高中物理奥赛讲义全套
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第一部分是关联的处理。
两套思路:第一套是矢量力学,写加速度关联,写对每个物理写牛顿第二定律,然后暴力解方程。
第二套思路是分析力学,写几何约束,写能量表达式,求一次导数得答案。
具体可能遇到各种细节问题,例如转动的问题,曲率半径的问题等等。
第二部分是复习惯性力。
先给几个简单例子,然后给了一个科里奥利力的简单计算,希望大家不要再对这一项惯性力感到玄妙。
例题精讲第一部分 关联的处理【例1】 如图有两根长度为l 的轻杆铰接在一起,在顶点和中点处镶上五个质量为m 的质点。
地面光滑,某时刻左右两个物体速度大小为v ,分别向左向右,角度为30θ=︒。
求此时五个物体的加速度。
注意比较用加速度关联的做法和用能量求导数的办法。
为什么现在加速度大小和速度有关了?本讲导学第6讲动力学I 关联和惯性力θmmmm m【例2】如图一根横梁上有两个定点,间距为3l,找到一个轻绳,长度为3l。
套一个质量为m的小环,初始状态质点在A点正下方,绳子拉直,从静止释放。
求当m走到AB的中垂线的位置的时候,m的速度和加速度,以及绳子拉力,忽略一切摩擦。
将题设改为B点固定,A点变成一个无质量的小环,套在横梁上,m在任意点的时候,绳子的拉力。
A Bmm【例3】如图所示,质量为M的光滑三角劈,倾角为 ,在其顶点固定一个小滑轮,忽略摩擦。
质量为m 的一个物块以绳子连接,绳子另一端固定在竖直墙上,物块m则放在劈上。
问系统自由释放加速运动,到达速度为v时,三角劈的加速度为多少?注意比较加速度关联和能量求导出的做法。
【例4】27届第三题。
注意如何表达约束。
第二部分复习惯性力【例5】如图所示,一平台在水平面内绕竖直中心轴以角速度ω匀速运动,在平台内沿半径方向开两个沟槽,质量为m A的小球置入一个两者间摩擦因数为μ的沟槽A内,质量为m B的小球放在一个光滑的沟槽B内。
用长l的细线绕过平台中心轴两端与A、B两球相连。
设平台中心是半径可忽略的细轴且光滑。
A球位置可以用它到中心点O的距离x表示。
高中物理竞赛讲义目录高中物理竞赛讲义 (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况.....................................错误!未定义书签。
二、知识体系....................................................错误!未定义书签。
第一部分力&物体的平衡 (5)第一讲力的处理 (13)第二讲物体的平衡 (15)第三讲习题课 (16)第四讲摩擦角及其它 (21)第二部分牛顿运动定律 (24)第一讲牛顿三定律 (24)第二讲牛顿定律的应用 (25)第二讲配套例题选讲 (35)第三部分运动学 (35)第一讲基本知识介绍 (35)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (37)第四部分曲线运动万有引力 (40)第一讲基本知识介绍 (40)第二讲重要模型与专题 (42)第五部分动量和能量 (52)第一讲基本知识介绍 (52)第二讲重要模型与专题 (55)第三讲典型例题解析 (70)第六部分振动和波 (70)第一讲基本知识介绍 (70)第二讲重要模型与专题 (75)第三讲典型例题解析 (86)第七部分热学 (86)一、分子动理论 (87)二、热现象和基本热力学定律 (89)三、理想气体 (91)四、相变 (98)五、固体和液体 (102)第八部分静电场 (103)第一讲基本知识介绍 (104)第二讲重要模型与专题 (107)第九部分稳恒电流 (120)第一讲基本知识介绍 (120)第十部分磁场 (134)第一讲基本知识介绍 (134)第二讲典型例题解析 (138)第十一部分电磁感应 (146)第一讲、基本定律 (146)第二讲感生电动势 (150)第三讲自感、互感及其它 (154)第十二部分量子论 (157)第一节黑体辐射 (158)第二节光电效应 (161)第三节波粒二象性 (168)第四节测不准关系 (172)第0部分绪言全国中学生物理竞赛内容提要--理论基础(2013年开始实行)说明:.本次拟修改的部分用楷黑体字表示,新补充的内容将用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容;※※则表示原属预赛考查内容,在本次修改中建议改成复赛、决赛考查的内容。
最新高中物理竞赛讲义(完整版)目录最新高中物理竞赛讲义(完整版) (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (6)第一部分力&物体的平衡 (7)第一讲力的处理 (7)第二讲物体的平衡 (10)第三讲习题课 (11)第四讲摩擦角及其它 (17)第二部分牛顿运动定律 (22)第一讲牛顿三定律 (22)第二讲牛顿定律的应用 (23)第二讲配套例题选讲 (37)第三部分运动学 (37)第一讲基本知识介绍 (37)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (40)第四部分曲线运动万有引力 (44)第一讲基本知识介绍 (44)第二讲重要模型与专题 (46)第五部分动量和能量 (59)第一讲基本知识介绍 (59)第二讲重要模型与专题 (62)第三讲典型例题解析 (82)第六部分振动和波 (82)第一讲基本知识介绍 (82)第二讲重要模型与专题 (88)第三讲典型例题解析 (102)第七部分热学 (102)一、分子动理论 (103)二、热现象和基本热力学定律 (106)三、理想气体 (108)四、相变 (119)五、固体和液体 (125)第八部分静电场 (127)第一讲基本知识介绍 (127)第二讲重要模型与专题 (132)第九部分稳恒电流 (148)第一讲基本知识介绍 (148)第二讲重要模型和专题 (155)第十部分磁场 (169)第二讲典型例题解析 (175)第十一部分电磁感应 (184)第一讲、基本定律 (184)第二讲感生电动势 (189)第三讲自感、互感及其它 (195)第十二部分量子论 (199)第一节黑体辐射 (199)第二节光电效应 (204)第三节波粒二象性 (214)第四节测不准关系 (218)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际(International Physics Olympiad 简称IPhO)①1967年第一届,(波兰)华沙,只有五国参加。
②几乎每年一届,参赛国逐年增加,每国代表不超过5人。
最新高中物理竞赛讲义(完整版)目录最新高中物理竞赛讲义(完整版) (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (5)第一部分力&物体的平衡 (6)第一讲力的处理 (6)第二讲物体的平衡 (8)第三讲习题课 (9)第四讲摩擦角及其它 (13)第二部分牛顿运动定律 (15)第一讲牛顿三定律 (16)第二讲牛顿定律的应用 (16)第二讲配套例题选讲 (24)第三部分运动学 (24)第一讲基本知识介绍 (24)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (26)第四部分曲线运动万有引力 (28)第一讲基本知识介绍 (28)第二讲重要模型与专题 (30)第三讲典型例题解析 (38)第五部分动量和能量 (38)第一讲基本知识介绍 (38)第二讲重要模型与专题 (40)第三讲典型例题解析 (53)第六部分振动和波 (53)第一讲基本知识介绍 (53)第二讲重要模型与专题 (57)第三讲典型例题解析 (66)第七部分热学 (66)一、分子动理论 (66)二、热现象和基本热力学定律 (68)三、理想气体 (70)四、相变 (77)五、固体和液体 (80)第八部分静电场 (81)第一讲基本知识介绍 (81)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (95)第一讲基本知识介绍 (95)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (107)第一讲基本知识介绍 (107)第二讲典型例题解析 (111)第十一部分电磁感应 (117)第一讲、基本定律 (117)第二讲感生电动势 (120)第三讲自感、互感及其它 (124)第十二部分量子论 (127)第一节黑体辐射 (127)第二节光电效应 (130)第三节波粒二象性 (136)第四节测不准关系 (139)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际(International Physics Olympiad 简称Ipoh)① 1967年第一届,(波兰)华沙,只有五国参加。
最新高中物理竞赛讲义(完整版)目录最新高中物理竞赛讲义(完整版) (1)第0部分绪言 (5)一、高中物理奥赛概况 (5)二、知识体系 (5)第一部分力&物体的平衡 (6)第一讲力的处理 (6)第二讲物体的平衡 (8)第三讲习题课 (9)第四讲摩擦角及其它 (13)第二部分牛顿运动定律 (15)第一讲牛顿三定律 (16)第二讲牛顿定律的应用 (16)第二讲配套例题选讲 (24)第三部分运动学 (24)第一讲基本知识介绍 (24)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (26)第四部分曲线运动万有引力 (28)第一讲基本知识介绍 (28)第二讲重要模型与专题 (30)第三讲典型例题解析 (38)第五部分动量和能量 (38)第一讲基本知识介绍 (38)第二讲重要模型与专题 (40)第三讲典型例题解析 (53)第六部分振动和波 (53)第一讲基本知识介绍 (53)第二讲重要模型与专题 (57)第三讲典型例题解析 (66)第七部分热学 (66)一、分子动理论 (66)二、热现象和基本热力学定律 (68)三、理想气体 (70)四、相变 (77)五、固体和液体 (80)第八部分静电场 (81)第一讲基本知识介绍 (81)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (95)第一讲基本知识介绍 (95)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (107)第一讲基本知识介绍 (107)第二讲典型例题解析 (111)第十一部分电磁感应 (117)第一讲、基本定律 (117)第二讲感生电动势 (120)第三讲自感、互感及其它 (124)第十二部分量子论 (127)第一节黑体辐射 (127)第二节光电效应 (130)第三节波粒二象性 (136)第四节测不准关系 (139)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际(International Physics Olympiad 简称IPhO)① 1967年第一届,(波兰)华沙,只有五国参加。
欧姆定律一、电阻的大小1、电阻的计算式(欧姆定律)U R I =2、电阻的决定式(电阻定律)l R Sρ= 微观解释:电阻产生的原因,是定向移动的自由电子与原子核碰撞。
长度越长,碰撞概率越大 横截面积越大,碰撞概率越小 3、电阻率与温度的关系:0(1)t ρρα=+微观解释:对于金属:温度高,分子热运动剧烈,碰撞概率大,电阻升高,α为正值 对于绝缘体:温度高,更多电子挣脱束缚,成为自由电子,电阻降低,α为负值二、网络电阻的化简1、利用电路的对称性进行折叠、翻转、合并拆分(1)设网络电阻的两端点为A 和B 。
AB 的这根对称轴两侧的对称是“完全对称”。
可以看成是两条支路并联,因此只需计算一条支路的电阻,并将总电阻除以2,相当于将原电路沿AB 折叠,电阻变粗,电阻值减半。
如果电阻就在对称轴上,相当于是中间一条支路上的电阻,则折叠过程中不受影响 (2)AB 中垂线的两侧具有不完全的对称性。
虽然电阻网络的分布是对称的,但是电路中电势的分布是不对称的,一边高一边低。
由这种不完全的对称性可以得到: <1>中垂线上各点电势相等①等电势的点之间,可以用导线任意连接②等势点间若存在电阻,则此支路上电流为0,可将此支路断开 <2>对称的支路上电流大小相等,因此可以将节点处的电路分离 2、利用电路的自相似性进行化简弄清究竟谁和谁自相似自相似性一般适用于半无限网络。
注意相似比的大小 3、等效电路在不改变电路性质的情况下,可以对电路进行变形、翻转,导线可以伸缩移动(节点移动不能跨过电路元件),三维图形可以“压扁”为二维图形。
4、电流注入法用均匀电阻线做成的正方形回路,如图,由九个相同的小正方形组成.小正方形每边的电阻均为r=8Ω.(1)在A 、B 两点问接入电池,电动势E=5.7V ,内阻不计,求流过电池的电流强度.(2)若用导线连接C 、D 两点,求通过此导线的电流(略去导线的电阻).电阻丝无限网络如图所示,每一段金属丝的电阻均为r,试求A、B两点间的等效电阻R AB.由十二个相同的电阻连接成一个立方体框架,若每个电阻的阻值均为R问从立方体八个顶点中的任意两个顶点测量时立方体的总电阻等于多少?1.三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状,若每一金属圈的原长电阻(即它断开时测两端的电阻)为R,试求图中A、B两点之间的电阻.【解析】从图看出,整个电阻网络相对A、B两点具有上、下对称性,因此可上、下压缩成如图所示的等效简化网络,其中r为原金属圈长度部分的电阻,即有:r=R/4图网络中从A点到O点电流与从O点到B点的电流必相同;从A′点到O点的电流与从O点到B′点电流必相同.因此可将O点断开,等效成图所示简化电路.rB′A′Ar/2r/2r/2r/2r rrOBA继而再简化成如图所示的电路:最后可算得: R AB =1225512r r r -+=() 即有R AB =5R/48.如图所示,无限旋转内接正方形金属丝网络由一种粗细一致、材料相同的金属丝构成,其中每个内接正方形的顶点都在外侧正方形四边中点上.已知与最外侧正方形边长相同的同种金属丝A'B'的电阻为R 0,求网络中:(1)A 、C 两端间等效电阻R AC . (2)E 、G 两端间等效电阻R EG .例1. 如图所示,框架是用同种金属丝制成的,单位长度的电阻为ρ,一连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷,取AB 边长为a ,以下每个三角形的边长依次减小一半,则框B ′BA ′Ar rrrr/2r/2 r/2r/2Arr B ′BA ′r/2r/2架上A 、B 两点间的电阻为多大?从对称性考虑原电路可以用如图所示的等效电路来代替,同时我们用电阻为2ABR 的电阻器来代替由无数层“格子”所构成的“内”三角,并且电阻是RAB 这样的,AB x R R =,R αρ=因此/2/2()()/2/2x x x x x RR RR R R R R R R R R R =+⋅++++解此方程得到:111)33AB x R R R a ρ===如图所示是一个由电阻丝构成的平面正方形无穷网络,各小段的电阻为R ,求A 、B 两点间的等效电阻.若将A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 的另一小段电阻丝.试问换后A 、B 间的等效电阻是多少?解析:设想内阻极大的电源加在A 和地(或无穷远)之间,使由A 点流进网络的电流为I ,则由对称性可知,流过AB 的电流为4I.假设拆去此电源,在B 点和地(或无究远)之间加上另一内AB BR2/阻极大的电源,使由B 点流出网络的电流强度为I,由对称性可知,流过AB 的电流仍为4I.若把上述电源同时加上,则由叠加原理可知,流过AB 的电流为442I I I+=.设AB 间的等效电阻为R AB ,所以:2AB I IR R =⋅2AB R R =外的其它电阻丝构成的网络的电阻为R0,则整个电阻可以看成是除A 、B 间电阻丝与R0的并联.则:002AB R R RR R R ==+ 0R R =当A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 时,则:004'0.84AB R RR R R R⋅==+.有一无限平面导体网络,它由大小相同的正六边形网眼组成,如图所示.所有六边形每边的电阻均为R 0. (1)求结点a 、b 间的电阻.(2)如果有电流I 由a 点流入网络,由g 点流出网络,那幺流过de 段电阻的电流I de 为多大?【解析】(1)设有电流I 自a 点流入,流到四面八方无穷远处,那么必有3/I 电流由a 流向c ,有6/I电流由c 流向b .再假设有电流I 由四面八方汇集b 点流出,那么必有6/I 电流由a 流向c ,有3/I电流由c 流向b .将以上两种情况综合,即有电流I 由a 点流入,自b 点流出,由电流叠加原理可知263II I I ac =+=(由a 流向c ) 263I I I I cb =+=(由c 流向b )因此,a 、b 两点间等效电阻000R I R I R I I U R cb ac AB AB =+==(2)假如有电流I 从a 点流进网络,流向四面八方,根据对称性,可以设 A I I I I ===741B I I I I I I I ======986532应该有I I I A =+B 63因为b 、d 两点关于a 点对称,所以A be deI I I 21=='同理,假如有电流I 从四面八方汇集到g 点流出,应该有 BdeII =''最后,根据电流的叠加原理可知()I I I I I I I I B A B A de dede 61636121=+=+=''+'=如图,有一三角形的无穷长电路其中每个电阻阻值均为R ,求AB 间的等效电阻R AB 。
【高二物理奥赛培训资料讲义】一、物理问题的解题技巧一、整体法和隔离法一般地说,对于不要求讨论系统内部情况的,首选整体法,解题过程简明、快捷;要讨论系统内部情况的,必须运用隔离法.实际应用中,隔离法和整体法往往同时交替使用.二、等效法等效法在物理解题中也有广泛的应用,主要有:物理模型的等效替代;物理过程的等效替代;作用效果的等效替代.三、对称法一般情况下对称表现为研究对象在结构上的对称性、物理过程在时间上和空间上的对称性、物理量在分布上的对称性及作用效果的对称性等.例1(物理模型的变换等效)如图1所示的甲、乙两个电路中电源电动势E 和内电阻r已知,定值电阻R 已知,求:电阻R 调至多大时, R 上获得的电功率最大,其最大值为多少?电源在什么条件下输出功率最大?命题意图:考查综合分析能力及运用已学知识 灵活解决物理问题的能力。
错解分析:考生往往借助常规思路,据闭合电路欧姆定律及直流电路特点,写出R 的功率表达式,讨论求解,繁杂易错,思维缺乏灵活性.解题方法与技巧:本题用隔离法分析比较巧妙,设沿虚线将电路隔离成左、右两部分,左边部分可以看作一个新的电源,对(甲)图电路来说,新电源的电动势为E ′=E ,而内电阻r ′=r +R 0,对(乙)图来说,新电源的电动势为E ′=00R r R +E ,而r ′=00R r rR +,如图2所示.虚线右边部分即为新电源的外电阻R .这种新电源又叫做等效电源.这样原来的甲乙电路就简化成了由等效电源(E ′,r ′)与电阻R 连成的最简单电路.由电源的输出功率(即外电路上R 获得的电功率)与外电阻R 的关系知,在(甲)图中当R =r ′=r +R 0时,R 上获得的电功率最大,其最大功率为P m ='2'4r E =)(402R r E +。
对(乙)图中当R =r ′=00R r rR +时R 上获得的功率最大,最大功率为: P m ='2'4r E =002004)(R r rR E R r R +∙+=)(4020R r r E R + 图2 图1例2、如图5所示,轻弹簧的一端固定在地面上,另一端与木块B 相连,木块A 放在木块B 上,两木块质量均为m ,在木块A 上施有竖直向下的力F ,整个装置处于静止状态.(1)突然将力F 撤去,若运动中A 、B 不分离,则A 、B 共同运动到最高点时,B 对A 的弹力有多大?(2)要使A 、B 不分离,力F 应满足什么条件?【点拨解疑】 力F 撤去后,系统作简谐运动,该运动具有明显的对称性,该题利用最高点与最低点的对称性来求解,会简单的多.(1)最高点与最低点有相同大小的回复力,只有方向相反,这里回复力是合外力.在最低点,即原来平衡的系统在撤去力F 的瞬间,受到的合外力应为F /2,方向竖直向上;当到达最高点时,A 受到的合外力也为F /2,但方向向下,考虑到重力的存在,所以B 对A 的弹力为2F mg -. (2)力F 越大越容易分离,讨论临界情况,也利用最高点与最低点回复力的对称性.最高点时,A 、B 间虽接触但无弹力,A 只受重力,故此时恢复力向下,大小位mg .那么,在最低点时,即刚撤去力F 时,A 受的回复力也应等于m g ,但根据前一小题的分析,此时回复力为F /2,这就是说F /2=mg .则F =2mg .因此,使A 、B 不分离的条件是F ≤2mg .针对训练1.有一个直角支架 AOB ,AO 水平放置,表面粗糙,OB 竖直向下,表面光滑,AO 上套有小环P ,OB 上套有小环 Q ,两环质量均为m ,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡(如图18),现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是: ( B )A .N 不变,T 变大B .N 不变,T 变小C .N 变大,T 变大D .N 变大,T 变小2.如图8所示,一块均匀的半圆形薄电阻合金片,现将它按图甲方式接在电极A 、B 之间,测得其电阻为R ,如果按图乙方式接在电极A 、B 之间,则其电阻值为 4R 。
最新高中物理竞赛讲义(完整版)目录最新高中物理竞赛讲义(完整版) (1)第0部分绪言 (3)一、高中物理奥赛概况 (3)二、知识体系 (3)第一部分力&物体的平衡 (4)第一讲力的处理 (4)第二讲物体的平衡 (6)第三讲习题课 (6)第四讲摩擦角及其它 (10)第二部分牛顿运动定律 (12)第一讲牛顿三定律 (12)第二讲牛顿定律的应用 (12)第二讲配套例题选讲 (19)第三部分运动学 (20)第一讲基本知识介绍 (20)第二讲运动的合成与分解、相对运动 (21)第四部分曲线运动万有引力 (23)第一讲基本知识介绍 (23)第二讲重要模型与专题 (24)第三讲典型例题解析 (32)第五部分动量和能量 (32)第一讲基本知识介绍 (32)第二讲重要模型与专题 (34)第三讲典型例题解析 (45)第六部分振动和波 (45)第一讲基本知识介绍 (45)第二讲重要模型与专题 (48)第三讲典型例题解析 (57)第七部分热学 (57)一、分子动理论 (57)二、热现象和基本热力学定律 (59)三、理想气体 (60)四、相变 (66)五、固体和液体 (70)第八部分静电场 (70)第一讲基本知识介绍 (70)第二讲重要模型与专题 (73)第九部分稳恒电流 (82)第一讲基本知识介绍 (82)第二讲重要模型和专题 (86)第十部分磁场 (94)第一讲基本知识介绍 (94)第二讲典型例题解析 (97)第十一部分电磁感应 (102)第一讲、基本定律 (102)第二讲感生电动势 (105)第三讲自感、互感及其它 (108)第十二部分量子论 (111)第一节黑体辐射 (111)第二节光电效应 (113)第三节波粒二象性 (119)第四节测不准关系 (122)第0部分绪言一、高中物理奥赛概况1、国际(International Physics Olympiad 简称IPhO)① 1967年第一届,(波兰)华沙,只有五国参加。
全国中学生物理竞赛内容概要全国中学生物理竞赛内容概要一、理论基础力学1、运动学参照系。
质点运动的位移和路程,速度,加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分化。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3、物体的平衡共点力感化下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4、动量冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
5、机械能功和功率。
动能和动能定理。
重力势能。
引力势能。
质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。
弹簧的弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学静止流体中的压强。
浮力。
7、振动简揩振动。
振幅。
频率和周期。
位相。
振动的图象。
参考圆。
振动的速度和加速度。
由动力学方程确定简谐振动的频率。
阻尼振动。
受迫振动和共振(定性了解)。
8、波和声横波和纵波。
波长、频率和波速的关系。
波的图象。
波的干预和衍射(定性)。
声波。
声音的响度、音调和音品。
声音的共鸣。
乐音和噪声。
热学1、分子动理论原子和分子的量级。
分子的热运动。
布朗运动。
温度的微观意义。
分子力。
分子的动能和分子间的势能。
物体的内能。
2、热力学第必然律热力学第必然律。
3、气体的性质热力学温标。
抱赌气体状态方程。
普适气体恒量。
抱赌气体状态方程的微观解释(定性)。
抱赌气体的内能。
抱赌气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。
4、液体的性质流体分子运动的特点。
概况张力系数。
浸润现象和毛细现象(定性)。
5、固体的性质晶体和非晶体。
空间点阵。
固体分子运动的特点。
6、物态变化熔解和凝固。
熔点。
熔解热。
蒸发和凝结。
饱和汽压。
沸腾和沸点。
汽化热。
临界温度。
固体的升华。
受力分析是高中物理一项重要的基本功,包含常见力的性质,平衡力的规律两大基本内容。
本讲我们从常见模型一点点的入手逐步巩固的复习。
第一部分:常见力知识点睛1.弹力的性质以及规律弹力是由于形变长生的力,具体的体现在弹簧,接触面,杆,绳等。
弹簧弹力:胡克定律F kx =.轻绳:弹力方向沿绳且指向绳收缩方向轻杆:与轻绳不同,轻杆的弹力可以指向任意方向 面和面:弹力垂直于接触面 球和球:弹力沿两球球心连线难点:轻杆的弹力,可以自由转动的轻杆只有两个受力点时,弹力一定沿杆方向,可以是拉力也可 以是压力。
对于多个点受力的轻杆,必须用力矩平衡与力平衡规律联立分析。
2.判断弹力有无:①消除法:去掉与研究对象接触的物体,看研究对象能否保持原状态,若能则说明此处弹力不存在,若不能则说明弹力存在.如图:球A 静止在平面B 和平面C 之间,若小心去掉B ,球静止,说明平面B 对球A 无弹力,若小心去掉C ,球将运动,说明平面C 对球有支持力.②假设法:假设接触处存在弹力,做出受力图,再根据平衡条件判断是否存在弹力.如图,若平面B 和平面C 对球的弹力都存在,那么球在水平方向上将不再平衡,故平面B 的弹力不存在,平面C 的弹力存在.③替换法:用轻绳替换装置中的轻杆,看能否维持原来的力学状态,如果可以,则杆提供的是拉力,如果不能,则提供支持力.3.判断摩擦物体间有相对运动或相对运动的趋势.有相对运动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力,有相对运动趋势时产生的摩擦力叫静摩擦力.①滑动摩擦力:N F F μ=,μ是动摩擦因数,与接触物体的材料和接触面的粗糙程度有关,与接触面的知识模块本讲导学第2讲 静力学复习讲述高端的,真正的物理学2高一·物理竞赛秋季班·第2讲·教师版大小无关.N F 表示压力大小,可见,在μ一定时,N F F ∝.②静摩擦力:其大小与引起相对运动趋势的外力有关,根据平衡条件或牛顿运动定律求出大小.静摩擦力的大小在零和最大静摩擦力max F 之间,即max 0F F ≤≤.静摩擦力的大小与N F 无关,最大静摩擦力的大小与N F 有关.③方向:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反. 判断静摩擦力的有无:在接触面粗糙,两物体接触且互相挤压的条件下,可使用下列方法假设法:假设没有静摩擦力,看物体是否发生相对运动,若发生,则存在相对运动趋势,存在静摩擦力.反推法:根据物体的状态和受力分析推出静摩擦力的大小和方向.4.摩擦角与自锁当物体与支持面之间粗糙,一旦存在相对运动趋势,就会受静摩擦力作用,设最大静摩擦因数为μ(中学不要求最大静摩擦因数跟动摩擦因数的区别),则最大静摩擦力为fM =μFN 。
高中物理竞赛课程教案
目标:帮助学生深入理解物理知识,培养物理思维和解决问题的能力,为参加物理竞赛做准备。
教学内容:
第一节课:动力学基础
- 概念:质点、速度、加速度、牛顿第一、二、三定律
- 计算:速度、加速度的计算
- 例题:运动学问题解决
第二节课:力学应用
- 质点的平衡
- 斜面运动
- 包括摩擦力、弹簧力等特殊力的计算
- 例题:力学问题实践
第三节课:动能和功
- 动能定理
- 动能的计算
- 功的计算
- 动能守恒定律
- 例题:动能和功问题解决
第四节课:力学解决问题
- 综合力学计算题
- 弹性碰撞
- 完全非弹性碰撞
- 质点系连接体问题
- 例题:力学解决问题
第五节课:热力学基础
- 热学的基本概念
- 理想气体状态方程
- 理想气体定律
- 例题:热力学问题解决
第六节课:热力学应用
- 等容过程、等压过程、等温过程、绝热过程
- 熵的概念
- 卡诺循环
- 例题:热力学应用问题实践
教学活动:
- 例题练习
- 实验演示
- 小组讨论
- 竞赛模拟考试
评估方式:单元测试和期末考试
教材:高中物理教材
参考资料:物理竞赛相关资料和试卷
备注:本课程旨在帮助学生提高物理竞赛的动手能力和解题能力,提高物理学科竞赛成绩。
目录中学生全国物理竞赛章程 (2)全国中学生物理竞赛内容提要全国中学生物理竞赛内容提要 (5)专题一力物体的平衡 (10)专题二直线运动 (12)专题三牛顿运动定律 (13)专题四曲线运动 (16)专题五万有引力定律 (18)专题六动量 (19)专题七机械能 (21)专题八振动和波 (23)专题九热、功和物态变化 (25)专题十固体、液体和气体的性质 (27)专题十一电场 (29)专题十二恒定电流 (31)专题十三磁场 (33)专题十四电磁感应 (35)专题十五几何光学 (37)专题十六物理光学原子物理 (40)中学生全国物理竞赛章程第一章总则第一条全国中学生物理竞赛(对外可以称中国物理奥林匹克,英文名为Chinese PhysicOlympiad,缩写为CPhO)是在中国科协领导下,由中国物理学会主办,各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动,这项活动得到国家教育委员会基础教育司的正式批准。
竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣,改进学习方法,增强学习能力;帮助学校开展多样化的物理课外活动,活跃学习空气;发现具有突出才能的青少年,以便更好地对他们进行培养。
第二条全国中学生物理竞赛要贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的精神,竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩展。
第三条参加全国中学生物理竞赛者主要是在物理学习方面比较优秀的学生,竞赛应坚持学生自愿参加的原则.竞赛活动主要应在课余时间进行,不要搞层层选拔,不要影响学校正常的教学秩序。
第四条学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学习和个人努力,学校和教师不要为了准备参加竞赛而临时突击,不要组织“集训队”或搞“题海战术”,以免影响学生的正常学习和身体健康。
学生在物理竞赛中的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平,不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水平。
第二章组织领导第五条全国中学生物理竞赛由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会(以下简称全国竞赛委员会)统一领导。
全国竞赛委员会由主任1人、副主任和委员若干人组成。
主任和副主任由中国物理学会常务理事会委任。
委员的产生办法如下:1.参加竞赛的省、自治区、直辖市各推选委员1人;2.承办本届和下届决赛的省。
自治区、直辖市各推选委员3人。
3.由中国物理学会根据需要聘请若干人任特邀委员。
在全国竞赛委员会全体会议闭会期间由主任和副主任组成常务委员会,行使全国竞赛委员会职权。
第六条在全国竞赛委员会领导下,设立命题小组、组织委员会和竞赛办公室等工作机构。
命题小组成员由全国竞赛委员会聘请专家和高等院校教师担任。
组织委员会由承办决赛的省、自治区、直辖市物理学会与有关方面协商组成,负责决赛期间各项活动的筹备与组织工作,组织委员会主任兼任本届全国竞赛委员会副主任。
竞赛办公室是全国竞赛委员会的常设工作机构,负责处理有关竞赛的日常事务。
第七条各省、自治区、直辖市物理学会在地方科协领导下与各有关方面协商组成省、自治区、直辖市中学生物理竞赛委员会(以下简称地方竞赛委员会),负责组织和领导本省、自治区。
直辖市有关竞赛的各项活动。
地方竞赛委员会受全国竞赛委员会指导,但根据本省。
自治区、直辖市的具体情况,在决定有关预赛和复赛的各项工作安排时,可以有一定的灵活性。
第三章竞赛程序第八条凡报名参加全国中学生物理竞赛的学生均在地方竞赛委员会指定的地点参加预赛。
预赛(笔试)由全国竞赛委员会统一命题和制定评分标准,各地方竞赛委员会组织赛场和评定成绩。
竞赛时间为3小时。
第九条预赛成绩优秀的学生可参加复赛。
复赛的笔试题由全国竞委会统一命题和制定评分标准)满分为140分,笔试时间为3小时。
复赛实验由地方竞赛委员会命题和评定成绩,满分为6分,实验时间为3小时。
复赛实验的日期、地点和组织办法由各地方竞赛委员会根据实际情况自行决定。
参加复赛的人数不得少于本省,自治区、直辖市参加决赛人数的5倍。
第十条各地方竞赛委员会根据学生复赛的总成绩,择优准荐3名学生参加决赛。
对于在上届竞赛中成绩较好的省、自治区、直辖市给予奖励名额,凡有1名学生获一等奖,就奖励1名。
在当年举行的国际物理奥林匹克竞赛中获金、银、铜奖的学生所在省、自治区、直辖市,凡有1名学生获奖,也奖励1名。
一省所得奖励名额总数以4名为限。
承办决赛的省、自治区、直辖市参响决赛的名额可增加3名。
地方竞赛委员会如认为有必要,可在复赛之后以适当的方式进行加试,以复赛和加试的总成绩作为推荐的依据。
加试满分下超过刀分,加试人数不得超过本省。
自治区、直辖市应推荐人故的2倍。
决定进行加试的省,自治区、直辖市的加试办法应经比方竞赛委员会讨论通过,上报全国竞赛委员会备案,并在复赛前向全体参赛学生明确公布。
若参加决赛的最后一个名额有两名以上的学生成绩相同,则地方竞委会可对他们采取临时加试,选取成绩最好的1名。
决赛由全国竞赛委员会命题和评定成绩。
决赛包括理论和实验两部分,竞赛时间各3小时。
理论笔试满分为140分,实验满分为60分。
在评定一等奖时,可对部分学生增加口试,口试满分为40分。
在评选二等奖和三等奖时,口试成绩不计人总分。
第四章命题原则第十一条竞赛命题要从我国目前中学生的实际情况出发,但题目的内容不必拘泥于现行的教学大纲和统编教材。
竞赛题目既包括理论笔试题,也包括实验操作题;既要考查学生的基础知识,又要着重考查学生的能力,以利于促进学生用正确的方法学习物理。
第十二条预赛、复赛和决赛命题均以全国竞赛委员会制定的(全国中学生物理竞赛内容提要》为依据。
第五章报名手续第十三条全国中学生物理竞赛每学年举行一次。
在校中学生可向学校报名,经学校同意,由学校到地方竞赛委员会指定的地点报名。
第十四条各地方竞赛委员会按全国竞赛委员会的要求书面向全国竞赛委员会办公室集体报名。
第六章奖励办法第十五条全国中学生物理竞赛只评选个人奖,不搞省。
地、市、县或学校之间的评比。
根据决赛成绩,每届评选出一等奖15名左右、二等奖3O名左右、三等奖60名左右,由全国竞赛委员会给予奖励。
在举行决赛的城市召开授奖大会,颁发全国中学生物理竞赛获奖证书、奖章和奖品。
第十六条对于在预赛和复赛中成绩优异的学生,全国竞赛委员会设立赛区(以省、市、区为单位)一、二、三等奖,委托各地方竞赛委员会根据本地区实际情况进行评定。
奖励名额根据参加预赛的人数按全国竟委会规定的比例确定。
赛区一、二等奖的评定应以复赛成绩为准,对于赛区一、二、三等奖获奖者均颁发由中闰物理学会全国中学生物理竞赛委员会署名盖章的“全国中学生物理竞赛××赛区获奖证书”。
地、市、区、县及学校,对在预赛中成绩较好的学生可以通过一定的方式给予表扬,以资鼓励。
也可以颁发有纪念意义的奖品。
第十七条对优秀学生的奖励应以精神鼓励为主,物质奖励要适当,不宜过多。
第十八条对在决赛中获奖和获赛区一、二等奖的学生的指导教师.由各地方竞赛委员会确定名单,以全国竞委会名义给予表彰,发给荣誉证书。
第七章经费第十九条学生参加顶赛和复赛所需食、宿、交通费用原则上:由学生自理。
有条件的地、市、区、县或学校,对参加复赛的经济确有困难的学生可适当给予补助。
参加决赛的学生的食、宿、交通费用,由地方竞赛委员会与畜关方面协商给予补助。
第二十条各省。
自治区、直辖市组织竞赛活动所需经费由地方竞赛委员会、教委(教育厅、局)、地方科协及有关方面协商解决。
报名费收入全部由地方竞赛委员会留用,预赛和复赛试卷费及组织预赛和复赛所需经费由地方竞赛委员会负担。
第二十一条复赛实验题以外的命题费用及组织决赛活动所需经费由承办决赛的省、自治区、直辖市负责筹措。
全国竞赛委员会给予适当的补助。
第二十二条经费开支应贯彻勤俭节约的原则。
第八章附则第二十三条本章程经中国物理学会常务理事会讨论通过后施行。
本章程的修改权及解释权属中国物理学会常务理事会。
全国中学生物理竞赛内容提要全国中学生物理竞赛内容提要一、理论基础力学1、运动学参照系。
质点运动的位移和路程,速度,加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量的合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动的合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体的平动和绕定轴的转动。
2、牛顿运动定律力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系的概念。
摩擦力。
弹性力。
胡克定律。
万有引力定律。
均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)。
开普勒定律。
行星和人造卫星的运动。
3、物体的平衡共点力作用下物体的平衡。
力矩。
刚体的平衡。
重心。
物体平衡的种类。
4、动量冲量。
动量。
动量定理。
动量守恒定律。
反冲运动及火箭。
5、机械能功和功率。
动能和动能定理。
重力势能。
引力势能。
质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)。
弹簧的弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学静止流体中的压强。
浮力。
7、振动简揩振动。
振幅。
频率和周期。
位相。
振动的图象。
参考圆。
振动的速度和加速度。
由动力学方程确定简谐振动的频率。
阻尼振动。
受迫振动和共振(定性了解)。
8、波和声横波和纵波。
波长、频率和波速的关系。
波的图象。
波的干涉和衍射(定性)。
声波。
声音的响度、音调和音品。
声音的共鸣。
乐音和噪声。
热学1、分子动理论原子和分子的量级。
分子的热运动。
布朗运动。
温度的微观意义。
分子力。
分子的动能和分子间的势能。
物体的内能。
2、热力学第一定律3、气体的性质热力学温标。
理想气体状态方程。
普适气体恒量。
理想气体状态方程的微观解释(定性)。
理想气体的内能。
理想气体的等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。
4、液体的性质流体分子运动的特点。
表面张力系数。
浸润现象和毛细现象(定性)。
5、固体的性质晶体和非晶体。
空间点阵。
固体分子运动的特点。
6、物态变化熔解和凝固。
熔点。
熔解热。
蒸发和凝结。
饱和汽压。
沸腾和沸点。
汽化热。
临界温度。
固体的升华。
空气的湿度和湿度计。
露点。
7、热传递的方式传导、对流和辐射。
8、热膨胀热膨胀和膨胀系数。
电学1、静电场库仑定律。
电荷守恒定律。
电场强度。
电场线。
点电荷的场强,场强叠加原理。
均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出)。
匀强电场。
电场中的导体。
静电屏蔽。
电势和电势差。
等势面。
点电荷电场的电势公式(不要求导出)。
电势叠加原理。
均匀带电球壳壳内和壳外的电势公式(不要求导出)。
电容。
电容器的连接。
平行板电容器的电容公式(不要求导出)。
电容器充电后的电能。
电介质的极化。
介电常数。
2、恒定电流欧姆定律。
电阻率和温度的关系。
电功和电功率。
电阻的串、并联。
电动势。
闭合电路的欧姆定律。
一段含源电路的欧姆定律。
电流表。
电压表。
欧姆表。
惠斯通电桥,补偿电路。
3、物质的导电性金属中的电流。
欧姆定律的微观解释。
液体中的电流。
法拉第电解定律。
气体中的电流。