Лабораторная работа на ОГЭ по физике

В лабораторном задании ОГЭ по физике ответ приходит от прибора, и никакая зубрёжка формул его не заменит. Ученик, уверенно решающий задачи на листе, нередко впервые за год берёт в руки динамометр или мензурку именно на экзамене, и тогда выясняется, что читать шкалу, собирать цепь и записывать результат он умеет хуже, чем решать.

Известно в общих чертах следующее: участнику выдают комплект оборудования, он собирает установку, снимает показания и оформляет результат. Сколько баллов стоит задание, какое оборудование бывает в комплектах, кто и как проверяет сборку, определяют спецификация и критерии ФИПИ на ваш год. Весной 2027 года по ним будут сдавать, а пока они не опубликованы, читайте документы предыдущего года и держите в уме, что детали могли измениться. Состав комплектов я здесь не пересказываю: список, не сверенный с документом, хуже его отсутствия, а в статье речь об умениях, которые от состава не зависят.

Как задание вписывается в работу, описано в статье про устройство ОГЭ по физике, общая картина экзамена в целом собрана в обзоре ОГЭ.

Задание, в котором нечего заучивать

Формулу тут выучить нельзя, и в этом его отличие от соседних частей работы. Вместо формулы есть последовательность умений: понять, что именно нужно найти или проверить; собрать установку так, чтобы прибор измерял то, что надо; прочитать показания; записать результат, который можно проверить. Каждое звено ломается само по себе. Ученик с «пятёркой» по задачам способен собрать цепь с вольтметром, включённым последовательно, и честно удивляться, почему стрелка стоит на нуле.

Полезная привычка для всего задания: прочитать формулировку целиком до первого движения рукой и записать на черновике, что вы измеряете, по какой формуле считаете и какие приборы для этого нужны. Сборка после такой заготовки идёт спокойнее, а лишние детали на столе не соблазняют.

Позиция у меня такая: лабораторную часть выигрывают в кабинете физики. Репетитор по видео поможет с записью, с рассуждением, с выбором формулы для косвенного измерения, но руки должны получить прибор. Если в школе лабораторных почти нет, этим стоит заняться сейчас, пока до мая далеко.

Шкала: цена деления и мензурка

По моим наблюдениям, больше всего ошибок в этом задании сидит в чтении показаний, и причина почти всегда в цене деления. Её находят по числу промежутков между двумя соседними подписанными отметками. Формула словами: цена деления равна разности двух соседних подписанных значений, делённой на число промежутков между ними.

Пример со школьной мензуркой, условный. Между отметками «100» и «150» миллилитров нанесено десять промежутков; значит, один промежуток равен пяти миллилитрам. Уровень воды пришёлся на третью риску выше сотни, и показание получается сто пятнадцать миллилитров. Ошибка, которая здесь поджидает: посчитали не промежутки, а штрихи. Между двумя подписанными отметками десять промежутков, но одиннадцать штрихов вместе с крайними; делить на одиннадцать нельзя, и разница заметна сразу, как только цена деления получается нелепой.

Перед чтением шкалы выясните, на какой предел измерения рассчитан прибор: он указан на самой шкале. У приборов с несколькими пределами цена деления зависит от того, к какой клемме подключён провод, и ученик, считавший цену деления «с прошлого раза», читает не ту шкалу. К этому добавляются три привычки. Мензурку читают с глазом на уровне поверхности воды, по нижнему краю вогнутой поверхности (мениска). У стрелочного прибора глаз ставят прямо напротив стрелки, иначе показание сдвигается: чем сильнее вы смотрите сбоку, тем больше сдвиг. И перед измерением стрелка должна стоять на нуле. Все три усваиваются за одно занятие в кабинете, а по описанию забываются через неделю.

Электрическая цепь: порядок сборки

Если в комплекте есть источник тока, ошибка чаще окажется в соединении проводов. Амперметр включают последовательно, вольтметр параллельно участку, на котором измеряют напряжение, и к плюсу источника идёт плюсовой зажим прибора. Всё это школьные правила, на экзамене они те же. А вот порядок сборки в разных кабинетах разный, и ниже тот, что можно рекомендовать как привычку (инструкцию вашего года стоит сверить):

• сначала схема на бумаге, условными обозначениями, и только потом провода
• основной контур собирают одним проходом от «плюса» источника к «минусу»: потребитель, реостат, амперметр, ключ, причём ключ остаётся разомкнутым
• вольтметр подключают последним, параллельно участку, на котором измеряют напряжение
• ползунок реостата ставят в положение наибольшего сопротивления, чтобы первое замыкание было мягким
• ключ замыкают, снимают показания, ключ размыкают

Зачем нужен последний пункт, ученики спрашивают редко, а ответ простой: пока ключ замкнут, проводники нагреваются, сопротивление меняется, источник садится, и повторное измерение даст уже другое число.

Собранная цепь сама подсказывает, где в ней ошибка, если знать, куда смотреть. Оба прибора стоят на нуле: цепь где-то разомкнута, ключ или плохой контакт. Амперметр зашкаливает: он, скорее всего, включён параллельно потребителю и замыкает его накоротко, и цепь надо размыкать немедленно. Вольтметр показывает почти всё напряжение источника, а амперметр едва шевелится: вольтметр стоит последовательно, и ток через него почти не идёт. Каждая из этих картин встречается у школьников постоянно, и распознавать её полезно с одного взгляда, до того как рука потянется выдёргивать провода.

Прямое измерение, косвенное и запись результата

При прямом измерении прибор показывает нужную величину, остаётся прочитать. При косвенном величину вычисляют по формуле из тех, которые измерили, и тут лабораторная часть превращается в расчётную задачу, только числа даёт ваша собственная работа, а условие их не называет.

Учебный пример (в экзаменационных комплектах всё может быть иначе). Нужно найти жёсткость пружины. Подвешивают груз массой 100 граммов, вес груза при ускорении свободного падения десять составляет один ньютон. Длина пружины без груза 10 сантиметров, с грузом 12,5. Удлинение равно разности длин, то есть 2,5 сантиметра или 0,025 метра. Жёсткость равна весу груза, делённому на удлинение: один ньютон разделить на 0,025 метра, 40 ньютонов на метр.

Типичных ошибок тут две. Вместо удлинения берут полную длину пружины под грузом и получают 8 ньютонов на метр. И не переводят сантиметры в метры, в результате чего число оказывается в сто раз меньше. Обе обнаруживаются проверкой: удлинение в формуле должно быть разностью двух длин, а единица жёсткости ньютон на метр не допускает сантиметров.

Если измерение можно повторить без ущерба, повторите его и сравните результаты. Расхождение больше цены деления говорит об ошибке чтения: взгляд сбоку, неверный ноль, перепутанный предел.

Записывать результат удобно в том же порядке, в каком вы получали его: что измерено, с какими единицами, формула, подстановка, ответ с единицей измерения. Если в работе предусмотрена таблица, единицы ставят в заголовок столбца, а не в каждую ячейку. Как именно оформлять и что проверяющий считает обязательным, смотрите в критериях вашего года.

Зависимость, погрешность и вывод

Кроме прямого и косвенного измерения, в школе делают работы на исследование зависимости (какие виды заданий бывают на экзамене вашего года, проверьте по демоверсии). Здесь одного измерения мало: нужно несколько, при разных значениях одной величины, и результаты удобно записывать парами, в порядке возрастания. На маятнике это длина нити и время десяти колебаний, на пружине вес груза и удлинение. Вывод тут о характере зависимости: растёт, убывает, пропорционально или нет. Проверить пропорциональность можно просто: разделите одну величину на другую в каждой паре, и если отношение остаётся почти одним и тем же, зависимость близка к прямой пропорциональности. «Почти» означает «в пределах погрешности», и именно поэтому о ней стоит знать.

Нужна ли в вашем году погрешность и как формулировать вывод, определяют критерии. В школьном курсе девятого класса принято считать погрешность отсчёта равной половине цены деления; это школьное правило, к документам ФИПИ оно не привязано. Вывод должен отвечать на цель: искали жёсткость — вывод число с единицей, исследовали зависимость — вывод словами о том, что происходит с одной величиной, когда растёт другая. Привычка опирать вывод на записанное выше пригодится и по русскому языку: в сочинении 9.2 вывод тоже держится на приведённых доводах.

Если кабинета мало

Первое, что стоит сделать, — договориться с учителем физики о занятии, где ученик сам собирает цепь и сам читает приборы, а учитель стоит рядом и молчит. Одно такое занятие даёт больше, чем несколько вечеров над описаниями. Что-то можно сделать и дома. Нитяной маятник из гайки на нитке, линейка и часы с секундомером — полноценная учебная работа: время десяти колебаний делят на десять, и ошибка отсчёта делится вместе с ним. Если менять длину нити, видно, что период растёт, причём при увеличении длины в четыре раза он увеличивается вдвое; от массы груза при небольших колебаниях он не зависит. На таком маятнике хорошо отрабатывать запись таблицы и вывода.

Проверить готовность можно без экзаменатора: покажите ученику несколько картинок шкал с разными делениями и попросите назвать цену деления и показание, затем пусть нарисует схему цепи с амперметром и вольтметром без подсказки. Если обе вещи выходят без запинки, чтение и сборка в порядке, остаётся запись результата.

Онлайн с репетитором тренируют то, что приборов не требует. Репетитор присылает в чат картинки шкал (файл до 20 мегабайт, до пяти файлов в сообщении), ученик называет цену деления и показание. Схему цепи ученик рисует на листе и показывает в камеру: общей доски и показа экрана на платформе нет. Хорошо работает упражнение «найди ошибку в цепи», которому приборы не нужны: репетитор рисует схему с одной неисправностью (вольтметр включён последовательно, перепутаны полюса, потребитель закорочен), показывает лист в камеру, а ученик должен найти дефект и сказать, что в таком случае покажут приборы. Через несколько таких схем знание правил превращается в умение увидеть ошибку, а оно потом пригодится за столом с настоящими проводами. Наконец, репетитор проверяет запись результата: в ней, на мой взгляд, баллы теряются не реже, чем при сборке. Камеру и микрофон можно проверить заранее, не входя в комнату.

Начать поиск:

• репетиторы по физике для подготовки к ОГЭ
• репетиторы по физике с пробным занятием
• все репетиторы для подготовки к ОГЭ

Тем, кто остаётся в школе и выберет физику дальше, пригодится статья про ЕГЭ по физике: состав того экзамена другой, и о нём лучше узнать заранее.

Вопросы и ответы

Есть ли лабораторная работа в каждом варианте? Сверяйтесь со спецификацией и демоверсией вашего года: там сказано, в каком виде и на каком месте стоит задание. Перечень я составлять по памяти не стал, потому что от года к году документы меняются.

Что делать, если стрелка стоит между делениями? В школьной практике записывают ближайшее деление и указывают, что погрешность отсчёта равна половине цены деления. Разрешено ли это в задании вашего года и как ставится балл, если показание отличается на деление, говорят критерии; приучить себя к такой записи полезно в любом случае, потому что она показывает, что шкалу вы читаете осознанно.

Можно ли тренироваться на самодельных приборах? Для чтения шкалы и записи результата да: линейка, кухонные весы и мерная кружка есть почти в каждом доме. Но экзаменационный комплект вы не угадаете, и свой набор не заменит занятия в кабинете.

Нужен ли репетитор, если приборов у ученика нет? Нужен, но для другого: для записи, для выбора формулы, для разбора ошибок в чтении шкалы по картинкам. Сборку руками он не заменит.