Задание №19 ОГЭ по физике


Исследование физических явлений с помощью экспериментов. Анализ экспериментальных данных.


Для успешного решения задания №19 необходимо уметь внимательно анализировать условия проведения опытов и оперировать количественными величинами, приведенными в таблицах или иных источниках данных (например, на графиках). Теоретические сведения, описывающие физ.процессы, происходящие в опытах, можно найти в заданиях ОГЭ по соответствующим темам. Информация о погрешности измерений, которая может указываться для некоторых табличных данных, приведена в разделе теории к заданию №18.


Теория к заданию №19 ОГЭ по физике


Опыты в задачах

Рис.1

Нужно иметь ввиду, что в подобного рода заданиях правильными могут казаться едва ли не все утверждения, которые предлагается рассмотреть в качестве вариантов ответа. И поэтому очень важно рассматривать их именно сквозь призму опыта, который проводится. Тут важно определить, какие из величин в процессе эксперимента меняются, а какие остаются неизменными. Это позволит корректно судить об утверждениях, в которых рассматриваются зависимости одной величины от другой. Так, рассматривать любую зависимость и делать относительно нее вывод можно только для тех величин, которые меняются. Если же утверждается, что имеет место зависимость от величины, которая в опыте не изменяется или вообще неизвестна, то такое утверждение не может считаться верным даже в том случае, если в целом (с физ.точки зрения) оно и является истинным.

Таблицы и графики в опытах

Рис.2

Таблица в условии задачи может содержать результаты одного или нескольких опытов. В первом случае таблица отражает динамику развития некого процесса, во втором – альтернативные результаты исследований, т.е. данные для одних и тех же величин при разных (заявленных в условии) обстоятельствах. В таблицах, как правило, работают с отдельными колонками, сравнивая пару, несколько или сразу все данные указанные в них.

Графики тоже могут отображать данные одного или нескольких экспериментов. Единственная линия на графике (см.рис.1) свидетельствует о том, что проведен 1 опыт и на графике представлены результаты, зафиксированные в разные моменты времени (при разных температурах, на разном расстоянии и т.д.). Если график представляет собой результаты нескольких опытов, то на нем изображено одновременно несколько линий (см.рис.2). В этом случае исследуют их точки, соответствующие одинаковым значениям аргумента.


Разбор типовых вариантов заданий №19 ОГЭ по физике


Демонстрационный вариант 2018

Учитель на уроке последовательно провёл опыты по измерению силы трения скольжения при равномерном движении бруска с грузом по двум разным горизонтальным поверхностям (см. рисунок)

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующие проведённым опытам. Укажите их номера.

  1. Сила трения зависит от массы бруска с грузом
  2. Сила трения зависит от скорости перемещения бруска
  3. Сила трения зависит от угла наклона плоскости перемещения
  4. Сила трения зависит от поверхности, по которой движется брусок
  5. Трение скольжения для второй поверхности больше
Алгоритм решения:

1. Анализируем условие задачи и приведенный в нем рисунок.

2–6. Анализируем утверждения 1–5. Определяем истинность и ложность для каждого из них. Находим цифры прав.вариантов ответов.

Решение:
  1. В данном случае внимание следует обратить на то, что динамометр (устройство с пружиной) показывает разные значения. Это значение больше для 2-й поверхности, чем для 1-й. Другим изменяющимся параметром, согласно условию, являются физ.свойства плоскостей, по которым в опытах перемещается брусок (см. в условии «по двум разным… поверхностям»).
  2. В целом такое утверждение является истинным. При этом рассматривая зависимость силы трения от массы, мы должны подразумевать, что масса в 1-й и 2-й ситуации будет меняться. Однако в задаче оговорено, что опыты проводятся с одним и тем же бруском, т.е. масса здесь не меняется. Выяснить, имеет ли место зависимость силы от массы в данных опытах не представляется возможным. Соответственно, в рамках производимых опытов утверждение 2 неверно.
  3. Из рисунка видно, что в обоих опытах скорость движения бруска не меняется ни по модулю, ни по направлению. Поэтому существует ли зависимость силы от скорости, они определить не позволяют. Значит, в рамках данного условия утверждение 3 не может считаться верным.
  4. По условию поверхности горизонтальны, и информации о том, что углы их наклона изменяются, в условии нет. Вывод: считать утверждение 3 верным нельзя.
  5. В условии сказано, что для опытов используются разные поверхности, т.е. поверхности с разными физ.свойствами. Сила трения, конечно, зависит от этих свойств. Отсюда: утверждение 4 верно.
  6. F=μN=μmg. Это значит, что при одинаковой массе сила трения пропорциональна коэф-ту трения скольжения μ. Значит, чем больше μ, тем больше и сила трения. Т.к. во 2-м случае динамометр показывает большее значение, чем в 1-м, следовательно, μ во 2-м случае выше и трение скольжения для 2-й плоскости больше. Утверждение 5 верно.

Ответ: 45


Первый вариант (Камзеева, № 1)

В настоящее время большое внимание уделяется проблеме загрязнения почвы и водных ресурсов солями тяжелых металлов. Эти вещества, накапливаясь год от года, оказывают вредное влияние на растения, животных и человека.

Группа школьников провела исследование по влиянию солей тяжелых металлов на проростки овса. Для проращивания семян контрольной партии использовалась дистиллированная вода. В качестве загрязнителей в других партиях применяли 1%-е растворы солей тяжелых металлов (ацетата свинца, сульфата меди, сульфата цинка). Семена проращивались в одинаковой почве при одинаковой температуре, влажности и освещенности.

Результаты исследования представлены в таблице.

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих экспериментальным наблюдениям. Укажите их номера.

  1. Для проращивания всех семян использовалась дистиллированная вода.
  2. В партии с раствором соли свинца средняя длина проростков максимальна, а их средняя масса минимальна.
  3. С учетом погрешности измерений можно утверждать, что не выявлено различий в средней массе проростков в исследуемых партиях.
  4. Загрязнение почвы ионами меди не влияет на всхожесть семян.
  5. Проростки в опытах с солью цинка характеризуются маленькими размерами, но их масса с учетом погрешности не отличается от массы проростков контрольной партии.
Алгоритм решения:

1–5. Анализируем предложенные утверждения (1–5) в соответствии с условиями опытов. Определяем истинность утверждений. Находим прав.номера вариантов ответов.

Решение:
  1. Согласно условию, дистиллированная вода использовалась исключительно для проращивания семян контрольной партии. В остальных случаях в воду добавлялась та или иная соль тяжелого металла. Значит, утверждение 1 неверно.
  2. Искомый опыт зафиксирован в 3 строке рабочей части таблицы. Средняя длина указана во 3-й колонке. Для партии с раствором соли свинка приведена величина 11,3 (см). Это самое больше значение из всех подобных. Учтя, что погрешность измерений во всех случаях одинакова, можем сделать вывод, что ср.длина действительно в данном опыте является максимальной. Аналогично определяем, что ср.масса (см. колонка таблицы №5) минимальна, т.к. для нее приведено самое маленькое (0,08 г) значение при одинаковой величине погрешности. Следовательно, утверждение 2 верно.
  3. Для ср.массы с учетом погрешности получаем: контрольная пария – 1,02–1,08 (г); раствор соли меди – 0,98–1,04 (г); раствор соли свинца – 0,05–0,11 (г); раствор соли цинка – 0,97–1,03 (г). Это говорит о том, что различия однозначно есть. И если, к примеру, для партий, пророщенных в растворах солей меди и цинка, ср.масса отличается не очень сильно, то уже отличие их с контрольной партией довольно существенно, а с партией, пророщенной в растворе соли свинка, и вовсе кардинально. Поэтому утверждение 3 неверно.
  4. Данные о всхожести приведены во 2-й колонке таблицы. Сравнивать в данном случае следует проростки, пророщенные на растворе соли меди, и контрольную партию. Из данных таблицы видно, что всхожесть в первом случае 10%, во 2-м – 50%. Это означает разницу в 5 раз и, следовательно, указывает на существенное влияние загрязнения почвы ионами меди. Утверждение 4 неверно.
  5. Из таблицы видно, что для проростков, пророщенных в растворе соли цинка, как средняя, так и максимальная длина существенно меньше все прочих. Что же касается ср.массы, то она действительно мало отличается от массы контрольной партии. А сравнив с учетом погрешности, скажем, миним.массу проростков контр.партии (=1,02 г) и максим.массу проростков, пророщенных в соли цинка (=1,03 г), видим, что они почти одинаковы. Поэтому утверждение 5 можно считать верным.

Ответ: 25


Второй вариант (Камзеева, № 7)

Тело бросают под углом к горизонту с одинаковой по модулю начальной скоростью. На рисунке представлены в результаты исследования дальности полета тела в зависимости от угла бросания.

Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведенным наблюдениям. Укажите их номера.

  1. Длительность полета тела не зависит от угла бросания.
  2. Максимальная дальность полета соответствует углу бросания 450 к горизонту.
  3. Дальность полета увеличивается с увеличением угла бросания.
  4. Время полета тела, брошенного под углом 150 к горизонту, равно времени полета тела, брошенного под углом 750 к горизонту.
  5. Дальности полета при углах бросания 300 и 600 к углу горизонта совпадают.
Алгоритм решения:

1–5. Анализируем предложенные утверждения 1–5. Определяем истинность для каждого из них. Выясняем цифры правильных вариантов ответов.

Решение:
  1. О длительности полета в условии задачи не сказано ничего. Поэтому сформулировать зависимость этой величины от угла бросания не представляется возможным. Следовательно, утверждение 1 нельзя считать верным вне зависимости от того, имеет ли место такая зависимость вообще (а на самом деле она все-таки существует).
  2. Из графика видно, что когда угол бросания составляет 450, то смещение тела от точки отсчета по оси Х является наибольшим:Это означает, что дальность полета в данном случае действительно максимальна, и утверждение 2 верно.
  3. В первых 3-х опытах (для углов 150,300 и 450) дальность полета тела действительно увеличивается с увеличением угла бросания. Однако далее она начинает уменьшаться. Поэтому утверждение 3 нельзя считать полностью верным.
  4. Поскольку о времени движения в опытах неизвестно ничего (эта величина в данном случае не берется во внимание), то говорить о равенстве или разности времени движения тела в проведенных опытах не представляется возможным. Следовательно, утверждение 4 нельзя считать верным.
  5. Из графика видно, что тело, брошенное под углом 300 и 600, приземлилось в одной точке:Это указывает на то, что дальность полета в этих опытах совпадает. Утверждение 5 верно.

Ответ: 25