen krvi koja cirkuliše. Morate popiti nešto toplo i slatko: čaj, kompot.

Šta ne raditi

Definitivno ne treba nanositi mast na zahvaćeno područje.

Štaviše, ne treba koristiti jaja, puter, pavlaku i sva druga sredstva: oni će samo usporiti zarastanje i ometati doktore koji će liječiti ranu. Osim toga, kiselo vrhnje ili puter mogu unijeti bakterije u ranu.

Čak i ako su ove metode djelovale za deset generacija vaših baka i prabaka, nemojte to raditi. Ostavite ranu čistom.

Ako jedva čekate da ga liječite, tretirajte ga klorheksidinom ako je opekotina plitka.

Takođe, nemojte stavljati led na površinu rane, kako je ne biste ozlijedili hladnoćom kada je koža već oštećena.

Kada možete bez doktora?

Manje povrede u domaćinstvu možete sami liječiti. Mala - to je kada postoji samo crvenilo ili nekoliko plikova od opekotine, a zahvaćeno područje nije veće od pet centimetara u prečniku.

U tom slučaju morate uzimati lijekove protiv bolova, puno piti i liječiti opekotinu posebnim sprejom s dekspantenolom. Ova tvar potiče brzo zacjeljivanje, a u obliku spreja pogodna je za nanošenje na bolnu opekotinu.


  1. Gdje će se krema na mlijeku brže slegnuti: u toploj prostoriji ili u frižideru? Zašto?

  2. Šta više peče kožu: voda ili vodena para pri istoj temperaturi i masi? Objasnite svoj odgovor.

  3. Na kom mjestu (tamnom ili svijetlom) noću na neosvijetljenom putu se pješaku pojavljuje lokva u farovima automobila koji se približava? Objasnite svoj odgovor.

  4. Iz tanke ravno-paralelne ploče izrezana su dva sočiva: konveksna i konkavna (vidi sliku). Uporedite optičke snage sočiva po modulu. Objasnite svoj odgovor.

5. Čamac pluta u malom bazenu. Kako će se promijeniti nivo vode u bazenu ako se čamac pažljivo spusti u bazen? veliki kamen? Objasnite svoj odgovor.

6.Kako se klizanje na ledu mijenja kada mraz postane jači? Objasnite svoj odgovor.

7. Dva učenika istovremeno su merila atmosferski pritisak barometrom: jedan, dok je u školskom dvorištu pod na otvorenom, drugi je u kabinetu fizike na petom spratu. Hoće li očitanja barometra biti ista? Ako ne, koji će barometar pokazati veći atmosferski tlak? Objasnite svoj odgovor.

8. Kap uljne tečnosti padne na površinu vode i raširi se stvarajući tanak film.Hoće li taj film nužno pokriti cijelu površinu vode? Objasnite svoj odgovor.

9. Da li je moguće napraviti preslikana platna u bioskopima? Objasnite svoj odgovor.

10. Komad leda pluta u čaši vode. Kako će se mijenjati nivo vode u čaši kako se led otopi? Objasnite svoj odgovor.

11.Kamen leži na dnu posude, potpuno uronjen u vodu. Kako će se promijeniti pritisak kamena na dno ako se u vodu doda kuhinjska so? Objasnite svoj odgovor.

12. Električno kolo je pričvršćeno na vertikalnu ploču (vidi sliku), koja se sastoji od izvora struje, lampe i elastične čelične ploče AB. Na jednom kraju ploče je okačen uteg, što je dovelo do savijanja ploče i otvaranja strujnog kruga. Što će se primijetiti u električnom kolu kada ploča počne slobodno padati? Objasnite svoj odgovor.

13 . Dvije identične mesingane kugle padaju sa iste visine. Prva lopta je pala u pijesak i stala, a druga se, udarivši u kamen, odbila i na određenoj visini je uhvatila rukom. Unutrašnja energija koje lopte se promijenila za veći iznos? Objasnite svoj odgovor.

14. Koji automobil – kamion ili automobil – treba da ima jače kočnice? Objasnite svoj odgovor.

15. U kom slučaju će vam trebati manje goriva: prilikom lansiranja vještačkog satelita sa Zemlje ili sa Mjeseca? Objasnite svoj odgovor.

Rješavanje problema kvaliteta

VJEŽBA 1 . 1. Krema će se brže slegnuti u frižideru.

2. Mlijeko je mješavina sitnih kapljica masti i vode. Kapljice masti imaju nižu gustinu od vode i teže da isplivaju na površinu. Ovaj proces ometa toplotno kretanje molekula vode. Na niskim temperaturama utjecaj toplinskog kretanja molekula je manji, a krema se brže taloži.

ZADATAK 2 . 1. Vodena para gori toplije.

2. Površina kože, pri kratkotrajnom kontaktu sa vodom, dobija energiju samo zbog hlađenja tankog sloja vode u kontaktnom području. Ako para dospije na kožu, energija se oslobađa i kada se para kondenzira i kada se voda formirana na koži ohladi. I iako masa formirane vode može biti mala, proces kondenzacije je praćen oslobađanjem velike količine topline, što uzrokuje teže opekotine.

ZADATAK 3 .1. Lokva se pojavljuje kao svijetla tačka na pozadini tamnijeg puta.

2. I lokvu i put osvjetljavaju samo farovi nadolazećeg automobila. Od glatke površine vode, svjetlost se reflektira reflektirajuće, odnosno naprijed, i ulazi u oči pješaka. Stoga će se lokva izgledati kao svijetla tačka. Svjetlost se raspršuje sa neravne površine kolovoza i u manjoj mjeri pogađa pješakove oči.

ZADATAK 4 . 1. Optičke snage sočiva su jednake po veličini.

2. Optička snaga ravnoparalelne ploče je nula (paralelne zrake ostaju paralelne nakon što prođu kroz ploču). A budući da je optička snaga tankih sočiva zbrojena jednaka algebarskom zbiru optičkih snaga pojedinačnih sočiva, ispada da su optičke snage sočiva jednake po veličini i suprotne po predznaku.

ZADATAK 5 . 1. Nivo vode će pasti.

2. Kamen koji leži na dnu bazena istiskuje vodu unutar zapremine svog tijela. Za kamen koji pluta u čamcu, težina istisnute vode jednaka je težini kamena u zraku. S obzirom da je gustina kamena veća od gustine vode, nalazimo da će u ovom slučaju zapremina istisnute vode biti veća od zapremine kamena.

ZADATAK 6 . 1. U teškim mrazima, klizanje se pogoršava.

2. Kada se oštrica trlja o led, oslobađa se toplota, a tanak sloj leda pored oštrice se topi. Nastala voda djeluje kao mazivo. U teškim mrazima ovo mazivo se ne formira, jer količina topline koja se oslobađa tijekom trenja nije dovoljna za zagrijavanje i otapanje leda

ZADATAK 7 . 1. Drugačije. Barometar koji se nalazi u školskom dvorištu pokazat će veću vrijednost.

2. Vrijednost atmosferskog pritiska zavisi od visine u odnosu na površinu zemlje. Shodno tome, atmosferski pritisak u kancelariji na petom spratu je manji nego u školskom dvorištu.

ZADATAK 8 . 1. Nije potrebno.

2. Tanak film će se širiti po površini vode samo do određenih granica, jer debljina filma ne može biti manja od prečnika molekula uljne tečnosti. Ako je površina vode veća od maksimalne veličine uljne mrlje, tada film neće prekriti cijelu površinu vode; ako je manja, hoće.

ZADATAK 9 . 1.No.

2. Snop svetlosti filmskog projektora će se reflektovati u ogledalu u skladu sa zakonom refleksije, odnosno sliku će videti samo gledaoci koji sede na mestima gde reflektovani snop prolazi. Da bi sliku mogli da vide svi gledaoci u bioskopskoj sali, potrebno je napraviti platno od materijala koji raspršuje svetlost.

ZADATAK 10 . 1. Nivo vode se neće promijeniti.

2. Masa vode istisnute plutajućim ledom je tačno jednaka masi leda. Prilikom topljenja, led se pretvara u vodu iste mase i zauzima isti volumen kao prvobitno istisnuta voda.

ZADATAK 11. 1. Sila pritiska će se smanjiti.

2. Modul sile pritiska jednak je razlici između sile gravitacije i Arhimedove sile koja djeluje na kamen. Kada se kuhinjska sol otopi, prosječna gustina tekućine će se povećati, pa će se povećati Arhimedova sila i smanjiti sila pritiska kamena na dno posude.

ZADATAK 12. 1. Krug će se zatvoriti i lampica će upaliti.

2. Kada daska počne slobodno da pada, nastupiće stanje blizu bestežinskog stanja. Težina će praktički postati bestežinska i prestat će djelovati na ploču; ploča će se postupno ispraviti i zatvoriti krug.

ZADATAK 13 . 1. Unutrašnja energija prve lopte se značajno promijenila.

2. Prva lopta, pavši u pijesak, stala je, dakle, promjena njene unutrašnje energije jednaka je njenoj početnoj mehaničkoj energiji, pošto se sva mehanička energija pretvorila u unutrašnju energiju kuglice i pijeska. Druga lopta je odskočila i podigla se na određenu visinu, pa je promjena njene unutrašnje energije jednaka razlici između njene početne i konačne potencijalne energije.

ZADATAK 14 . 1. Kamion mora imati jače kočnice.

2. Masa kamiona je veća od mase putničkog automobila, dakle, pri istim vrijednostima brzine, kamion ima veću kinetičku energiju od putničkog automobila i mora se obaviti više posla da se zaustavi. Shodno tome, uz isti put kočenja, sila koja uzrokuje kočenje za kamion bi trebala biti veća nego za putnički automobil.

ZADATAK 15 . 1. Prilikom lansiranja sa Mjeseca biće potrebno manje goriva.

2. Tako da raketa postane vještački satelit Zemlja, treba mu dati prvu brzinu bijega od približno 8 km/s. Da biste lansirali raketu s Mjeseca, potrebna vam je manja brzina: na kraju krajeva, gravitacija na Mjesecu je oko 6 puta manja nego na Zemlji.