20 задание ЕГЭ физика

Планирование эксперимента

1 балл ≈ 4 мин уровень Б

Задание 20 проверяет методологию: как поставить опыт, чтобы проверить зависимость одной величины от другой. Дан набор установок (таблица или рисунки), нужно выбрать две (иногда больше) установки для опыта. Ответ – номера установок, порядок цифр не важен. 1 балл.

Главное правило – метод «одного различия»

Чтобы проверить зависимость $Y$ от $X$ , выбери установки, в которых отличается только $X$ , а все остальные параметры, влияющие на $Y$ , одинаковы.

Алгоритм

Подчеркни в условии исследуемый параметр $X$ («от площади пластин», «от длины нити», «от массы груза»).
Вспомни формулу для $Y$ и выпиши все параметры, от которых $Y$ зависит. Например, $C = \frac{ε ε_{0} S}{d}$ зависит от $S$ , $d$ , $ε$ .
Найди в таблице пары, где все параметры, кроме $X$ , совпадают, а $X$ различается.
Убедись, что такая пара единственная.

Разобранный пример (демоверсия). Нужно обнаружить зависимость ёмкости плоского конденсатора от площади пластин. Конденсаторы: 1) 0,2 мм, 20 см², парафин; 2) 0,4 мм, 30 см², парафин; 3) 0,2 мм, 20 см², слюда; 4) 0,3 мм, 10 см², слюда; 5) 0,4 мм, 10 см², парафин. Должны совпадать расстояние и диэлектрик, а площадь – отличаться: это 2 и 5 (0,4 мм, парафин, площади 30 и 10 см²). Ответ: 25.

Типовые зависимости

Период математического маятника – от длины нити (масса и амплитуда не важны, но одинаковыми их держать не вредно).
Сила Архимеда – от объёма тела и плотности жидкости.
Сопротивление проводника – от длины, площади сечения, материала.
Сила трения – от силы нормального давления и материала поверхностей.

Ловушки: выбрать пару, где различаются два параметра сразу (вывод сделать нельзя); выбрать установки с одинаковым $X$ ; забыть про «скрытый» параметр (материал, диэлектрик, жидкость).

На экзамене

Отличается ровно один параметр – тот, который исследуем.
Сначала выпиши формулу: она подскажет все параметры, которые надо держать одинаковыми.
Порядок номеров в ответе не важен: 25 = 52.
Проверь «нечисловые» столбцы: материал, диэлектрик, жидкость.

Разобранные задания 20 из открытого банка ФИПИ

Пример 1 · код ФИПИ 17F546

Ученик изучает свободные колебания маятника. В его распоряжении имеется пять маятников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте выяснить, зависит ли период свободных колебаний маятника от массы шарика?

$№$ маятника	Длина нити маятника, м	Объём шарика, см³	Материал, из которого сделан шарик
1	2,0	8	алюминий
2	0,5	5	алюминий
3	1,0	5	сталь
4	1,5	8	алюминий
5	1,0	5	алюминий

Запишите в ответе номера выбранных маятников.

Показать ответ и решение

Ответ: 35

Различаться должна только масса шарика: маятники 3 и 5 – одинаковые длина нити (1,0 м) и объём (5 см³), но разные материалы (сталь и алюминий).

Пример 2 · код ФИПИ 57A253

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость объёма газа, находящегося в сосуде под подвижным поршнем, от температуры газа.
У него имеются пять различных сосудов с манометрами. Сосуды наполнены одним и тем же газом при различных температуре и давлении (см. таблицу).

Какие два сосуда необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

$№$ сосуда	Давление, кПа	Температура газа в сосуде, °С	Масса газа, г
1	150	50	10
2	200	50	15
3	150	20	15
4	200	20	10
5	200	20	15

Запишите в поле ответа номера выбранных сосудов.

Показать ответ и решение

Ответ: 25

Для исследования $V (T)$ нужны сосуды с одинаковыми давлением и массой газа, но разной температурой: 2 (200 кПа, 50 °C, 15 г) и 5 (200 кПа, 20 °C, 15 г).

Пример 3 · код ФИПИ 2BBB86

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость электроёмкости плоского конденсатора от площади его пластин. У него имеется пять конденсаторов, характеристики которых приведены в таблице.

Какие два конденсатора необходимо взять ученику, чтобы провести этот опыт?

№ конденсатора	Расстояние между пластинами, мм	Площадь пластин, см²	Диэлектрик, заполняющий пространство между пластинами
1	0,5	20	парафин
2	0,4	30	слюда
3	0,4	20	слюда
4	0,6	10	парафин
5	0,6	10	слюда

Запишите в ответе номера выбранных конденсаторов.

Показать ответ и решение

Ответ: 23

Нужны конденсаторы с одинаковыми $d$ и диэлектриком и разной площадью: 2 и 3 (0,4 мм, слюда, 30 и 20 см²).

Частые вопросы о задании 20

Сколько баллов даёт задание 20 ЕГЭ по физике?

Максимум – 1 первичный балл. Норма времени на экзамене – около 4 мин. Уровень сложности – Б.

Что проверяет задание 20?

Как подготовиться к заданию 20?

Прочитайте теорию выше: алгоритм, нужные факты и ловушки. Затем решите подход из 10 заданий с автопроверкой и разбором – первые без регистрации – и вернитесь к ошибкам. В пробниках Сотки номер встречается в полных вариантах ФИПИ с подсчётом баллов.