Задача, в которой нужно не посчитать, а объяснить: что изменится в электрической цепи или опыте с магнитным полем и почему. Часть 2, повышенный уровень: ответ с объяснением записывают на бланке № 2, до 3 баллов.
Часть
2
Ответ
развёрнутый ответ с объяснением на бланке № 2
Баллы
до 3 баллов
Проверяет
умение решать качественные задачи по электродинамике: объяснить, что произойдёт в цепи или опыте, называя явления и законы, на которые опирается вывод
Закон Ома для полной цепи — Ток I=R+rE, где E — ЭДС источника, r — его внутреннее сопротивление. Как меняются ток и напряжение на выводах источника при изменении внешнего сопротивления.
Диод и ключи — Идеальный диод пропускает ток только в одну сторону. Какие участки цепи работают при каждом положении ключей.
Показания приборов — У идеального амперметра нет сопротивления, через идеальный вольтметр ток не идёт.
Конденсатор в цепи — Через заряженный конденсатор постоянный ток не идёт, а напряжение на нём равно напряжению на параллельном участке.
Индукция и правило Ленца — Индукционный ток направлен так, что его магнитное поле мешает изменению магнитного потока, которое и вызвало этот ток.
Пример с полным разбором
Условие. Источник тока с ЭДС E и внутренним сопротивлением r подключён к резистору R1. Параллельно ему через ключ К можно подключить резистор R2 (см. рисунок). Амперметр и вольтметр идеальные. Ключ К замыкают. Как изменятся показания амперметра и вольтметра? Ответ поясните, опираясь на законы электродинамики.
При замыкании ключа резистор R2 подключается параллельно R1. Сопротивление двух параллельных резисторов меньше каждого из них, поэтому внешнее сопротивление цепи R уменьшается.
Амперметр стоит в общем проводе и показывает ток через источник. По закону Ома для полной цепи I=R+rE: знаменатель уменьшился, ток вырос — показание амперметра увеличится.
Вольтметр показывает напряжение на выводах источника: U=E−Ir. Ток вырос, поэтому больше стала часть ЭДС, которая приходится на внутреннее сопротивление Ir, а U уменьшилось.
В ответе на бланке названы законы — закон Ома для полной цепи, правило параллельного соединения — и из них выведены оба изменения.
3 балла — правильный ответ и полное верное объяснение с указанием наблюдаемых явлений и законов. 2 балла — ответ правильный и объяснение есть, но в нём не указано одно из нужных явлений или законов, или есть один логический недочёт, или незачёркнутые лишние записи, или неточность в указании явления или закона. 1 балл — правильный ответ, но не указаны два нужных закона или явления; или все законы названы, но рассуждения не доведены до конца или содержат ошибки; или названы не все законы, но есть верные рассуждения, направленные на решение. В остальных случаях 0.
Что изменилось в задании 21 в 2027 году?
Тема. В 2026 году качественная задача могла быть по молекулярной физике или по электродинамике, в 2027 году по обобщённому плану — только по электродинамике. Номер задания и максимальный балл прежние.
Дадут ли балл за верный ответ без объяснения?
Нет. Все строки критериев с ненулевым баллом требуют объяснения с названными законами или хотя бы верных рассуждений.