Ты открыл сборник формул для ЕГЭ по физике: восемь страниц мелким шрифтом. Кинематика, динамика, статика, МКТ, термодинамика, электростатика, постоянный ток, магнетизм, оптика, квантовая физика. Кажется, что надо выучить всё это наизусть, а потом ещё как-то понять, что куда подставлять.
На самом деле формул, которые нужно помнить, около 40. Остальные из них выводятся за две строчки — и когда ты умеешь выводить, тебе не нужно их зубрить. Физика на ЕГЭ — это не память, это 10–12 моделей («тело на наклонной плоскости», «конденсатор в цепи», «газ в цилиндре под поршнем») и умение узнать модель в тексте задачи.
В статье — структура экзамена, порядок разделов по весу, метод «формулы через вывод», план на год и три задачи с полным разбором.
Структура экзамена
26 заданий: 20 с кратким ответом и 6 с развёрнутым (21–26). Время — 3 часа 55 минут. Максимум — около 45 первичных баллов. Минимальный балл для поступления в вуз — 36 тестовых (Рособрнадзор; вузы ставят свою планку выше). Разрешён непрограммируемый калькулятор. Спецификация — на fipi.ru.
| Блок | Задания | Примерная доля |
|---|---|---|
| Механика | 1–5 и часть второй части | 30 % |
| Молекулярная физика и термодинамика | 6–9 | 20 % |
| Электродинамика (включая оптику) | 10–15 | 30 % |
| Квантовая и ядерная физика | 16–17 | 10 % |
| Методология: графики, эксперимент, погрешности | 18–20 | 10 % |
| Вторая часть | 21 (качественная задача), 22–26 (расчётные, 26 — высокий уровень) | ~17 первичных |
Первая часть — около 28 первичных: это уже примерно 60 тестовых баллов. Вторая часть — от качественной задачи 21 до сложной 26. Для 70–75 баллов достаточно первой части плюс 21, 22 и одной из 23–25.
Порядок разделов
Не по учебнику, а по весу и зависимостям:
- Кинематика и динамика — фундамент, без неё не решается ничего. Законы Ньютона, силы (тяжесть, упругость, трение), наклонная плоскость, движение по окружности.
- Законы сохранения — импульс и энергия. Половина «сложных» задач механики решается через сохранение энергии.
- Статика и гидростатика — коротко, 1–2 недели.
- МКТ и термодинамика — уравнение Менделеева–Клапейрона, изопроцессы, первый закон термодинамики, КПД. Графики процессов — отдельно.
- Электростатика и постоянный ток — закон Кулона, поле, конденсаторы, закон Ома для участка и полной цепи, соединения резисторов.
- Магнетизм и индукция — сила Ампера, сила Лоренца, закон Фарадея, ЭДС индукции.
- Колебания и волны, оптика — пружинный и математический маятник, линзы, интерференция и дифракция — качественно.
- Квантовая физика — фотоэффект, атом Бора, ядерные реакции, период полураспада. Формул мало, задания стабильные, 2 недели.
- Методология — задания 18–20: чтение графиков, погрешности, выбор оборудования. Отдельная неделя.
Формулы через вывод, а не через зубрёжку
Список того, что действительно нужно помнить — около 40 формул:
| Раздел | Что помнить | Что выводится |
|---|---|---|
| Кинематика | v = v₀ + at, s = v₀t + at²/2, a = v²/R |
v² − v₀² = 2as — из первых двух, исключив t |
| Динамика | F = ma, F = μN, F = kx, F = GMm/R² |
Первая космическая скорость — из GMm/R² = mv²/R |
| Законы сохранения | p = mv, E = mv²/2, E = mgh, E = kx²/2, A = Fs·cos α |
Скорость после удара, высота подъёма — из равенства энергий |
| МКТ | pV = νRT, E = (3/2)kT, p = (1/3)nm₀v² |
Изопроцессы — частные случаи pV/T = const |
| Термодинамика | Q = ΔU + A, ΔU = (3/2)νRΔT, Q = cmΔT, η = A/Q |
КПД Карно — отдельно помнить: η = (T₁ − T₂)/T₁ |
| Электростатика | F = kq₁q₂/r², E = F/q, U = Ed, C = q/U, W = CU²/2 |
C = ε₀εS/d — помнить |
| Ток | I = U/R, R = ρl/S, I = ε/(R + r), P = UI, Q = I²Rt |
Последовательное и параллельное соединение — из законов сохранения тока и напряжения |
| Магнетизм | F = BIl·sin α, F = qvB·sin α, Φ = BS·cos α, ε = −ΔΦ/Δt |
Радиус движения заряда в поле — из qvB = mv²/R |
| Оптика | 1/F = 1/d + 1/f, n = sin α / sin β, D = 1/F |
Увеличение — Г = f/d |
| Квантовая | E = hν, hν = A + mv²/2, N = N₀·2^(−t/T) |
Красная граница — из hν = A |
Метод: каждую «выводимую» формулу выведи сам три раза в разные дни. После третьего раза она либо запомнится, либо будет выводиться за 30 секунд — оба варианта устраивают.
На экзамене даётся справочный лист с константами и частью формул — посмотри его в демоверсии, чтобы не учить то, что дадут.
Совет: заведи под каждый раздел задачу «вывести 5 формул раздела без подсказок» и повторяй её через неделю и через месяц. Формулы, которые ты выводил трижды, не уходят к маю.
План подготовки на год
| Месяц | Раздел | Контроль |
|---|---|---|
| Сентябрь | Диагностика. Кинематика, динамика | 20 задач на законы Ньютона |
| Октябрь | Законы сохранения, статика | Задания 1–5 демоверсии: 4/5 |
| Ноябрь | МКТ, термодинамика, графики процессов | Задания 6–9: 3/4 |
| Декабрь | Электростатика, постоянный ток | Задания 10–12 стабильно |
| Январь | Магнетизм, индукция. Задание 21 (качественная) | 5 качественных задач с полным обоснованием |
| Февраль | Колебания, оптика, квантовая | Первая часть: 16/20 |
| Март | Методология 18–20. Вторая часть: 22, 23. Вариант раз в неделю | 28+ первичных |
| Апрель | Задачи 24–25, варианты, копилка ошибок | 32+ первичных |
| Май | Повтор формул через вывод, два варианта на время | Спокойствие |
Три занятия в неделю по 60–90 минут. Каждое занятие — 20 минут теории, 40+ минут задач.
Как решать любую задачу: шесть шагов
- Прочитай дважды. Второй раз — с карандашом: подчеркни данные и вопрос.
- Нарисуй. Тело, силы, направления, оси. В электричестве — схему. Без рисунка теряется половина задач.
- Определи модель. «Тело на наклонной плоскости с трением», «замкнутая система — сохранение импульса», «изобарный процесс».
- Запиши законы в общем виде для этой модели:
ma = mg·sin α − μmg·cos α. - Реши в буквах, только потом подставляй числа. Проверь размерность ответа: получились джоули, когда ждали метры — ошибка.
- Оцени ответ на здравый смысл. Скорость автомобиля 3000 м/с — что-то не так.
Разбор задачи 1: наклонная плоскость
Задача. Брусок массой 2 кг соскальзывает с наклонной плоскости с углом 30°. Коэффициент трения 0,2. Найти ускорение бруска. g = 10 м/с².
Шаг 1. Рисунок и силы. На брусок действуют: сила тяжести mg вниз, реакция опоры N перпендикулярно плоскости, трение F_тр вдоль плоскости вверх (против движения).
Шаг 2. Оси. Ось X — вдоль плоскости вниз, ось Y — перпендикулярно плоскости.
Шаг 3. Второй закон Ньютона по осям.
- Ось Y:
N − mg·cos α = 0→N = mg·cos α. - Ось X:
ma = mg·sin α − F_тр, гдеF_тр = μN = μmg·cos α.
Шаг 4. Решение в буквах. ma = mg·sin α − μmg·cos α → a = g(sin α − μ·cos α). Масса сократилась — ускорение от неё не зависит.
Шаг 5. Числа. sin 30° = 0,5, cos 30° ≈ 0,866. a = 10 × (0,5 − 0,2 × 0,866) = 10 × (0,5 − 0,173) = 10 × 0,327 ≈ 3,3 м/с².
Ответ: ≈ 3,3 м/с². Проверка: без трения было бы 10 × 0,5 = 5 м/с², с трением меньше — логично.
Разбор задачи 2: закон сохранения энергии
Задача. Шарик массой 100 г брошен вертикально вверх со скоростью 20 м/с. На какой высоте его кинетическая энергия равна потенциальной? Сопротивлением воздуха пренебречь.
Шаг 1. Модель. Только сила тяжести — полная механическая энергия сохраняется.
Шаг 2. Энергия в начале. E₀ = mv₀²/2 = 0,1 × 400 / 2 = 20 Дж (потенциальную на уровне броска берём за ноль).
Шаг 3. Условие. На искомой высоте E_к = E_п, и E_к + E_п = E₀, значит 2E_п = 20, E_п = 10 Дж.
Шаг 4. Высота. mgh = 10 → h = 10 / (0,1 × 10) = 10 м.
Ответ: 10 м. Проверка: максимальная высота v₀²/(2g) = 400/20 = 20 м, половина энергии — на половине высоты, логично.
Разбор задачи 3: закон Ома для полной цепи
Задача. Источник с ЭДС 12 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замкнут на два резистора 4 Ом и 6 Ом, соединённых параллельно. Найти ток через источник и напряжение на резисторах.
Шаг 1. Внешнее сопротивление. Параллельное соединение: R = R₁R₂/(R₁ + R₂) = 4 × 6 / (4 + 6) = 24/10 = 2,4 Ом.
Шаг 2. Ток через источник. Закон Ома для полной цепи: I = ε/(R + r) = 12/(2,4 + 1) = 12/3,4 ≈ 3,53 А.
Шаг 3. Напряжение на резисторах. Оно же напряжение на внешней цепи: U = IR = 3,53 × 2,4 ≈ 8,47 В. Или иначе: U = ε − Ir = 12 − 3,53 × 1 ≈ 8,47 В — сходится.
Ответ: I ≈ 3,5 А, U ≈ 8,5 В. Типичная ошибка — забыть внутреннее сопротивление и получить I = 5 А.
Типичные ошибки
- Учить формулы списком. Выводимые формулы надо выводить, а не зубрить — тогда они не путаются.
- Решать без рисунка. Особенно в динамике и электричестве: без схемы теряются силы и ветви цепи.
- Подставлять числа сразу. Ошибки в арифметике и невозможность проверить размерность.
- Пропускать методологию (18–20). Несколько первичных баллов за одну неделю подготовки — самые дешёвые на экзамене.
- Бросать первую часть ради задачи 26. Задача 26 — 3–4 балла за месяцы работы; первая часть — 28 баллов.
- Не писать обоснование в задаче 21. Качественная задача оценивается за логическую цепочку с законами, а не за верный ответ «уменьшится».
- Не переводить единицы. Граммы в килограммы, сантиметры в метры, киловатты в ватты — самый частый источник ошибок в первой части.
Частые вопросы
С чего начать подготовку к ЕГЭ по физике с нуля?
С механики: кинематика и законы Ньютона — фундамент всех разделов. Параллельно — повтори математику: тригонометрию, векторы, степени десяти, преобразование формул. Без этого даже понятная физика не решается.
Сколько формул нужно знать для ЕГЭ по физике?
Помнить — около 40 базовых. Ещё столько же выводится из них за пару строк. Часть констант и формул даётся в справочных материалах на экзамене — посмотри их в демоверсии на fipi.ru.
Можно ли подготовиться к ЕГЭ по физике за год?
С уровня «школьная четвёрка» до 70+ баллов — да, при трёх занятиях в неделю. С нуля до 60 — реально, если начать с сентября и не пропускать разделы. За 3 месяца с нуля — только порог.
Какие задания ЕГЭ по физике самые лёгкие?
Задания 18–20 (методология: графики, погрешности, оборудование), 16–17 (квантовая физика — формул мало) и задачи первой части на подстановку в одну формулу. Это 8–10 первичных баллов за 3–4 недели.
Как сдать ЕГЭ по физике на 70 баллов?
Вся первая часть с потерей не больше 3–4 баллов, плюс задание 21 с обоснованием и задачи 22–23. Это около 32 первичных. Задачи 24–26 при такой цели не обязательны.
Что дальше
- Как понять физику, если не понимаешь ничего
- Как выучить формулы, чтобы не забыть
- Разбор: законы Ньютона
- Разбор: закон Ома
- Разбор задач по физике
- Повторение формул через вывод по расписанию: Doday для подготовки к ЕГЭ