Физика ОГЭ: Полный курс подготовки на отлично

Механические явления: кинематика, динамика, статика и законы сохранения

Добро пожаловать на курс «Физика ОГЭ: Полный курс подготовки на отлично»! Вы сделали первый и самый важный шаг — начали подготовку. Механика — это фундамент физики и самый объемный раздел на экзамене. Понимание механических явлений гарантирует вам уверенное решение от 30% до 40% всех заданий ОГЭ.

В этой статье мы разберем четыре кита механики: как тела движутся (кинематика), почему они движутся (динамика), почему они покоятся (статика) и что остается неизменным (законы сохранения).

Кинематика: Описание движения

Кинематика отвечает на вопрос «Как движется тело?», не вдаваясь в причины этого движения. Для начала введем ключевые понятия.

Основные понятия

* Материальная точка — тело, размерами которого в данных условиях можно пренебречь. Например, автомобиль, едущий из Москвы в Санкт-Петербург, можно считать точкой. А тот же автомобиль, паркующийся в гараж — нельзя. * Траектория — линия, вдоль которой движется тело. * Путь () — длина траектории. Это скалярная величина (просто число), путь не может быть отрицательным. * Перемещение () — вектор, соединяющий начальную и конечную точки пути.

!Разница между путем и перемещением: путь — это длина всей кривой, перемещение — кратчайшее расстояние по прямой.

Виды движения

#### 1. Равномерное прямолинейное движение

Это движение, при котором тело за любые равные промежутки времени проходит одинаковые пути. Скорость здесь постоянна.

Формула скорости:

Где — скорость, — перемещение, — время.

#### 2. Равноускоренное прямолинейное движение

Это движение, при котором скорость тела изменяется одинаково за любые равные промежутки времени. Главная характеристика здесь — ускорение.

Формула ускорения:

Где — ускорение, — конечная скорость, — начальная скорость, — время, за которое произошло изменение скорости.

Чтобы найти перемещение при равноускоренном движении, используем следующую формулу:

Где — перемещение, — начальная скорость, — время, — ускорение.

> Важно: Если тело тормозит, вектор ускорения направлен против скорости, и в проекции на ось движения перед ставится знак «минус».

#### 3. Движение по окружности

Даже если тело движется по кругу с постоянной по модулю скоростью, оно все равно движется с ускорением, так как направление скорости постоянно меняется. Это ускорение называется центростремительным.

Где — центростремительное ускорение, — линейная скорость, — радиус окружности.

Динамика: Причины движения

Динамика отвечает на вопрос «Почему тело движется именно так?». В основе динамики лежат три закона Исаака Ньютона.

Законы Ньютона

Первый закон Ньютона (Закон инерции): Существуют такие системы отсчета, в которых тело сохраняет состояние покоя или равномерного прямолинейного движения, если на него не действуют другие тела или действие других тел скомпенсировано.

Второй закон Ньютона (Основной закон динамики): Ускорение тела прямо пропорционально равнодействующей всех сил, приложенных к телу, и обратно пропорционально его массе.

Где — равнодействующая сила (сумма всех сил), — масса тела, — ускорение.

Третий закон Ньютона: Силы, с которыми два тела действуют друг на друга, равны по модулю и противоположны по направлению.

Где — сила действия первого тела на второе, — сила действия второго тела на первое.

Основные силы в механике

Для успешной сдачи ОГЭ нужно знать природу и формулы основных сил.

| Сила | Формула | Описание | | :--- | :--- | :--- | | Сила тяжести | | Сила, с которой Земля притягивает тела. — масса, — ускорение свободного падения (на Земле м/с²). | | Сила упругости | | Закон Гука. Возникает при деформации. — жесткость пружины/тела, — удлинение (изменение длины). | | Сила трения | | Препятствует движению. — коэффициент трения, — сила реакции опоры. | | Вес тела | (в покое) | Сила, с которой тело давит на опору или растягивает подвес. Не путать с массой! |

!Расстановка сил, действующих на тело на наклонной плоскости: сила тяжести, сила реакции опоры и сила трения.

Статика: Равновесие тел

Статика изучает условия, при которых тела находятся в покое. Для материальной точки условие простое: сумма всех сил должна быть равна нулю. Но если тело имеет размеры и может вращаться (например, качели), добавляется правило моментов.

Момент силы

Момент силы — это вращающее действие силы.

Где — момент силы, — сила, — плечо силы (кратчайшее расстояние от оси вращения до линии действия силы).

Условие равновесия рычага

Рычаг находится в равновесии, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающей против часовой стрелки.

Где и — силы, действующие на рычаг, а и — их плечи.

!Принцип рычага: меньшая сила может уравновесить большую, если у нее больше плечо.

Законы сохранения

Это самые мощные инструменты физики, позволяющие решать задачи, не зная деталей движения.

Импульс и Закон сохранения импульса

Импульс тела — это векторная величина, равная произведению массы тела на его скорость.

Где — импульс, — масса, — скорость.

Закон сохранения импульса (ЗСИ): В замкнутой системе векторная сумма импульсов тел до взаимодействия равна векторной сумме импульсов после взаимодействия.

Где — скорости до столкновения, — скорости после.

Механическая энергия

Энергия — это способность тела совершать работу. В механике есть два основных вида энергии:

Кинетическая энергия (энергия движения):

Где — кинетическая энергия, — масса, — скорость.

Потенциальная энергия (энергия взаимодействия):

* Для тела, поднятого над землей:

Где — потенциальная энергия, — масса, — ускорение свободного падения, — высота.

* Для деформированной пружины:

Где — жесткость, — удлинение.

Закон сохранения энергии (ЗСЭ)

Полная механическая энергия замкнутой системы тел, между которыми действуют только консервативные силы (силы тяжести и упругости), остается постоянной.

Простыми словами: энергия никуда не исчезает, она просто переходит из одного вида в другой. Когда мяч падает, его потенциальная энергия () уменьшается, но кинетическая () растет.

Заключение

Мы разобрали основные законы механических явлений. Эти формулы — ваш «джентльменский набор» для ОГЭ. В следующих статьях мы углубимся в тепловые и электрические явления, но помните: механика встретится вам почти в каждом варианте экзамена. Учите формулы, рисуйте схемы сил и не забывайте про размерности!

Удачи в изучении!

Тепловые явления: внутренняя энергия, виды теплопередачи и агрегатные состояния вещества

Приветствую вас на втором этапе нашего курса «Физика ОГЭ: Полный курс подготовки на отлично»! В прошлой статье мы разобрали механику — движение макроскопических тел. Теперь мы заглянем внутрь вещества. Если механика изучает, как летит футбольный мяч, то тепловые явления объясняют, почему этот мяч нагревается от удара и что происходит с воздухом внутри него.

Тепловые явления составляют около 20–25% заданий ОГЭ. Это задачи на нагревание, плавление, сгорание топлива и анализ графиков. Давайте разберем эту тему так, чтобы ни один джоуль информации не пропал даром.

Внутренняя энергия

Все тела состоят из молекул и атомов, которые находятся в непрерывном хаотическом движении и взаимодействуют друг с другом.

Внутренняя энергия тела () — это сумма кинетической энергии теплового движения всех молекул тела и потенциальной энергии их взаимодействия.

Простыми словами: чем быстрее движутся молекулы (выше температура), тем больше внутренняя энергия. Чем сильнее деформировано тело или чем дальше молекулы друг от друга (при изменении агрегатного состояния), тем также меняется внутренняя энергия.

Способы изменения внутренней энергии

Внутреннюю энергию можно изменить двумя способами:

Совершение работы ().

* Если мы трем ладони друг о друга, они нагреваются. Мы совершаем работу над телом внутренняя энергия растет. * Если газ в поршне расширяется и толкает поршень, газ совершает работу его внутренняя энергия уменьшается (он остывает).

Теплопередача ().

* Это процесс изменения внутренней энергии без совершения работы. Например, нагревание чайника на плите.

Первый закон термодинамики связывает эти понятия:

Где — изменение внутренней энергии, — количество теплоты, переданное системе, — работа внешних сил над системой.

Виды теплопередачи

Существует ровно три способа, которыми тепло может передаваться от одного тела к другому. Их нужно знать наизусть, так как в ОГЭ часто встречаются качественные задачи на эту тему.

1. Теплопроводность

Это перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц.

* Где происходит: В твердых телах, жидкостях и газах. Лучше всего — в металлах. Хуже всего — в газах (вакуум тепло не проводит совсем). * Особенность: Вещество не переносится. Энергия передается «по цепочке» от молекулы к молекуле. * Пример: Металлическая ложка нагревается, если опустить её в горячий чай.

2. Конвекция

Это перенос энергии струями жидкости или газа.

* Где происходит: Только в жидкостях и газах. В твердых телах невозможна. * Особенность: Вещество переносится. Теплые слои (менее плотные) поднимаются вверх, холодные (более плотные) опускаются вниз под действием силы Архимеда. * Пример: Батарея отопления греет комнату (теплый воздух поднимается вверх), вода закипает в кастрюле.

3. Излучение (Лучистый теплообмен)

Это перенос энергии посредством электромагнитных волн.

* Где происходит: Везде, даже в вакууме. * Особенность: Это единственный способ теплопередачи, который работает без наличия вещества. * Пример: Солнце греет Землю, тепло от костра чувствуется на расстоянии.

> Темные тела поглощают и испускают излучение лучше, чем светлые и зеркальные. Именно поэтому летом в черной футболке жарче, чем в белой.

!Иллюстрация трех видов теплопередачи на примере кипячения воды.

Количество теплоты: Расчетные формулы

В физике ОГЭ важно уметь рассчитывать, сколько энергии нужно для нагревания или сколько выделяется при остывании. Эта энергия называется количеством теплоты () и измеряется в Джоулях (Дж).

Нагревание и охлаждение

Для расчета теплоты при изменении температуры используется формула:

Где: * — количество теплоты (Дж); * — удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг·°С)). Это табличная величина, показывающая, сколько энергии нужно, чтобы нагреть 1 кг вещества на 1 градус; * — масса тела (кг); * — конечная температура (°С); * — начальная температура (°С).

Если , тело получает тепло (нагревается). Если , тело отдаёт тепло (остывает).

Сгорание топлива

При сгорании топлива выделяется энергия:

Где: * — выделившееся количество теплоты (Дж); * — удельная теплота сгорания топлива (Дж/кг). Табличная величина; * — масса сгоревшего топлива (кг).

Агрегатные состояния вещества и фазовые переходы

Вещество может находиться в трех основных агрегатных состояниях: твердом, жидком и газообразном. Переходы между ними сопровождаются поглощением или выделением энергии, при этом температура вещества не меняется, пока переход не завершится.

1. Плавление и кристаллизация

* Плавление: переход из твердого состояния в жидкое (лед вода). Энергия поглощается. * Кристаллизация (отвердевание): переход из жидкого в твердое (вода лед). Энергия выделяется.

Формула:

Где: * (лямбда) — удельная теплота плавления (Дж/кг); * — масса вещества (кг).

2. Парообразование и конденсация

* Парообразование: переход из жидкости в пар. Может происходить в виде испарения (с поверхности при любой температуре) или кипения (по всему объему при определенной температуре). Энергия поглощается. * Конденсация: переход из пара в жидкость. Энергия выделяется.

Формула (для кипения и конденсации при температуре кипения):

Где: * — удельная теплота парообразования (Дж/кг); * — масса вещества (кг).

!График нагревания и фазовых переходов воды: наклонные участки соответствуют изменению температуры, горизонтальные — изменению агрегатного состояния.

Уравнение теплового баланса

Это закон сохранения энергии для тепловых процессов. Если мы смешиваем горячую воду с холодной в калориметре (сосуде, который не пропускает тепло наружу), то энергия, отданная горячим телом, равна энергии, полученной холодным телом.

Или в более строгом алгебраическом виде, где берется со своим знаком (плюс или минус):

Где — количество теплоты, полученное или отданное каждым телом в системе.

Алгоритм решения задач на тепловой баланс:

Определить, какие тела участвуют в обмене.

Понять, кто отдает тепло (остывает, кристаллизуется, конденсируется), а кто получает (нагревается, плавится, кипит).

Записать формулы для каждого процесса.

Составить уравнение: Сумма отданного тепла = Сумма полученного тепла.

Влажность воздуха

В ОГЭ также встречаются вопросы про влажность. Воздух содержит водяной пар.

Относительная влажность воздуха () показывает, насколько водяной пар в воздухе близок к насыщению.

Где: * — относительная влажность (%); * — плотность водяного пара в воздухе (абсолютная влажность); * — плотность насыщенного водяного пара при данной температуре (табличное значение).

Приборы для измерения влажности: психрометр и гигрометр.

Заключение

Мы разобрали фундамент тепловых явлений. Помните главные принципы: * Температура — мера кинетической энергии молекул. * При фазовых переходах температура не меняется. * Энергия никуда не исчезает (уравнение теплового баланса).

В следующей статье мы перейдем к одному из самых интересных и сложных разделов — Электрические явления. Готовьтесь узнать, что такое ток, напряжение и почему нельзя сушить кота в микроволновке (спойлер: это связано с диэлектрическим нагревом, но об этом позже).

Успехов в решении задач!

Электромагнитные явления: электрические цепи, магнетизм и электростатика

Рад видеть вас на третьем этапе нашего курса «Физика ОГЭ: Полный курс подготовки на отлично»! Мы уже разобрались с тем, как тела движутся (механика) и как они нагреваются (тепловые явления). Теперь пришло время поговорить о самой «заряженной» теме физики — электромагнетизме.

Этот раздел — настоящий «тяжеловес» на экзамене. Задачи на электрические цепи и магнитное поле встречаются и в первой части (тесты, соответствия), и во второй (расчетные и качественные задачи). Если вы поймете логику движения электронов, вы гарантируете себе еще около 25-30% баллов.

Электростатика: Заряды в покое

Прежде чем заставить заряды бегать по проводам, нужно понять, что они собой представляют. В центре всего стоит электрический заряд (), который измеряется в Кулонах (Кл).

Два вида зарядов

В природе существует два типа зарядов: * Положительные (+): носители — протоны (в ядрах атомов). * Отрицательные (-): носители — электроны (вращаются вокруг ядер).

Главное правило: Одноименные заряды отталкиваются (плюс от плюса, минус от минуса), а разноименные — притягиваются.

Закон сохранения электрического заряда

Заряды не возникают из ниоткуда и не исчезают в никуда. В замкнутой системе (из которой заряды не уходят и в которую не приходят) их сумма остается постоянной.

Где — заряды тел в системе.

Если мы приведем в соприкосновение два одинаковых металлических шарика с зарядами и , то после разделения заряд каждого станет одинаковым и равным среднему арифметическому:

Где — заряд каждого шарика после соприкосновения, и — начальные заряды.

Постоянный электрический ток

Электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Чтобы ток существовал, нужны свободные носители заряда (электроны в металлах) и электрическое поле, которое заставит их двигаться.

Три кита электричества: , ,

Чтобы решать задачи на цепи, нужно понимать три главные характеристики.

Сила тока () — показывает, какой заряд проходит через сечение проводника за единицу времени. Измеряется в Амперах (А).

Где — сила тока, — прошедший заряд, — время.

Напряжение () — это работа электрического поля по перемещению заряда. Измеряется в Вольтах (В).

Где — напряжение, — работа поля, — заряд.

Сопротивление () — свойство проводника препятствовать прохождению тока. Измеряется в Омах (Ом).

От чего зависит сопротивление провода? Представьте, что вы ползете по трубе. Чем труба длиннее, тем сложнее ползти. Чем она уже, тем теснее. Так и с электронами.

Где — сопротивление, (ро) — удельное сопротивление материала (табличная величина, не путать с плотностью!), — длина проводника, — площадь поперечного сечения.

Закон Ома для участка цепи

Это самая важная формула в школьной физике. Если вас разбудят ночью, вы должны ответить её без запинки.

Где — сила тока, — напряжение, — сопротивление.

> Запомните: Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Соединение проводников

В задачах ОГЭ лампочки и резисторы могут быть соединены двумя способами. Путать их нельзя.

1. Последовательное соединение

Элементы идут друг за другом, как вагоны поезда. Путь для тока только один.

!При последовательном соединении ток проходит через все элементы по очереди.

* Ток: (везде одинаковый). * Напряжение: (общее напряжение складывается). * Сопротивление: (общее сопротивление растет).

2. Параллельное соединение

Провод разветвляется, как река на два рукава. Ток выбирает, куда течь.

!При параллельном соединении ток разделяется на части.

* Напряжение: (напряжение на ветвях одинаковое — это ключевое свойство!). * Ток: (общий ток равен сумме токов в ветвях). * Сопротивление: Общее сопротивление уменьшается, так как у тока больше путей для прохода.

Где — общее сопротивление, — сопротивления участков.

Работа и мощность тока

Ток совершает работу (нагревает утюг, крутит мотор).

Работа тока ():

Где — работа (Джоули), — напряжение, — сила тока, — время.

Мощность тока (): показывает, как быстро совершается работа.

Где — мощность (Ватты), — напряжение, — сила тока.

Закон Джоуля-Ленца

Описывает количество теплоты, выделяемое проводником с током.

Где — количество теплоты, — сила тока, — сопротивление, — время.

Магнитные явления

Электричество и магнетизм неразрывно связаны. Вокруг любого проводника с током возникает магнитное поле.

Постоянные магниты

У любого магнита есть два полюса: Северный (N) и Южный (S). * Разноименные полюса притягиваются (N и S). * Одноименные отталкиваются (N и N). * Магнитные линии всегда выходят из Северного полюса и входят в Южный.

Правило правой руки (для проводника с током)

Как узнать, куда направлено магнитное поле вокруг провода? Обхватите провод правой рукой так, чтобы большой палец указывал направление тока. Тогда четыре согнутых пальца покажут направление магнитных линий.

Сила Ампера и Правило левой руки

Магнитное поле действует на проводник с током с некоторой силой. Эта сила называется силой Ампера.

Где — сила Ампера, — сила тока, — магнитная индукция (характеристика силы поля, измеряется в Теслах), — длина проводника, — угол между током и вектором магнитной индукции.

Чтобы найти направление этой силы, используем Правило левой руки:

Расположите левую ладонь так, чтобы магнитные линии () входили в ладонь.

Четыре вытянутых пальца направьте по току ().

Отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Ампера ().

!Правило левой руки помогает определить, куда магнитное поле толкнет провод с током.

Электромагнитная индукция

Майкл Фарадей открыл обратный эффект: не только ток создает магнитное поле, но и переменное магнитное поле может создать ток.

Если вы будете двигать магнит внутри катушки с проводом (изменять магнитный поток), в катушке возникнет индукционный ток. На этом принципе работают все электростанции мира!

Заключение

Мы разобрали огромный пласт физики. Электрические цепи требуют внимательности: всегда проверяйте, как соединены элементы (последовательно или параллельно), прежде чем применять формулы. Магнетизм требует пространственного мышления — не стесняйтесь крутить руками на экзамене, применяя правила правой и левой руки (это разрешено!).

В следующей, заключительной статье теоретического блока, мы разберем Оптику и Ядерную физику. Вы узнаете, как строятся изображения в линзах и из чего на самом деле состоит атом.

Держите заряд бодрости на высоком уровне!

Световые и квантовые явления: геометрическая оптика, строение атома и радиоактивность

Поздравляю! Вы добрались до финального теоретического блока нашего курса «Физика ОГЭ: Полный курс подготовки на отлично». Мы уже изучили механику, тепловые и электромагнитные явления. Теперь нам предстоит разобраться с природой света и заглянуть в самый центр материи — в атомное ядро.

Этот раздел часто кажется сложным из-за своей абстрактности, но на самом деле он очень логичен. Задачи на оптику и ядерную физику — это верный способ получить баллы, если знать несколько базовых правил и формул. Поехали!

Геометрическая оптика

Геометрическая оптика изучает законы распространения света, не вдаваясь в его волновую природу. Здесь мы представляем свет как луч — линию, вдоль которой переносится энергия.

Закон прямолинейного распространения света

В однородной прозрачной среде свет распространяется прямолинейно. Именно поэтому образуются тени.

* Тень — область пространства, в которую не попадает свет от источника. * Полутень — область, в которую попадает свет от части источника (возникает, если источник света не точечный, а имеет размеры).

!Образование тени и полутени от протяженного источника света

Отражение света

Когда луч света падает на границу раздела двух сред, он может отразиться.

Закон отражения:

Падающий луч, отраженный луч и перпендикуляр, восстановленный в точку падения, лежат в одной плоскости.

Угол падения равен углу отражения.

Где — угол падения (угол между падающим лучом и перпендикуляром!), а — угол отражения.

> Важно: В задачах ОГЭ часто дают угол между лучом и поверхностью зеркала (например, ). Не попадитесь в ловушку! Угол падения в этом случае будет .

Плоское зеркало дает изображение: * Мнимое (кажется, что предмет находится за зеркалом). * Прямое (не перевернутое). * Равное по размеру предмету. * Симметричное (находится на том же расстоянии за зеркалом, что и предмет перед ним).

Преломление света

Если свет переходит из одной прозрачной среды в другую (например, из воздуха в воду), он меняет направление. Это происходит из-за того, что скорость света в разных средах разная.

Закон преломления: Отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух данных сред.

Где — угол падения, — угол преломления, — относительный показатель преломления второй среды относительно первой.

Если свет идет из менее плотной среды (воздух) в более плотную (стекло), то угол преломления меньше угла падения (луч прижимается к перпендикуляру).

!Преломление света на границе воздух-вода

Линзы

Линза — это прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Линзы бывают собирающие (толще в середине) и рассеивающие (тоньше в середине).

Основные характеристики линзы:

Главная оптическая ось — прямая, проходящая через центры кривизны поверхностей линзы.

Оптический центр — точка в центре линзы, проходя через которую, луч не преломляется.

Фокус () — точка, в которой собираются лучи, идущие параллельно главной оптической оси (для собирающей линзы).

Оптическая сила линзы () измеряется в Диоптриях (дптр):

Где — оптическая сила, — фокусное расстояние в метрах.

> Для собирающей линзы , для рассеивающей .

Формула тонкой линзы

Эта формула связывает расстояние от предмета до линзы (), расстояние от линзы до изображения () и фокусное расстояние ().

Правила знаков: * Если линза рассеивающая, перед ставим минус. * Если изображение мнимое, перед ставим минус.

Квантовые явления: Строение атома

Переходим от макромира к микромиру. В начале XX века физики выяснили, что атом не является неделимым.

Планетарная модель Резерфорда

В 1911 году Эрнест Резерфорд провел опыт с бомбардировкой золотой фольги альфа-частицами и предложил модель, которой мы пользуемся до сих пор:

В центре атома находится положительно заряженное ядро.

В ядре сосредоточена почти вся масса атома (99,9%).

Вокруг ядра по орбитам вращаются отрицательно заряженные электроны.

Атом в целом электрически нейтрален.

!Планетарная модель атома Резерфорда

Состав атомного ядра

Ядро состоит из двух типов частиц (нуклонов): * Протоны (): заряд , масса а.е.м. * Нейтроны (): заряд , масса а.е.м.

Обозначение химического элемента:

Где: * — символ элемента (например, He, Li, U). * — массовое число (сумма протонов и нейтронов). * — зарядовое число (количество протонов, оно же порядковый номер в таблице Менделеева).

Количество нейтронов () можно найти по формуле:

Где — число нейтронов, — массовое число, — число протонов.

Изотопы — это разновидности одного и того же химического элемента, которые имеют одинаковое число протонов (), но разное число нейтронов (), и, следовательно, разную массу ().

Радиоактивность

Радиоактивность — это способность нестабильных ядер самопроизвольно превращаться в другие ядра, испуская при этом частицы и излучение.

Виды радиоактивного излучения

Альфа-излучение (): поток ядер гелия (). Тяжелые положительные частицы. Задерживаются листом бумаги.

Бета-излучение (): поток быстрых электронов (). Легкие отрицательные частицы. Задерживаются слоем алюминия.

Гамма-излучение (): электромагнитные волны очень высокой частоты. Не имеют заряда и массы. Обладают огромной проникающей способностью, задерживаются толстым слоем свинца или бетона.

Правила смещения

При радиоактивном распаде выполняются законы сохранения массового числа и заряда.

Альфа-распад: Ядро теряет 2 протона и 2 нейтрона (ядро гелия).

Где — материнское ядро, — дочернее ядро, — альфа-частица.

Бета-распад: В ядре нейтрон превращается в протон и электрон. Электрон вылетает наружу.

Где — материнское ядро, — дочернее ядро, — электрон (бета-частица).

> Обратите внимание: при бета-распаде масса ядра почти не меняется, а заряд увеличивается на 1.

Закон радиоактивного распада

Распад — процесс случайный, но для огромного количества атомов работает статистика.

Период полураспада () — это время, за которое распадается половина начального количества радиоактивных ядер.

Формула закона радиоактивного распада:

Где — количество оставшихся ядер, — начальное количество ядер, — прошедшее время, — период полураспада.

Проще считать по шагам: прошел один период — осталось , прошло два периода — осталось , три периода — и так далее.

!График радиоактивного распада

Энергия связи и ядерные реакции

Ядра атомов удерживаются вместе колоссальными ядерными силами. Чтобы разделить ядро на отдельные нуклоны, нужно затратить энергию. Эта энергия называется энергией связи.

Знаменитая формула Эйнштейна связывает массу и энергию:

Где — энергия покоя, — масса тела, — скорость света в вакууме ( м/с).

В ядерных реакциях (деление урана или синтез гелия на Солнце) часть массы превращается в энергию. Именно это дает нам атомную энергетику и свет звезд.

Заключение курса

Мы завершили теоретическую часть курса «Физика ОГЭ». Мы прошли путь от движения тележек до распада атомов.

Что делать дальше?

Практика. Решайте варианты ОГЭ. Теория без практики мертва.

Внимательность. Читайте условия задач до конца. Следите за единицами измерения (см переводите в м).

Повторение. Возвращайтесь к статьям курса, если забыли формулу.

Физика — это наука о природе, и вы теперь понимаете язык, на котором природа с нами говорит. Удачи на экзамене, у вас все получится!

Экспериментальное задание и решение задач второй части: стратегия сдачи на «5»

Поздравляю! Вы прошли огромный путь, изучив теорию от механики до ядерной физики. Теперь у вас есть знания, но экзамен ОГЭ — это не только проверка знаний, но и проверка умения их применять и оформлять.

Многие ученики теряют баллы не потому, что не знают физику, а потому, что неправильно записывают «Дано», забывают перевести единицы в СИ или пугаются лабораторного оборудования. В этой статье мы разберем стратегию работы со второй частью экзамена, которая отделяет оценку «4» от твердой «5».

Задание №17: Лабораторная работа

Это «сердце» практической части ОГЭ. Задание №17 — это реальный эксперимент, который вы должны провести прямо на экзамене, используя выданный лоток с оборудованием. За него можно получить 3 первичных балла, что очень весомо.

Чего ждать в лотке?

Все лабораторные работы делятся на несколько типов. Вам попадется один из них:

Механика:

* Измерение плотности вещества. * Измерение силы Архимеда. * Исследование зависимости силы трения от веса или поверхности. * Измерение жесткости пружины. * Проверка условия равновесия рычага.

Электричество:

* Измерение сопротивления резистора. * Измерение мощности тока. * Измерение работы тока.

Оптика:

* Измерение фокусного расстояния собирающей линзы.

!Типичный набор оборудования для выполнения экспериментального задания по механике.

Алгоритм оформления на 3 балла

В бланке ответов №2 вы должны написать отчет. Он строго должен содержать 4 пункта. Если пропустите хоть один — потеряете баллы.

Пункт 1. Рисунок или схема установки. Нарисуйте, как вы собрали цепь или установили штатив. Не нужно быть художником, достаточно схематичного изображения. Для электричества обязательно используйте стандартные обозначения (резистор — прямоугольник, амперметр — кружок с буквой А и т.д.).

Пункт 2. Формула для расчета. Запишите формулу, по которой будете находить искомую величину.

Например, для плотности:

Где — плотность, — масса тела, — объем тела.

Или для электрического сопротивления (закон Ома):

Где — сопротивление, — напряжение, — сила тока.

Пункт 3. Результаты прямых измерений. Запишите то, что показали приборы, с учетом погрешности (если она указана в задании). Обычно в задании пишут: «погрешность измерения объема мл».

Пример записи: * Масса г * Объем мл

> Важно: Если вы напишете просто г без указания погрешности (если она требовалась), пункт не засчитают.

Пункт 4. Числовое значение искомой величины. Подставьте числа в формулу из пункта 2 и посчитайте ответ. Здесь погрешность указывать уже не нужно, если этого прямо не просят.

Качественные задачи (№20, 21, 22)

Это задачи-вопросы, где не нужно считать, но нужно объяснять. Например: «Почему в меховой шубе теплее, чем в синтетической куртке?» или «Как изменится показание амперметра, если ползунок реостата сдвинуть влево?».

Структура идеального ответа

Ваш ответ должен строиться по логической цепочке:

Тезис (Ответ): Прямой ответ на вопрос (увеличится, уменьшится, не изменится, теплее/холоднее).

Закон (Обоснование): Название физического закона или явления, на котором основан ответ.

Связка: Объяснение, как этот закон работает в данной конкретной ситуации.

Пример: Вопрос: Почему при выстреле приклад ружья бьет в плечо стрелка?

Ответ:

(Тезис) Это происходит из-за явления отдачи.

(Закон) Явление объясняется законом сохранения импульса. Сумма импульсов системы до выстрела равна сумме импульсов после.

(Связка) Изначально импульс ружья и пули равен нулю. После выстрела пуля летит вперед с импульсом , значит, ружье должно получить равный по модулю импульс , направленный в противоположную сторону, чтобы сумма осталась нулевой.

Где — масса и скорость пули, — масса и скорость ружья.

Расчетные задачи повышенной сложности (№23, 24, 25)

Это «тяжелая артиллерия». Задачи №23 — простые (2 балла), а №24 и №25 — сложные (3 балла), требующие комбинирования законов (например, механика + теплота).

Правила оформления («Дано» и «СИ»)

Эксперт проверяет не только ответ, но и ход решения. Оформление должно быть стандартным.

!Пример правильного оформления расчетной задачи второй части.

Дано: Выпишите все известные величины. Не забывайте табличные значения (плотность воды, удельную теплоемкость, ).

СИ (Система Интернациональная): Это критически важно! Все сантиметры переводим в метры, граммы — в килограммы, минуты — в секунды, литры — в кубические метры.

* * *

Решение:

* Сначала пишите формулу в общем виде (в буквах). Нельзя сразу подставлять числа! * Выразите искомую величину. * Подставьте числа и посчитайте. * Запишите ответ с единицами измерения.

> Лайфхак: Если вы забыли, как переводится единица измерения, посмотрите в справочные материалы КИМа. Там часто есть подсказки в константах (например, теплоемкость Дж/(кг·°С) подсказывает, что массу нужно брать в кг).

Стратегия решения комбинированных задач

Задачи №25 часто пугают тем, что в них «намешано» все подряд. Например, электрический чайник нагревает воду. Здесь есть и электричество, и тепловые явления.

Ключ к решению — КПД (Коэффициент полезного действия).

Где (эта) — КПД, — полезная работа (то, ради чего устройство создано), — затраченная работа (энергия, которую мы потратили).

* Для чайника: Полезная работа — нагреть воду (). Затраченная — работа тока (). * Для крана, поднимающего груз: Полезная работа — поднять груз (). Затраченная — работа двигателя ().

Приравнивая эти части через КПД, вы получите уравнение, из которого легко найти неизвестное.

Общие советы по стратегии на экзамене

Сначала — простое. Пробегитесь по первой части. Решите все, в чем уверены. Не сидите над одной задачей больше 3-5 минут.

Эксперимент — в середине. Когда устанете от тестов, идите к лотку с оборудованием. Смена деятельности поможет мозгу отдохнуть. К тому же, это гарантированные баллы.

Проверка размерности. Если вы искали скорость, а получили «кг», значит, формула выведена неверно. Это мощный инструмент самопроверки.

Пишите все формулы. Во второй части, даже если вы не можете решить задачу до конца, напишите формулы, которые относятся к теме. За это могут начислить 1 балл.

Заключение

Физика ОГЭ — это не лотерея, а четкий алгоритм. Вы знаете теорию. Теперь вы знаете, как оформлять задачи и проводить эксперименты.

Помните: экзаменаторы не хотят вас «завалить». Они ищут в вашей работе подтверждение того, что вы понимаете физические законы. Пишите разборчиво, переводите в СИ и не бойтесь брать в руки динамометр.

Удачи на экзамене! Пусть сила () будет с вами!