Комплект разработан по заказу Федерального института педагогических измерений для проведения дополнительных испытаний по проверке экспериментальных умений выпускников в рамках единого государственного экзамена по физике. Перечень оборудования, включенного в комплект «Цифровая ЕГЭ-ЛАБОРАТОРИЯ» позволяет конструировать контрольно-измерительные материалы для проведения дополнительных испытаний по проверке экспериментальных умений в рамках государственной аттестации.

Комплект «Цифровая ЕГЭ-ЛАБОРАТОРИЯ» может также использоваться для организации обучающей деятельности по овладению школьниками всеми видами экспериментальных умений, предусмотренных федеральным компонентом стандарта среднего (полного) общего образования по физике (профильный уровень).

Комплект «ЕГЭ-ЛАБОРАТОРИЯ» состоит из 4-х наборов:

- «Механика»,

- «Молекулярная физика и термодинамика»,

- «Электродинамика»,

- «Оптика».

В экзаменационной работе проверяются экспериментальные умения на основе материала из следующих разделов (тем) курса физики:

1. Механика (кинематика, динамика, элементы статики, законы сохранения в механике, механические колебания).

2. Молекулярная физика (МКТ, термодинамика, свойства паров, жидкостей и твердых тел).

3. Электричество (постоянный ток, ток в различных средах, магнитное поле, электромагнитная индукция).

4. Оптика (геометрическая и волновая оптика).

При этом используются дидактические единицы, указанные в разделах «Наблюдение, описание и объяснение явлений» и «Проведение экспериментальных исследований» обязательного минимума содержания образования основных образовательных программ, а также в требованиях, относящихся к формированию экспериментальных умений в «Требованиях к уровню подготовки выпускников» Стандарта по физике основной и средней школы:

«Наблюдение и описание различных видов механического движения, равновесия твердого тела, взаимодействия тел и объяснение этих явлений на основе законов динамики, закона всемирного тяготения и законов сохранения импульса и механической энергии.

Проведение экспериментальных исследований равноускоренного движения тел, свободного падения, движения тел по окружности, колебательного движения тел, взаимодействия тел.

Наблюдение и описание броуновского движения, поверхностного натяжения жидкости, изменений агрегатных состояний вещества, способов изменения внутренней энергии тела и объяснение этих явлений на основе представлений об атомно-молекулярном строении вещества и законов термодинамики.

Проведение измерений давления газа, влажности воздуха, удельной теплоемкости вещества, удельной теплоты плавления льда и экспериментальных исследований изопроцессов в газах, превращений вещества из одного агрегатного состояния в другое.

Наблюдение и описание магнитного взаимодействия проводников с током, самоиндукции, электромагнитных колебаний, излучения и приема электромагнитных волн, отражения, преломления, дисперсии, интерференции, дифракции и поляризации света и объяснение этих явлений.

Проведение измерений параметров электрических цепей при последовательном и параллельном соединениях элементов цепи, ЭДС и внутреннего сопротивления источника тока, электроемкости конденсатора, индуктивности катушки, показателя преломления вещества, длины световой волны и экспериментальных исследований законов электрических цепей постоянного и переменного тока, процессов отражения, преломления, интерференции, дифракции, дисперсии света.

Уметь использовать физические приборы и измерительные инструменты для измерения физических величин: расстояния, промежутка време­ни, массы, силы, давления, температуры, влажности воздуха, си­лы тока, напряжения, электрического сопротивления, работы и мощности электрического тока;

Уметь представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости: пути от вре­мени, силы упругости от удлинения пружины, силы трения от си­лы нормального давления, периода колебаний маятника от длины нити, периода колебаний груза на пружине от массы груза и от жесткости пружины, температуры остывающего тела от времени, силы тока от напряжения на участке цепи, угла отражения от угла падения света, угла преломления от угла падения света.

Уметь измерять:скорость,ускорение свободного падения; массу тела, плотность вещества, силу, работу, мощность, энергию, коэффициент трения скольжения, влажность воздуха, удельную теплоемкость вещества, удельную теплоту плавления льда, напряжение на участке электрической цепи, силу тока, электрическое сопротивление, ЭДС и внутреннее сопротивление источника тока, показатель преломления вещества, оптическую силу линзы, длину световой волны; представлять результаты измерений с учетом их погрешностей».

Комплект «ЕГЭ-ЛАБОРАТОРИЯ» позволяет конструировать все перечисленные выше типы экспериментальных заданий, выбирая их содержательную принадлежность в зависимости от особенностей используемого в процессе преподавания учебно-методического комплекта.

Ниже приведена примерная тематика заданий по каждому из разделов, которые могут выполняться с оборудованием комплекта.

МЕХАНИКА

Прямые и косвенные измерения физических величин.

- время движения, период колебания, мгновенную скорость, ускорение, равнодействующую силу на основе второго закона, ускорение свободного падения;

- силы трения, упругости, тяжести;

- коэффициент трения, жесткость пружины.

Сравнение рассчитанных числовых значений физических величин с результатами их измерений.

- сравнение результатов предварительного расчета и измерения силы;

- расчет времени прохождения кареткой определенной точки направляющей и проверка этого расчета на опыте;

- расчет ускорения скольжения каретки по направляющей.

Наблюдение и объяснение явлений.

- независимость времени движения каретки по направляющей от ее

массы;

- независимость тормозного пути от массы тела;

- плавание тел.

Проверка статуса предложенных гипотез.

- период колебания груза на нити увеличивается при увеличении амплитуды;

- конечная скорость тела при равноускоренном движении из состояния покоя прямо пропорциональна пройденному пути;

- при увеличении угла наклона плоскости к горизонту в n раз сила, необходимая для равномерного подъема по ней каретки, увеличивается в n раз.

Проведение исследования по проверке зависимостей между физическими величинами. Построение графика эмпирической зависимости одной физической величины от другой:

- модуля силы упругости от деформации пружины или резинового образца;

- пути и скорости при равноускоренном движении от времени;

- модуля силы трения скольжения от силы давления;

- периода колебания груза, подвешенного к нити, от длины и амплитуды;

- периода колебания груза, подвешенного к пружине, от массы и жесткости.

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Прямые и косвенные измерения физических величин.

- плотность, давление, температуру газа;

- абсолютную и относительную влажности;

- массу воздуха и водяных паров в помещении;

- упругие параметры резины и ее модули удлинения;

- работу газа при изотермическом сжатии.

Сравнение рассчитанных числовых значений физических величин с результатами их измерений.

- расчет длины столбика воды, вошедшей в трубку при опускании ее в воду, и проверка расчетов на опыте;

- расчет показаний манометра при уменьшении объема газа в n раз и проверка результатов на опыте;

- оценка атмосферного давления и сравнение расчетов с показаниями барометра.

Наблюдение и объяснение явлений.

- упругое последействие в резиновом образце;

- сравнение изменения давления при изотермическом и адиабатическом сжатиях воздухом;

- понижение температуры при испарении жидкости.

Проверка статуса предложенных гипотез.

- изменение давления газа обратно пропорционально изменению его объема;

- длина столбика воды, вошедшей в трубку, прямо пропорциональна глубине погружения ее открытого конца в трубку.

Проведение исследования по проверке зависимостей между физическими величинами. Построение графика эмпирической зависимости одной физической величины от другой.

- зависимости давления газа от его объема;

- зависимости механического напряжения от абсолютной и относительной деформаций;

- зависимости потенциальной энергии деформированного вещества от абсолютной и относительной деформаций.

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА

Прямые и косвенные измерения физических величин.

- напряжение, силу тока, ЭДС;

- сопротивление, удельное сопротивление, мощность тока;

- внутреннее сопротивление источника тока.

Сравнение рассчитанных числовых значений физических величин с результатами их измерений.

- расчет эквивалентного сопротивления смешанного соединения резисторов и сравнение расчета с результатами измерения;

- сравнение прямого и косвенного измерений ЭДС источника тока;

- расчет напряжения между заданными точками электрической цепи постоянного тока, состоящей из резисторов и конденсаторов, и проверка расчетов на опыте.

Наблюдение и объяснение явлений.

- электромагнитной индукции;

- взаимодействия постоянных магнитов;

- существование магнитного поля вокруг проводника с током.

Проверка статуса предложенных гипотез.

- сила тока, проходящего через лампочку, прямо пропорциональна напряжению на ней;

- напряжение на полюсах источника тока линейно убывает при увеличении тока в цепи.

Построение графика эмпирической зависимости одной физической величины от другой. Проведение исследования по проверке зависимостей между физическими величинами.

- напряжения на полюсах источника тока от силы тока во внешней цепи;

- силы тока, проходящего через лампочку, от напряжения на ней;

- КПД источника тока от силы тока.

ОПТИКА

Прямые и косвенные измерения физических величин.

- фокусное расстояние и оптическую силу линзы;

- показатель преломления стекла;

- длину световой волны.

Сравнение рассчитанных числовых значений физических величин с результатами их измерений.

- расчет фокусного расстояния двух плотно сложенных линз и сравнение с результатами опытов;

- опытная проверка расчетов расстояния от линзы до изображения при заданном расстоянии от линзы до предмета;

- опытная проверка расчета угла преломления при заданном угле падения.

Наблюдение и объяснение явлений.

- отражение света;

- преломление света;

- дифракции света.

Проверка статуса предложенных гипотез.

- расстояние от изображения до заднего фокуса линзы обратно пропорционально расстоянию от предмета до переднего фокуса;

- угол преломления прямо пропорционален углу падения;

- расстояние от линзы до изображения обратно пропорционально расстоянию от линзы до предмета.

Проведение исследования по проверке зависимостей между физическими величинами. Построение графика эмпирической зависимости одной физической величины от другой.

- зависимость увеличения, даваемого линзой, от расстояния предмета до нее;

- построение графика зависимости угла преломления от угла падения;

- зависимость смещения светового пучка в плоско-параллельной пластине от угла падения.