Научить ребенка решать задачи на уроках физики по-прежнему остается актуальной проблемой, даже несмотря на то, что в настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение в мировое образовательное пространство.
Как известно, к 2009 году все Российские школьники будут проходить итоговую аттестацию по Единому Государственному экзамену. Уже сегодня мы имеем в продаже большое количество тренировочных заданий по ЕГЭ. Но одному ученику не под силу разобраться в этой массе, на первый взгляд, разнотипных задач.
В этой статье я хочу поделиться опытом своей работы по подготовке обучающихся к сдаче ЕГЭ.
Для того чтобы дети были успешными на экзамене, необходимо организовать обобщающее повторение учебного материала.
Опыт моей работы показал, что удобнее всего это сделать, используя логические схемы по различным темам курса физики. Такие схемы ученики могут составлять сами либо в процессе изучения физики, а затем представлять их в виде презентаций на обобщающих уроках, либо при систематической подготовке к ЕГЭ при сотрудничестве с учителем. Эту работу можно отнести к творческой деятельности обучающихся.
1. Попробуем разобраться со схемой по разделу «Механика». «Рисунок №1»
Анализируя условие задачи, находим ключевое слово «движение», следовательно, задача на применение законов механики. После записи условия в буквенном виде обращаем внимание на физические величины: перемещение, путь, координата, скорость, ускорение, время.
Делаем вывод: это та часть механики, где изучается движение тел без учета причины этого движения, т.е. «кинематика». Ставим вопрос «Как движется тело?» и вспоминаем довольно простую схему «Рисунок №2», которая приведет к правильным физическим законам. Они станут началом решения задачи. [1]
Если к вышеперечисленным величинам в условии задачи добавить силу и массу, то необходимо начинать решение задачи с законов Ньютона. Такие задачи легко свести к следующему алгоритму:
1. Прочитайте внимательно условие задачи. Выясните, какое тело движется? Каков характер движения?
2. Запишите краткое условие задачи, выразите все величины в единицах СИ.
3. Сделайте чертеж: изобразите тело и все действующие на тело силы (если в задаче говорится о системе тел, то необходимо изучить движение каждого тела в отдельности).
4. Изобразите векторы скорости и ускорения.
5. Изобразите оси координат.
6. Запишите уравнение второго (или первого) закона Ньютона в векторном виде для каждого тела.
7. Осуществите запись уравнений движения тел в проекциях на оси координат.
8. От проекций перейдите к модулям с учетом направлений векторов сил и осей координат.
9. Решите полученную систему уравнений. Если недостает данных, запишите дополнительные уравнения: «Рисунок № 4»
10. Подставьте числовые данные в СИ в решение общего вида и произведите вычисления.
11. Оцените полученный результат решения.
Физические величины работа, мощность, энергия и импульс являются «ключом» для задач с использованием законов сохранения энергии и импульса. Это очень большая серия задач, на них пока останавливаться подробно не буду.
2. Обобщим материал по теме «Газы» «Рисунок № 3» и проиллюстрируем применение этой схемы на практике.
Пример 1.
Газ массой 0,3 кг занимает объем 1,2 м3 при давлении 30000 Па. Определить в СИ среднюю квадратичную скорость движения молекул газа.
Начинаем рассуждать:
Из условия задачи ясно, что эта задача по теме «Газы»
Ключевым словом в условии задачи является
слово «молекулы». Так как в условии задачи речь
идет о давлении, то правильнее (удобнее) начать
решение с основного уравнения молекулярно -
кинетической теории идеального газа 
По определению 
Подставляем (2) и (3) в (1) и получаем 
(4)
Как уже известно, произведение N·m0 = m (5)
Тогда (5) подставляем в (4) и получаем 
.
Из полученного уравнения выражаем искомую
величину: 
Производим расчет. Делаем анализ ответа. 
Пример 2.
Во сколько раз возросла среднеквадратичная скорость молекул газа в баллоне электрической лампочки, если при её включении температура газа увеличилась с 20 єС до 899 єС?
Задача по теме «Газы». Есть слово «молекулы». Так как речь идет о температуре, то решение задачи будем начинать с формулы связи средней кинетической энергии
поступательного движения молекул и абсолютной
температуры 
(1)
По определению 
(2)
(2) подставляем в (1) и получаем 
(3) или 
(4)
уравнение (4) записываем дважды (для двух
состояний газа) 
(6) делим на (5) и получаем 
Ответ. 2.
Многократное повторение одних и тех же действий и операций приводит к хорошей результативности.
Рекомендуемые задачи.
Задача 1.
Средняя квадратичная скорость молекул кислорода при комнатной температуре равна
500 м/с. Определить в СИ среднюю квадратичную скорость молекул водорода при той же температуре. (Ответ. 2000)
Задача 2.
На сколько процентов увеличится средняя квадратичная скорость молекул газа при повышении температуры от 127 єС до 352 єС? (Ответ. 25)
Задача 3.
В комнате объемом 83,1 м3 находится воздух при давлении 100 кПа и температуре 27 єС. определить, во сколько раз количество молекул в этой комнате больше, чем количество молекул воды в 2 кг воды. молярная масса воды 18 г/моль. (Ответ.30)
Задача 4.
Какова должна быть первоначальная температура газа, чтобы при нагреве его на 900 єС средняя квадратичная скорость молекул газа увеличилась вдвое? (Ответ.27)
Задача 5.
Плотность некоторого газа 0,01 кг/м3 при давлении 300 Па и температуре 17 єС. Найдите в СИ среднюю квадратичную скорость молекул газа. (Ответ.300)
Пример 3.
Два киломоля одноатомного газа находятся в плотно закрытом сосуде при температуре 300С. Газ нагревают до температуры 500С. Какое количество теплоты получает газ при этом?
Задача по теме «Газы». Так как в условии задачи говорится о количестве теплоты, то ее надо начинать решать с применения первого закона термодинамики:
Применим первый закон термодинамики 
Для плотно закрытого сосуда V = const, 
Для определения изменения внутренней энергии
применим формулу 
Подставляя значения величин, получаем ответ Q = 498,6 кДж.
Рекомендуемые задачи.
Задача 1.
В цилиндре под поршнем находится 1,4 кг азота при температуре 200С. Поршень может перемещаться без трения. При изобарическом нагревании газ совершает работу16,62 кДж. До какой температуры нагрели газ? (Ответ.333)
Задача 2.
В сосуде находится 1 киломоль одноатомного газа при температуре 330С. При адиабатическом сжатии газа была совершена работа 174,51 кДж. Определите температуру газа в конце сжатия. (Ответ.320)
Задача 3.
Одноатомный газ изотермически расширяется при температуре 200 К, затем изохорически нагревается до 300 К. Во всём этом процессе газ получает 5 кДж теплоты и совершает работу А. Масса газа 80 г, молярная масса 40 г/моль.
Определить величину А. (Ответ. 2507)
3. Наряду с логическими схемами, при обобщении материала отыскиваем вместе с учениками (используя всевозможные приемы) [2] ситуации, позволяющие быстро разобраться с ходом решения задачи.
Чтобы убедиться в этом достаточно лишь трех примеров.
Пример 1.
Если заряженная частица (заряд) движется в однородном электрическом поле из точки с потенциалом ?1 в точку с потенциалом ?2 (проходит ускоряющую разность потенциалов), то электрическое поле совершает работу. «Рисунок № 5»
В этом случае все задачи следует начинать решать так
Из определения напряжения: 
По теореме о кинетической энергии: 
Приравниваем (1) и (2) 
(3)
По определению: 
(4), 
(5)
(4) и (5) подставляем в (3) и решаем полученное уравнение относительно неизвестной величины.
Если недостает данных, то применяем формулу
связи напряжения с напряженностью 
, уравнение
второго закона Ньютона F = ma, определение
напряженности 
. Иногда требуется
применить формулы из кинематики
Рекомендуемые задачи:
Задача 1.
Заряженная пылинка, находящаяся в электрическом поле, переместилась под действием поля в направлении силовых линий из точки с потенциалом 30 В в точку с потенциалом 10 В. Кинетическая энергия пылинки изменилась при этом на 0,1 мкДж. Найти в нКл заряд пылинки. (Ответ. 20)
Задача 2.
Какую скорость будет иметь электрон, пройдя в электрическом поле разность потенциалов 1,82 В? Начальная скорость электрона равна 0. Ответ дать в км/с.
(Ответ. 800)
Задача 3.
Электрон с начальной кинетической энергией 100 эВ пролетает ускоряющую разность потенциалов 100 В. Определить отношение конечной скорости электрона к начальной.
(Ответ. 1,41)
Задача 4.
Электрон движется под действием электрического поля по некоторой траектории, проходящей через точки А и В. Разность потенциалов между этими точками 100 В. А - начальная точка траектории, в ней скорость электрона равна 0. Определите в км/с скорость электрона в точке В. Удельный заряд электрона принять равным 1,8 · 1011 Кл/кг. (Ответ. 6000).
Задача 5.
Протон с начальной скоростью 100 км/с влетел в однородное электрическое поле с напряженностью 300 В/см. Вектор скорости совпал с направлением линий напряженности. Какой путь должен пройти протон для удвоения его скорости? Результат представьте в мм округлите до десятых. (Ответ. 5,2)