物理竞赛 实验培训课件 很全面
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中学物理竞赛 电学实验讲座 88页PPT
31
找出电源 ⑹ ⑾ 接有电源，且⑹为电源正 极，这两个端子在余后的检测中无须检测；
32
测出图中标示的Ra、Rb的阻值，以便确定另外 的Ra和Rb
33
黑盒中的器件布局图
检测电阻、电容、发光二极管和按钮开关等器件。
34
2、组装自动控制航标灯
注意：本题要求旨在 自动控制，因此按钮 开关不接（接了不扣 分？）得分（16线） 8分 灯亮得4分、连 线图正确的4分
38
T (°C) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 10
0
Rt (Ω)
529 448 380 32 27 23 20 17 13 368597
39
2、电子温度计定标（10分） 根据原始电路参数和测量参数，接通mA表开 关，将电子温度计定标于30℃（0mA）和 100℃（10mA），简述定标过程。
子的检测方法和判断流程
26
电学黑盒子的检测方法和判断流程图
27
Байду номын сангаас
【点评】
第20届全国中学生物理奥林匹克竞赛复赛（山 东赛区）实验试题 考查学生对电子元件特性的理解、分析判断能 力，从黑盒子中找到航标灯所需有关元件； 考察学生对新知识的接受能力和实验技能； 通过手动和自动不同方案，让学生体会知识的 重要性，进一步激发学生的求知欲望。
黑盒子器件布局图
24
【说明】
1、黑盒子中的每个器件接在两个接线端子上， 器件之间不混联（即一个端子上只接一个器 件引脚）
2、电容极性约定，接线端子序号小的一端为 “+” ，序号大的一端为“-”
【题说】第20届全国中学生物理奥林匹克竞赛 复赛（山东赛区）实验试题
找出电源 ⑹ ⑾ 接有电源，且⑹为电源正 极，这两个端子在余后的检测中无须检测；
32
测出图中标示的Ra、Rb的阻值，以便确定另外 的Ra和Rb
33
黑盒中的器件布局图
检测电阻、电容、发光二极管和按钮开关等器件。
34
2、组装自动控制航标灯
注意：本题要求旨在 自动控制，因此按钮 开关不接（接了不扣 分？）得分（16线） 8分 灯亮得4分、连 线图正确的4分
38
T (°C) 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 10
0
Rt (Ω)
529 448 380 32 27 23 20 17 13 368597
39
2、电子温度计定标（10分） 根据原始电路参数和测量参数，接通mA表开 关，将电子温度计定标于30℃（0mA）和 100℃（10mA），简述定标过程。
子的检测方法和判断流程
26
电学黑盒子的检测方法和判断流程图
27
Байду номын сангаас
【点评】
第20届全国中学生物理奥林匹克竞赛复赛（山 东赛区）实验试题 考查学生对电子元件特性的理解、分析判断能 力，从黑盒子中找到航标灯所需有关元件； 考察学生对新知识的接受能力和实验技能； 通过手动和自动不同方案，让学生体会知识的 重要性，进一步激发学生的求知欲望。
黑盒子器件布局图
24
【说明】
1、黑盒子中的每个器件接在两个接线端子上， 器件之间不混联（即一个端子上只接一个器 件引脚）
2、电容极性约定，接线端子序号小的一端为 “+” ，序号大的一端为“-”
【题说】第20届全国中学生物理奥林匹克竞赛 复赛（山东赛区）实验试题
物理竞赛全套课件
1运动学……3 2动量与动量守恒……68 3机械能与机械能守恒……104 4角动量守恒与刚体定轴转动……154 5相对论……218 6真空中的静电场……287 7静电场中的电介质……368 8恒定电场……407 10磁场对电流的作用……431
11磁场与介质的相互作用……470 12电磁感应……490 13电磁场的基本方程……529 14气体分子热运动的统计规律……542 15热力学第一定律……596 16热力学第二定律……634 18波动……666 19光的干涉……751 20光的衍射……809 22量子力学的实验基础……868 23量子力学初步……947 24原子结构的量子理论……990
描述刚体转动状态改变 描述刚体（上某点）的位置 的快慢和改变的方向 刚体定轴转动 的运动方程 刚体
刚体中任 一点 (t+△t) (t) 参考 方向
2. 角位移
匀角速 常量 匀角加速
转动平面（包含p并与转轴垂直） 转轴
常量 变角加速 描述刚体转过的大小和方向
印刷
j
0
x
X
= x
+y
i 、j 分别为 X、Y 轴的
单位矢量（大小为1，方向 分别沿 X、Y 轴正向）。
在课本中惯用印刷形式。
在本演示课件中，为了 配合同学做手书作业，采 用手书形式。
矢量加法
服从平行四边形法则 为邻边 若 则 为对角线
反向为
减法相当于将一矢量反向后再相加。
矢量乘法
两矢量的点乘 = 两量大小与它们夹角余弦的乘积
参 数方程
位移
平均速度
瞬时速度
平均加速度
瞬时加速度
自然坐标系
速度加速度
切向加速度
法向加速度
物理量小结
11磁场与介质的相互作用……470 12电磁感应……490 13电磁场的基本方程……529 14气体分子热运动的统计规律……542 15热力学第一定律……596 16热力学第二定律……634 18波动……666 19光的干涉……751 20光的衍射……809 22量子力学的实验基础……868 23量子力学初步……947 24原子结构的量子理论……990
描述刚体转动状态改变 描述刚体（上某点）的位置 的快慢和改变的方向 刚体定轴转动 的运动方程 刚体
刚体中任 一点 (t+△t) (t) 参考 方向
2. 角位移
匀角速 常量 匀角加速
转动平面（包含p并与转轴垂直） 转轴
常量 变角加速 描述刚体转过的大小和方向
印刷
j
0
x
X
= x
+y
i 、j 分别为 X、Y 轴的
单位矢量（大小为1，方向 分别沿 X、Y 轴正向）。
在课本中惯用印刷形式。
在本演示课件中，为了 配合同学做手书作业，采 用手书形式。
矢量加法
服从平行四边形法则 为邻边 若 则 为对角线
反向为
减法相当于将一矢量反向后再相加。
矢量乘法
两矢量的点乘 = 两量大小与它们夹角余弦的乘积
参 数方程
位移
平均速度
瞬时速度
平均加速度
瞬时加速度
自然坐标系
速度加速度
切向加速度
法向加速度
物理量小结
高中物理竞赛 实验基础知识 (共52张PPT)
本次课任务:
• • • • • • • 实验课的目的与任务 测量与误差 测量不确定度的评定 有效数字及有关规定 数据处理基本方法 数据处理举例 物理实验课须知
测量重力加速度g
1. 重力加速度的提出 2. 测量g的各种方法比较 3. 单摆法测量g的原理 4. 所需实验仪器 5. 实验操作步骤 6. 实验注意事项 7. 实验数据记录 8. 数据处理方法 9. 实验结果表述 10.实验结果分析与总结 11.实验结果的推广及应用
3、误差的表示
绝对误差：测量结果与被测量真值之差。 表明了误差本身的大小。位的量。 相对误差：表明了误差的严重程度。
| 绝对误差 | 相对误差 100% 真值
随机误差 服从一定的统计规律。大多数实 验测量中的随机误差服从正态分布规律。 最佳值：最为接近真值的量值。 从理论上可以证明，无穷多次等精度测量 的算术平均值是最为接近真值的量值。 对物理量X做 n 次等精度测量，得到包含n 个测量值x1 ，x2 ， x3 …， xn的一个测 量列。 1 n x lim xi n n i 1
实际值：满足规定准确度的用来代替真值 使用的量值。实际值不是真值，但它接近 真值，又称为近真值 测量结果：由测量所得到的被测量值。
二、误差与误差的表示
1、误差 误差 = 测量值 – 真值
x x0
由于测量对象的变化、测量方法的不完善、 测量装置的精度所限、周围测量环境的波 动和测量人员因素的影响等原因，导致测 量结果与真值的不一致。所以，测量的结 果都存在误差，而误差自始至终存在于一 切科学实验和测量过程中。
2.直接测量与间接测量 直接测量：可以用测量仪器或仪表直接读出 测量量值的测量 。 如：长度、时间、质量、温度、电流等 直接测量是测量的基础。 间接测量：依据待测量量与若干个直接测量 值的函数关系确定待测量量值的测量。 如：体积、速度、动量、流量、电阻等 一个物理量是直接测量量，还是间接测量 量，是由测量方法决定的。
• • • • • • • 实验课的目的与任务 测量与误差 测量不确定度的评定 有效数字及有关规定 数据处理基本方法 数据处理举例 物理实验课须知
测量重力加速度g
1. 重力加速度的提出 2. 测量g的各种方法比较 3. 单摆法测量g的原理 4. 所需实验仪器 5. 实验操作步骤 6. 实验注意事项 7. 实验数据记录 8. 数据处理方法 9. 实验结果表述 10.实验结果分析与总结 11.实验结果的推广及应用
3、误差的表示
绝对误差：测量结果与被测量真值之差。 表明了误差本身的大小。位的量。 相对误差：表明了误差的严重程度。
| 绝对误差 | 相对误差 100% 真值
随机误差 服从一定的统计规律。大多数实 验测量中的随机误差服从正态分布规律。 最佳值：最为接近真值的量值。 从理论上可以证明，无穷多次等精度测量 的算术平均值是最为接近真值的量值。 对物理量X做 n 次等精度测量，得到包含n 个测量值x1 ，x2 ， x3 …， xn的一个测 量列。 1 n x lim xi n n i 1
实际值：满足规定准确度的用来代替真值 使用的量值。实际值不是真值，但它接近 真值，又称为近真值 测量结果：由测量所得到的被测量值。
二、误差与误差的表示
1、误差 误差 = 测量值 – 真值
x x0
由于测量对象的变化、测量方法的不完善、 测量装置的精度所限、周围测量环境的波 动和测量人员因素的影响等原因，导致测 量结果与真值的不一致。所以，测量的结 果都存在误差，而误差自始至终存在于一 切科学实验和测量过程中。
2.直接测量与间接测量 直接测量：可以用测量仪器或仪表直接读出 测量量值的测量 。 如：长度、时间、质量、温度、电流等 直接测量是测量的基础。 间接测量：依据待测量量与若干个直接测量 值的函数关系确定待测量量值的测量。 如：体积、速度、动量、流量、电阻等 一个物理量是直接测量量，还是间接测量 量，是由测量方法决定的。
物理竞赛精品课件(2023版ppt)
地球绕太阳公转：分 析地球公转轨道、周 期、速度等参数
02
月球绕地球公转：分 析月球公转轨道、周 期、速度等参数
03
太阳系行星运动：分 析各行星公转轨道、 周期、速度等参数
04
双星系统：分析双星 系统的形成、运动规 律等
05
黑洞与恒星运动：分 析黑洞对恒星运动的 影响
06
星系运动：分析星系 的形成、运动规律等
地球环境与天体运动的关系：天体运动的研究将有 助于我们更好地了解地球环境变化和应对气候变化
5
天体运动的总 结与反思
总结天体运动的主要内容
天体运动的基本概念：
01 包括天体、轨道、周
期、速度等
天体运动的基本规律：
02 开普勒三定律、牛顿
万有引力定律等
天体运动的计算方法：
03 轨道方程、能量守恒、
角动量守恒等
引入更多天体运动 的实际案例，提高 学生的兴趣和认知
引入天体运动的前 沿研究，提高学生 的创新意识和能力
增加天体运动实验 环节，提高学生的
动手能力
增加天体运动的互 动环节，提高学生 的参与度和积极性
谢谢
阐述天体运动的基本原理
01
01
万有引力定律：天体运动的基础， 描述物体之间的引力关系
02
02
开普勒三定律：描述天体运动的规 律，包括轨道形状、周期和速度
03
03
牛顿第二定律：描述物体运动的规 律，包括加速度、质量和力
04
04
角动量守恒定律：描述天体运动的 稳定性，包括角动量、质量和速度
2
天体运动的计 算方法
物理竞赛精品课件： 天体运动
演讲人
目录
01. 天体运动的基础知识 02. 天体运动的计算方法 03. 天体运动的典型问题 04. 天体运动的拓展应用 05. 天体运动的总结与反思
物理竞赛实验的基础知识(高中物理竞赛).ppt
（1879－1955）
目
§1－2 测量与误差
录
4 7
§1－1 物理实验课的基本程序和要求
§1－3 系统误差
§1－4 偶然误差
9 11
§1－5 实验中的错误与错误数据
§1－6 测量结果的不确定度 15 §1－7 有效数字 23 §1－8 数据处理的基本方法
30
14
结束放影
§1－1 物理实验课的基本程序和要求 在实验前必须预习，弄清实验原理和内容，并 对测量仪器和测量方法有所了解。在此环节，重 点解决三个问题： （1）做什么（这个实验最终要达到什么目的)； (2) 根据什么去做（实验课题的理论依据和
结束放影
目录
2. 测量结果的含义
N -e ~ N +e 范围包括真值的概率为100％.
e为极限不确定度。表示真值一定在[ N-e ,N+e ]中.
N - N ~ N + N 范围包括真值的概率为68.3％.
N 为测量列算术平均值的标准误差.
98.4s； 96.7s； 97.7s. T≈2s 98.4-96.7=1.7s; 97.7-96.7=1.0s
误差在半个周期以上。 这显然是测量错误。 1. 剔除错误数据拉依达准则（ 3 准则）
x x 3 (n 10)
目录
*（ 2. 肖维涅准则 ， 3. 罗布斯判据 ）
结束放影
§1－6 测量结果的不确定度
1. 什么是不确定度
所谓不确定度，可简单理解为测量值不确 定的程度，是对测量误差大小取值的测度。它 合理地说明了测量值的分散程度和真值所在范 围的可靠程度。不确定度亦可理解为，一定置 信概率下误差限的绝对值。测量不确定度是测 量质量的指标，是对测量结果残存误差的评估。
目
§1－2 测量与误差
录
4 7
§1－1 物理实验课的基本程序和要求
§1－3 系统误差
§1－4 偶然误差
9 11
§1－5 实验中的错误与错误数据
§1－6 测量结果的不确定度 15 §1－7 有效数字 23 §1－8 数据处理的基本方法
30
14
结束放影
§1－1 物理实验课的基本程序和要求 在实验前必须预习，弄清实验原理和内容，并 对测量仪器和测量方法有所了解。在此环节，重 点解决三个问题： （1）做什么（这个实验最终要达到什么目的)； (2) 根据什么去做（实验课题的理论依据和
结束放影
目录
2. 测量结果的含义
N -e ~ N +e 范围包括真值的概率为100％.
e为极限不确定度。表示真值一定在[ N-e ,N+e ]中.
N - N ~ N + N 范围包括真值的概率为68.3％.
N 为测量列算术平均值的标准误差.
98.4s； 96.7s； 97.7s. T≈2s 98.4-96.7=1.7s; 97.7-96.7=1.0s
误差在半个周期以上。 这显然是测量错误。 1. 剔除错误数据拉依达准则（ 3 准则）
x x 3 (n 10)
目录
*（ 2. 肖维涅准则 ， 3. 罗布斯判据 ）
结束放影
§1－6 测量结果的不确定度
1. 什么是不确定度
所谓不确定度，可简单理解为测量值不确 定的程度，是对测量误差大小取值的测度。它 合理地说明了测量值的分散程度和真值所在范 围的可靠程度。不确定度亦可理解为，一定置 信概率下误差限的绝对值。测量不确定度是测 量质量的指标，是对测量结果残存误差的评估。
中学物理竞赛培训讲义第一讲电磁学部分-PPT文档资料-PPT精品文档
量等值, 为 E ix E i'x E ico k s(R 2 x x q 2 i)3/2
将环如上分割, 每对电荷在该点的场强都有上述特征,
所考以虑方向E 后, 有 E ix k(R x 2 x 2q )3 i/2 k(R 2 Q x x Q 2 x )3/2 Ek(R2x2)3/2
为
E1
kQ1 R2
kl1 R2
kR
E2
kQ2 r2
kl2 r2
由图中几何关系, 可得:
l2
,
l
' 2
cos
l
' 2
r ,
cos
R r
,
E2
kl2 r2
k
l2' r 2 cos
k R
E1
而
E1
和
E2
的方向相反,
即任意一对△Q1和△Q2
在圆心处的场强正好抵消, 所以图中带电体系在圆心处
的场强为零.
导体内场强处处为零,表面处E垂直导体表面
(2)导体静电性质:
导导体体外(表、面表)面是附等近势体E (面)n,电.荷只能分布于导体表面,
(3)电容器: 电容定义
C q U1U2
平板电容器:
C
S
d
球形电容器:
C 4R1R2 R1R2
2.电场对电介质的作用:
电介质分类: 两类,分别由有极分子和无极分子组成
推广一: 距无限长均匀带电
直线R处的场强为E=2kη/R, 方向垂直直线.
证: 由例3可知AA’和BB’ 在圆心的场分别等于AC和BC在圆心的场. 因此, 在上 图中无限长带电直线A’AA’’在O点的场等于半圆CAC’ 在O点的场, 再由例2的结果, 得
将环如上分割, 每对电荷在该点的场强都有上述特征,
所考以虑方向E 后, 有 E ix k(R x 2 x 2q )3 i/2 k(R 2 Q x x Q 2 x )3/2 Ek(R2x2)3/2
为
E1
kQ1 R2
kl1 R2
kR
E2
kQ2 r2
kl2 r2
由图中几何关系, 可得:
l2
,
l
' 2
cos
l
' 2
r ,
cos
R r
,
E2
kl2 r2
k
l2' r 2 cos
k R
E1
而
E1
和
E2
的方向相反,
即任意一对△Q1和△Q2
在圆心处的场强正好抵消, 所以图中带电体系在圆心处
的场强为零.
导体内场强处处为零,表面处E垂直导体表面
(2)导体静电性质:
导导体体外(表、面表)面是附等近势体E (面)n,电.荷只能分布于导体表面,
(3)电容器: 电容定义
C q U1U2
平板电容器:
C
S
d
球形电容器:
C 4R1R2 R1R2
2.电场对电介质的作用:
电介质分类: 两类,分别由有极分子和无极分子组成
推广一: 距无限长均匀带电
直线R处的场强为E=2kη/R, 方向垂直直线.
证: 由例3可知AA’和BB’ 在圆心的场分别等于AC和BC在圆心的场. 因此, 在上 图中无限长带电直线A’AA’’在O点的场等于半圆CAC’ 在O点的场, 再由例2的结果, 得
高中物理竞赛培训电磁学部分课件
详细描述
当导体在磁场中运动时，会产生感应 电动势。楞次定律指出感应电流的方 向总是阻碍产生它的磁场的变化。应 用楞次定律可以判断感应电流的方向 。
02 电磁学基本定律
库仑定律与电场力
库仑定律
描述两个点电荷之间的作用力，与各 自电荷量成正比，与两者间距离的平 方成反比。
电场力
电场线
为了形象地描述电场中各点电场强度 的方向和大小，引入电场线的概念， 电场线上各点的切线方向即为该点的 电场强度方向。
详细描述
当导体在磁场中做切割磁感线运动时，会在导体中产生感应电动势，从而产生电流。这 个过程中，机械能转换为电能，实现了能量的转换。了解这一规律有助于解决相关问题
。
电磁波的传播特性
总结词
理解电磁波的传播特性是解决涉及电磁波问 题的基础。
详细描述
电磁波是一种以光速传播的能量形式，具有 波粒二象性。它具有特定的传播速度、频率 和波长等特性。这些特性决定了电磁波在传 播过程中的行为和表现，对于解决相关问题
高中物理竞赛培训课 件
目录
CONTENTS
• 电磁学基础 • 电磁学基本定律 • 电磁学中的重要实验 • 电磁学在生活中的应用 • 电磁学中的疑难问题解析
01 电磁学基础
电场与电场强度
总结词
描述电场的基本概念和电场强度的计算方法。
详细描述
电场是由电荷产生的，对放入其中的电荷有力的作用。电场强度是描述电场对 电荷作用力大小的物理量，其计算公式为E=F/q，其中E表示电场强度，F表示 电场力，q表示电荷量。
磁力的应用
总结词
磁力在日常生活中有许多应用，如磁铁、电 磁铁和电机等。
详细描述
磁力是电磁学中的重要概念。磁力可以用于 固定物体、存储数据和驱动机械装置。例如 ，磁铁可以用于固定门窗，磁力也可以用于 制造磁悬浮列车，以减少摩擦和噪音。此外 ，电机是利用电磁感应原理将电能转换为机 械能的装置，广泛应用于各种设备和机器中 。
当导体在磁场中运动时，会产生感应 电动势。楞次定律指出感应电流的方 向总是阻碍产生它的磁场的变化。应 用楞次定律可以判断感应电流的方向 。
02 电磁学基本定律
库仑定律与电场力
库仑定律
描述两个点电荷之间的作用力，与各 自电荷量成正比，与两者间距离的平 方成反比。
电场力
电场线
为了形象地描述电场中各点电场强度 的方向和大小，引入电场线的概念， 电场线上各点的切线方向即为该点的 电场强度方向。
详细描述
当导体在磁场中做切割磁感线运动时，会在导体中产生感应电动势，从而产生电流。这 个过程中，机械能转换为电能，实现了能量的转换。了解这一规律有助于解决相关问题
。
电磁波的传播特性
总结词
理解电磁波的传播特性是解决涉及电磁波问 题的基础。
详细描述
电磁波是一种以光速传播的能量形式，具有 波粒二象性。它具有特定的传播速度、频率 和波长等特性。这些特性决定了电磁波在传 播过程中的行为和表现，对于解决相关问题
高中物理竞赛培训课 件
目录
CONTENTS
• 电磁学基础 • 电磁学基本定律 • 电磁学中的重要实验 • 电磁学在生活中的应用 • 电磁学中的疑难问题解析
01 电磁学基础
电场与电场强度
总结词
描述电场的基本概念和电场强度的计算方法。
详细描述
电场是由电荷产生的，对放入其中的电荷有力的作用。电场强度是描述电场对 电荷作用力大小的物理量，其计算公式为E=F/q，其中E表示电场强度，F表示 电场力，q表示电荷量。
磁力的应用
总结词
磁力在日常生活中有许多应用，如磁铁、电 磁铁和电机等。
详细描述
磁力是电磁学中的重要概念。磁力可以用于 固定物体、存储数据和驱动机械装置。例如 ，磁铁可以用于固定门窗，磁力也可以用于 制造磁悬浮列车，以减少摩擦和噪音。此外 ，电机是利用电磁感应原理将电能转换为机 械能的装置，广泛应用于各种设备和机器中 。
(珍藏版)全套物理竞赛 物理讲解 PPT
（4）逆推法
•把运动过程的“末态”作为“初态”，一般用于末态已知的 情况。如匀减速直线运动至静止的问题，可以逆推为初速度 为零的匀加速直线运动。
（5）比例法 •对于初速度为零的匀变速直线运动或匀减速直线运动到静止 的运动，可利用匀变速直线运动的五个二级结论，用比例法 求解。
（6）图像法 专题一：图像方法
t1 : t2 : : tn 1: 2 : : n
⑤第1m、第2m、…第nm所用时间之比：
t : t : : tN 1: ( 2 1) : : ( n n 1)
5.匀变速直线运动解题方法及典型例题 （1）一般公式法
•利用匀变速直线运动的三个规律进行求解，需要注意的有以 下三点：
①匀变速直线运动的规律有三个公式，但只有两个独立方程， 是典型的“知三求二”的问题，即要找出三个已知条件，才 能求出两个未知量；
②受力分析，牛顿运动定律是基础。
③注意矢量的方向性，一般以初速度方向为正方向，其余矢 量与正方向相同者为正，与正方向相反者取负；
（2）平均速度法 例3.做匀加速直线运动的物体途经A、B、C三点，已知AB=BC， AB段的平均速度为3m/s，BC段的平均速度为6m/s，则B点的 瞬时速度为 （ ）
A．4m/s B．4.5m/s C．5m/s D．5.5m/s 点评：求平均速度的两个公式的联系、区别与应用
方法二：由平均速度与推论求解
vA vB 3 2
vA 6 vB
vB vC 6 2
vC 12 vB
vB
v
2 A
vC2
2
方法三：图像法
v/ms-1
vC
6 vB
23 3 vA
o
t/s
•把运动过程的“末态”作为“初态”，一般用于末态已知的 情况。如匀减速直线运动至静止的问题，可以逆推为初速度 为零的匀加速直线运动。
（5）比例法 •对于初速度为零的匀变速直线运动或匀减速直线运动到静止 的运动，可利用匀变速直线运动的五个二级结论，用比例法 求解。
（6）图像法 专题一：图像方法
t1 : t2 : : tn 1: 2 : : n
⑤第1m、第2m、…第nm所用时间之比：
t : t : : tN 1: ( 2 1) : : ( n n 1)
5.匀变速直线运动解题方法及典型例题 （1）一般公式法
•利用匀变速直线运动的三个规律进行求解，需要注意的有以 下三点：
①匀变速直线运动的规律有三个公式，但只有两个独立方程， 是典型的“知三求二”的问题，即要找出三个已知条件，才 能求出两个未知量；
②受力分析，牛顿运动定律是基础。
③注意矢量的方向性，一般以初速度方向为正方向，其余矢 量与正方向相同者为正，与正方向相反者取负；
（2）平均速度法 例3.做匀加速直线运动的物体途经A、B、C三点，已知AB=BC， AB段的平均速度为3m/s，BC段的平均速度为6m/s，则B点的 瞬时速度为 （ ）
A．4m/s B．4.5m/s C．5m/s D．5.5m/s 点评：求平均速度的两个公式的联系、区别与应用
方法二：由平均速度与推论求解
vA vB 3 2
vA 6 vB
vB vC 6 2
vC 12 vB
vB
v
2 A
vC2
2
方法三：图像法
v/ms-1
vC
6 vB
23 3 vA
o
t/s
高中物理竞赛讲义PPT课件
设质心离a边x，则
1 b2 a 2x 1 ab x=b/3
3
2
同理可得，y=a/3.
思考：半径为R、均匀半圆板的质心位置。
x 4R
3
例5 确定半径为R、质量分布均匀半圆形金属线环的质心位置。
解析：以AB为轴将线环旋转360°， 得一球面，得
4R2 2x R
A
●x
●
对策：识破题目的障眼法，找到原型。
(3) 题目的物理过程较多，有的是同一个物理原型的反复运用，加上各 种物理情形的讨论，有的是多个不同物理原型的综合。
对策：养成严谨的思维习惯。对于讨论题不要想当然，问问自己，有几 种可能？都要考虑进去。
力学竞赛内容提要
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。
力学竞赛辅导漫谈
序
1.物理竞赛辅导的目标 2.物理竞赛辅导具体任务
（1）竞赛所需的物理知识； （2）物理问题的思维方法； （3）解决赛题的思路方法； （4）提高选手的赛场情商。
3.竞赛试题与常规考题之间的区别： （）考查的问题原型相同，但是综合性或复杂性更强。 对策：熟悉各种原型问题。
（2）在试题的入手上设置障碍，让人难以下手，实际上还是对应于一些 基本的物理原型。
zC=∑mixi/mC
例1 如图所示，一根竖直悬挂着的无限长细线上等距离 地固定着n个质量不等的质点小球，相邻两个小球之间的 距离为a。已知最上端小球与悬点之间距离也为a，它的质 量为m，其余各球的质量依次为2m、3m、……，一直到 nm。求整个体系的质心位置到天花板的距离。
(2n+1)a/3
高中物理竞赛教程(超详细)-第一讲-电场
第一讲电场 §1、1库仑定律和电场强度1．1．1、电荷守恒定律大量实验证明：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，正负电荷的代数和任何物理过程中始终保持不变。
我们熟知的摩擦起电就是电荷在不同物体间的转移，静电感应现象是电荷在同一物体上、不同部位间的转移。
此外，液体和气体的电离以及电中和等实验现象都遵循电荷守恒定律。
1．1．2、库仑定律 真空中，两个静止的点电荷1q 和2q 之间的相互作用力的大小和两点电荷电量的乘积成正比，和它们之间距离r 的平方成正比；作用力的方向沿它们的连线，同号相斥，异号相吸221r q q kF =式中k 是比例常数，依赖于各量所用的单位，在国际单位制〔SI 〕中的数值为：229/109C m N k ⋅⨯=〔常将k 写成041πε=k 的形式，0ε是真空介电常数，22120/1085.8m N C ⋅⨯=-ε〕库仑定律成立的条件，归纳起来有三条：〔1〕电荷是点电荷；〔2〕两点电荷是静止或相对静止的；〔3〕只适用真空。
条件〔1〕很容易理解，但我们可以把任何连续分布的电荷看成无限多个电荷元〔可视作点电荷〕的集合，再利用叠加原理，求得非点电荷情况下，库仑力的大小。
由于库仑定律给出的是一种静电场分布，因此在应用库仑定律时，可以把条件〔2〕放宽到静止源电荷对运动电荷的作用，但不能推广到运动源电荷对静止电荷的作用，因为有推迟效应。
关于条件〔3〕，其实库仑定律不仅适用于真空，也适用于导体和介质。
当空间有了导体或介质时，无非是出现一些新电荷——感应电荷和极化电荷，此时必须考虑它们对源电场的影响，但它们也遵循库仑定律。
1．1．3、电场强度电场强度是从力的角度描述电场的物理量，其定义式为q F E =式中q 是引入电场中的检验电荷的电量，F 是q 受到的电场力。
借助于库仑定律，可以计算出在真空中点电荷所产生的电场中各点的电场强度为22r Qk q r Qq k q F E ===式中r 为该点到场源电荷的距离，Q 为场源电荷的电量。
更高更妙的物理竞赛ppt课件竞赛课件物系相关速度
和物理素养。
物系相关速度在日常生活和工 程领域也有广泛应用，如车辆 运动分析、航空航天等领域。
对未来发展的展望与建议
01
深入研究物系相关速度的原理和应用，拓展其在不同领域的应 用范围。
02
加强物理竞赛中物系相关速度的培训和教学，提高学生对该领
域的理解和掌握程度。
鼓励学生在解决实际问题时运用物系相关速度的知识，培养其
相对于地面或绝对静止参考系
的速度。
02
在经典物理学中，绝对速度是存在的，但在相对论中
，由于光速不变原理，绝对速度的概念被舍弃。
03
绝对速度的大小和方向是绝对的，不依赖于观察者的
参考系。
速度的叠加原理
速度的叠加原理是指当两个物体在同一方向上运动时，它们的相对速度等于它们各 自速度的矢量和。
详细描述
在碰撞实验中，我们需要精确测量和计算物体的速度，以便了解碰撞过程中的能量交换、动量传递和散射角度等 参数。通过高速摄影技术和计算机模拟，科学家可以更准确地分析碰撞实验中的速度数据，从而提高实验的精度 和可靠性。
粒子加速器的速度控制
总结词
粒子加速器的速度控制是实现高能物理实验的关键技术之一。
详细描述
在高速测量中，速度的变化会导致时间的测 量出现误差，从而影响测量的精度。为了提 高测量精度，科学家需要采用高精度的计时 设备和高速数据采集技术，同时对测量数据 进行后处理和校准，以减小速度变化对测量 精度的影响。此外，还需要考虑温度、气压
和湿度等环境因素对速度的影响。
05
物系相关速度的未来发展
当两个物体在相反方向上运动时，它们的相对速度等于它们各自速度的矢量差。
速度的叠加原理适用于经典物理学中的低速运动，但在相对论中，由于光速不变原 理，该原理不再适用。
物系相关速度在日常生活和工 程领域也有广泛应用，如车辆 运动分析、航空航天等领域。
对未来发展的展望与建议
01
深入研究物系相关速度的原理和应用，拓展其在不同领域的应 用范围。
02
加强物理竞赛中物系相关速度的培训和教学，提高学生对该领
域的理解和掌握程度。
鼓励学生在解决实际问题时运用物系相关速度的知识，培养其
相对于地面或绝对静止参考系
的速度。
02
在经典物理学中，绝对速度是存在的，但在相对论中
，由于光速不变原理，绝对速度的概念被舍弃。
03
绝对速度的大小和方向是绝对的，不依赖于观察者的
参考系。
速度的叠加原理
速度的叠加原理是指当两个物体在同一方向上运动时，它们的相对速度等于它们各 自速度的矢量和。
详细描述
在碰撞实验中，我们需要精确测量和计算物体的速度，以便了解碰撞过程中的能量交换、动量传递和散射角度等 参数。通过高速摄影技术和计算机模拟，科学家可以更准确地分析碰撞实验中的速度数据，从而提高实验的精度 和可靠性。
粒子加速器的速度控制
总结词
粒子加速器的速度控制是实现高能物理实验的关键技术之一。
详细描述
在高速测量中，速度的变化会导致时间的测 量出现误差，从而影响测量的精度。为了提 高测量精度，科学家需要采用高精度的计时 设备和高速数据采集技术，同时对测量数据 进行后处理和校准，以减小速度变化对测量 精度的影响。此外，还需要考虑温度、气压
和湿度等环境因素对速度的影响。
05
物系相关速度的未来发展
当两个物体在相反方向上运动时，它们的相对速度等于它们各自速度的矢量差。
速度的叠加原理适用于经典物理学中的低速运动，但在相对论中，由于光速不变原 理，该原理不再适用。
物理竞赛课件(全)
第二章标题
本章目录
Contents chapter 2
质量与动量
mass and momentum
动量定理与动量守恒定律
theorem of momentum and law of conservation of momentum
牛顿运动定律及其应用
Newton’s law of motion and its application
第一节质点运动的描述
1-1
Description of particle motion
固联在参考系上的正交数轴组成的系统，可定量描 述物体的位置及运动。如直角坐标系、自然坐标系等。
坐标系 θ 卫星
r
φ
运动质点
切线
法线
n
τ
自然坐标系
由运动曲线上任 一点的法线和切 线组成
矢量知识
有大小、有方向，且服从平行四边形运算法则的量。
质点动量定理 质点的动量定理 theorem of momentum of particle
线段长度（大小）；箭头（方向）。
A
手书
A （附有箭头）
印刷
（用黑体字，不附箭头）
在 X-Y 平面上的某矢量矢A量表示该矢式量 A 的坐标式
Y
y
手书
A = xi +yj
j
A
0i
xX
i 、j 分别为 X、Y 轴的
单位矢量（大小为1，方向
分别沿 X、Y 轴正向）。
印刷
= x +y
在课本中惯用印刷形式。 在本演示课件中，为了 配合同学做手书作业，采 用手书形式。
矢量加法
服从平行四边形法则 为邻边 为对角线 若 则
高中物理竞赛培训电磁学部分课件
电容器的充放电过程
当电容器与电源相连时，电荷会从电源流入电容 器，使电容器两极板间形成电场，电容器的电压 会逐渐升高；当电容器与电源断开时，电荷会从 电容器流出，形成电流。
电容器在电路中的作用
在电路中，电容器可以起到滤波、耦合、旁路、 储能等作用。
电容器的应用实例
在电子设备中，电容器被广泛应用于信号处理、 电源滤波、旁路、谐振等场合。
详细描述
环路定理是由英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的。该定理表明，磁场沿闭合回路的线积分等于穿过该 回路所围区域的电流总量。这个定理在电磁学中有着广泛的应用，可以用来解决各种与磁场和电流相关的问题。
欧姆定律与基尔霍夫定律
总结词
欧姆定律和基尔霍夫定律是电路分析中的基本定律，它们描述了电路中电流、电压和电阻之间的关系。
VS
详细描述
库仑扭秤实验是电磁学中一个非常著名的 实验，通过这个实验，科学家们验证了库 仑定律，即两个点电荷之间的作用力与它 们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的 距离的平方成反比。这个实验对于理解电 磁学中的基本概念和规律非常重要。
法拉第电磁感应实验
总结词
法拉第电磁感应实验揭示了磁场与电场之间的相互作用关系， 是电磁学中的一个里程碑实验。
详细描述
法拉第电磁感应实验是电磁学发展史上的一个重要实验。通 过这个实验，科学家们证明了变化的磁场可以产生电场，从 而揭示了磁场与电场之间的相互作用关系。这个实验对于现 代电磁技术的发展和应用具有重要意义。
霍尔效应实验
总结词
霍尔效应实验揭示了磁场对电流的影响，对 于现代电子技术和磁学研究具有重要意义。
法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小与磁通量变 化率成正比。
麦克斯韦方程组
当电容器与电源相连时，电荷会从电源流入电容 器，使电容器两极板间形成电场，电容器的电压 会逐渐升高；当电容器与电源断开时，电荷会从 电容器流出，形成电流。
电容器在电路中的作用
在电路中，电容器可以起到滤波、耦合、旁路、 储能等作用。
电容器的应用实例
在电子设备中，电容器被广泛应用于信号处理、 电源滤波、旁路、谐振等场合。
详细描述
环路定理是由英国物理学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出的。该定理表明，磁场沿闭合回路的线积分等于穿过该 回路所围区域的电流总量。这个定理在电磁学中有着广泛的应用，可以用来解决各种与磁场和电流相关的问题。
欧姆定律与基尔霍夫定律
总结词
欧姆定律和基尔霍夫定律是电路分析中的基本定律，它们描述了电路中电流、电压和电阻之间的关系。
VS
详细描述
库仑扭秤实验是电磁学中一个非常著名的 实验，通过这个实验，科学家们验证了库 仑定律，即两个点电荷之间的作用力与它 们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的 距离的平方成反比。这个实验对于理解电 磁学中的基本概念和规律非常重要。
法拉第电磁感应实验
总结词
法拉第电磁感应实验揭示了磁场与电场之间的相互作用关系， 是电磁学中的一个里程碑实验。
详细描述
法拉第电磁感应实验是电磁学发展史上的一个重要实验。通 过这个实验，科学家们证明了变化的磁场可以产生电场，从 而揭示了磁场与电场之间的相互作用关系。这个实验对于现 代电磁技术的发展和应用具有重要意义。
霍尔效应实验
总结词
霍尔效应实验揭示了磁场对电流的影响，对 于现代电子技术和磁学研究具有重要意义。
法拉第电磁感应定律
感应电动势的大小与磁通量变 化率成正比。
麦克斯韦方程组
物理实验竞赛PPT课件
第5页/共17页
6
✓ 莫尔条纹的基本性质
1、放大性
w
2
d
sin(
)
d
2
90
2
2、同步性
栅距放大了1/θ倍
微小位移变化放大 提高了测量的灵敏度
光栅移动一个栅距，莫尔条纹就移动一个条纹宽度w
3、准确性
当光栅有局部误差时，由于平均效应，使光栅缺陷或
局部误差对测量精度的影响大大减少。
6
第6页/共17页
Matlab计算机视觉库进行图像数据的测量与提取，进而得出相应微小
转角所对应的莫尔条纹变化。
第2页/共17页
实验仪器及原理介绍
实验设备图
第3页/共17页
实验仪器及原理介绍
• 实验设备简图 实验光路示OpenCV意图
1为氦氖激光发射器（提供光源）
实验简图
1
2为两朗奇光栅（经过平行光照射后 自成像形成莫尔条纹）
第11页/共17页
实验莫尔条纹图像处理
四、骨架提取
•
为了获得条纹的中心线需对该条纹图像进行骨架提取,骨架提取不改变图像的本质结构.提取骨架过
程是不断地去掉条纹中不影响条纹连通性的像素,最终能够得到骨架的中心.运用到二值化，细化
第12页/共17页
实验莫尔条纹图像处理 • 五、通过程序测出条纹中心间距
实验设想的主要内容 • 测量微小扭转角得微小形变 背景
滚转角测量在军事、国防领域的各种精密测控系统中具有广泛的 需求。例如船体的扭曲形变角度会对船载武器系统的精度产生影响，通 过测量船体的扭曲形变角度对武器系统进行补偿，从而提高武器系统的 精度。
设想
测量方法已很多, 光学测角方法由于具有非接触 、高准确度和高灵 敏度的特点而倍受人们的重视, 尤其是稳定的激光光学测角法, 其它新 的光学测角方法也都很有应用意义。我们的设想是由老师指导、基于莫 尔条纹的扭转角测量。利用朗奇光栅产生莫尔条纹进而测量微小转角是 李向荣发明。
6
✓ 莫尔条纹的基本性质
1、放大性
w
2
d
sin(
)
d
2
90
2
2、同步性
栅距放大了1/θ倍
微小位移变化放大 提高了测量的灵敏度
光栅移动一个栅距，莫尔条纹就移动一个条纹宽度w
3、准确性
当光栅有局部误差时，由于平均效应，使光栅缺陷或
局部误差对测量精度的影响大大减少。
6
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Matlab计算机视觉库进行图像数据的测量与提取，进而得出相应微小
转角所对应的莫尔条纹变化。
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实验仪器及原理介绍
实验设备图
第3页/共17页
实验仪器及原理介绍
• 实验设备简图 实验光路示OpenCV意图
1为氦氖激光发射器（提供光源）
实验简图
1
2为两朗奇光栅（经过平行光照射后 自成像形成莫尔条纹）
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实验莫尔条纹图像处理
四、骨架提取
•
为了获得条纹的中心线需对该条纹图像进行骨架提取,骨架提取不改变图像的本质结构.提取骨架过
程是不断地去掉条纹中不影响条纹连通性的像素,最终能够得到骨架的中心.运用到二值化，细化
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实验莫尔条纹图像处理 • 五、通过程序测出条纹中心间距
实验设想的主要内容 • 测量微小扭转角得微小形变 背景
滚转角测量在军事、国防领域的各种精密测控系统中具有广泛的 需求。例如船体的扭曲形变角度会对船载武器系统的精度产生影响，通 过测量船体的扭曲形变角度对武器系统进行补偿，从而提高武器系统的 精度。
设想
测量方法已很多, 光学测角方法由于具有非接触 、高准确度和高灵 敏度的特点而倍受人们的重视, 尤其是稳定的激光光学测角法, 其它新 的光学测角方法也都很有应用意义。我们的设想是由老师指导、基于莫 尔条纹的扭转角测量。利用朗奇光栅产生莫尔条纹进而测量微小转角是 李向荣发明。