高中物理竞赛 流体静力学和运动学

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高二物理竞赛课件:流体力学的运动分析(13张PPT)

高二物理竞赛课件:流体力学的运动分析(13张PPT)

x y z
t
dx,dy,dz,δ t 0,即在一点上仍成立。
ρ t
ρu
x
ρv
y
ρw
z
ρ t

v
)
0
用场量公式并运用质点导数概念,微分形式连续性方程为
Dρ Dt
ρv
0
或改写为:
v 1 Dρ ρ Dt
左边代表一点邻域内流体体积的相对膨胀速率,右边代表密度
相对减少率。连续性方程适用于任何同种流体。
(2) 设k =1,t =0时刻边长为1的正方形流体面abcd位于图中
所示位置,求 t = t’ 时刻点a(1,3)到达点a’(3,3)时流体面a’b’c’d’的
位置和形状。
解:(1)按(B2.3.5a)式,因v =0, 流线微分 方程为dy = 0,积分可得流线方程为
y = c ( c为常数 ) 说明流线是平行于x轴的直线族。线应变率为
v y
(2)面积扩张率
流体面元的面积在平面内的局部瞬时相对扩张速率
(3)体积膨胀率
v u v x y
流体体元的体积在空间的局部瞬时相对膨胀速率
v u v w x y z
[例] 膨胀流动:线应变率与面积扩张率(3-1)
已知:设平面流场为
u kx
(k>v
0,为常数)
0
求: (1)流线、线应变率和面积扩张率表达式;
f
(x)
cx x2 y2
f
(x)
讨论:当f(x) = 0,表示位于原点的点涡流动;
当f(x) = U,表示点涡流叠加y方向速度为U的均流;
本例说明对不可压缩流动,任一点的各速度分量不能是任意的,而 是受到(B3.1.11)式制约的。

高中物理竞赛知识点

高中物理竞赛知识点

高中物理竞赛知识点摘要:在高中物理竞赛中,掌握一定的物理知识点对于取得好成绩至关重要。

本文将介绍一些高中物理竞赛中常见的知识点,包括力学、热学、电磁学和光学等方面的内容。

通过学习和理解这些知识点,同学们可以更好地准备和应对物理竞赛。

一、力学1. 牛顿三定律:牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(力与加速度的关系)、牛顿第三定律(作用力和反作用力)。

2. 运动学:匀速直线运动、匀加速直线运动、曲线运动、圆周运动等基本概念和计算方法。

3. 力学中的几个关键概念:作用力、质量、重力、摩擦力、弹力、弹性势能、动能、功和功率等。

4. 牛顿运动定律的应用:通过具体问题的分析和计算,掌握牛顿运动定律在实际运动中的应用,如斜面运动、谐振运动等。

5. 天体运动:了解行星运动和开普勒定律,理解宇宙中的引力作用。

二、热学1. 温度和热量:热学基本概念,包括温度、热量、热平衡、比热容等。

2. 热传导和传热:热传导的基本原理和计算,了解传热的三种方式:导热、对流和辐射。

3. 热力学定律:热力学第一定律(能量守恒定律)、热力学第二定律(热不可逆过程、熵增原理)等。

4. 热力学循环和功率:热力学循环的工作原理与效率计算,了解功率的概念和计算方法。

三、电磁学1. 电荷和电场:电荷的性质和基本单位,电场的概念和计算方法。

2. 电位差和电势:电场中两点之间的电位差和电势差的概念和计算。

3. 电流和电阻:电流的定义和计算,欧姆定律及其在电路中的应用。

4. 电路分析和电路图:串联、并联、混联电路的分析,理解电路图的符号和组成。

5. 磁场和电磁感应:磁场的产生和性质,电磁感应的基本原理和应用,包括法拉第电磁感应定律等。

四、光学1. 光的直线传播和折射:光的直线传播和折射的基本规律与计算方法,了解光的折射定律和斯涅尔定律。

2. 光的反射:光的反射定律和镜面成像的基本原理。

3. 光的干涉与衍射:理解干涉和衍射的基本概念和现象,了解杨氏双缝干涉和单缝衍射的基本原理。

物理竞赛学什么,你清楚吗?

物理竞赛学什么,你清楚吗?

物理竞赛学什么,你清楚吗?上期文章我们说过,搞竞赛要找好苗子,首先他是热情的,勤奋的,其次是有抱负的,不畏艰难的;当然不能是临时抱佛脚的是学生自身的必备条件。

当然碰到好的竞赛辅导老师,有利的家庭环境和学校环境,合理的学习训练规划以及临场心态和运气也是学习竞赛不可或缺的条件。

今天我们的主题是“物理竞赛怎么学”1首先,要清楚物理竞赛的考试形式及流程物理竞赛分为预赛、复赛和决赛。

预赛由全国竞赛委员会统一命题,采取笔试的形式,所有在校的中学生都可以报名参加。

在预赛中成绩优秀的学生由地、市、县推荐,可以参加复赛。

复赛包括理论和实验两部分,理论部分由全国竞赛委员会统一命题;实验部分由各省、自治区、直辖市竞赛委员会命题;最初理论部分140分,实验部分60分,后改为理论部分160分,实验部分40分。

根据复赛中理论和实验的总成绩,由省、自治区、直辖市竞赛委员会推荐成绩优秀的学生参加决赛。

决赛由全国竞赛委员会命题和评奖。

每届决赛设一等奖15名左右,二等奖30名左右,三等奖60名左右。

此外,还设总成绩最佳奖、理论成绩最佳奖、实验成绩最佳奖和女同学成绩最佳奖等单项特别奖。

2其次,物理竞赛考什么主要涉及:力学、热学、电学、光学、近代物理、数学基础、其他方面力学a)运动学b)牛顿运动定律力学中常见的几种力c)物体的平衡d)动量e)冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律f)机械能g)流体静力学h)振动i)波和声热学a)分子动理论b)热力学第一定律c)热力学第二定律d)气体的性质e)液体的性质f)固体的性质g)物态变化h)热传递的方式i)热膨胀电学a)静电场b)稳恒电流c)物质的导电性d)磁场e)电磁感应f)交流电g)电磁震荡和电磁波光学a)几何光学b)波动光学c)光的本性近代物理a)原子结构b)原子核c)不确定关系实物粒子的波粒二象性d)狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应e)太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识其它方面a)物理知识在各方面的应用。

高中物理奥林匹克竞赛专题---流体力学

高中物理奥林匹克竞赛专题---流体力学
2020/9/25
压强的三种量度单位
(1)压强的基本定义
工程单位: (2)大气压的倍数
国际标准大气压 工程大气压
(3)用液柱高度来表示
2020/9/25
第四节 液柱式测压计
一、测压管
一根玻璃管,一端连 接在需要测定的器壁孔 口上,另一端和大气相 通。与大气相接触的液 面相对压强为零。这就 可以根据管中水面到所 测点的高度测得压强。
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2.测压管测量原理图 在压强作用下,液体在玻璃管中上升高度,设被测液体的密 度为ρ,大气压强为pa,可得M点的绝对压强为
M点的计示压强为
测压管只适用于测量较小的压强,一般不超过9800Pa,相当 于1mH2O。如果被测压强较高,则需加长测压管的长度, 使用就很不方便。此外,测压管中的工作介质就是被测容器 中的流体,所以测压管只能用于测量液体的压强。
位置水头。p/ρg也是长度单位,它的几何意义表示为单位
重量流体的压强水头。位置水头和压强水头之和称为静水头 。 方程几何意义:表示在重力作用下静止流体中各点的静水头 都相等。 在实际工程中,常需计算有自由液面的静止液体中任意一点 的静压强。
2020/9/25
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静止液体中任一点压强
如图所示,在一密闭容器中盛有密度为ρ的液体,若自由液面上的压 强为p0、位置坐标为z0,则在液体中位置坐标为z的任意一点A的压强p可 写为
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帕斯卡原理
❖ 施于在重力作用下不可压缩流体表面上的压 强,将以同一数值沿各个方向传递到流体中 的所有流体质点。
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二 标准大气的压强分布
1.从海平面到11000m的空间为标准大气的对流 层,层内气温随高度增加而递减,递减率近 似等于常数。如果已知海平面的气温 T1=288.15K,压强p1=101325Pa,参考坐标 系的z轴向上

高考物理中流体的静力学和动力学原理是什么

高考物理中流体的静力学和动力学原理是什么

高考物理中流体的静力学和动力学原理是什么在高考物理中,流体的静力学和动力学原理是重要的知识点,理解和掌握它们对于解决相关问题至关重要。

首先,咱们来聊聊流体静力学。

流体静力学主要研究处于静止状态的流体所遵循的规律。

其中,最重要的概念之一就是压强。

压强是指单位面积上所受到的压力。

在静止的流体中,压强的大小只与深度和流体的密度有关。

想象一下,有一个装满水的容器,在同一水平高度上,各个点的压强是相等的。

但是,随着深度的增加,压强会逐渐增大。

这是因为在更深处,上方的流体柱更长,所以施加的压力也就更大。

可以用公式 P =ρgh 来表示,其中 P 是压强,ρ 是流体的密度,g 是重力加速度,h 是深度。

另外,帕斯卡定律也是流体静力学中的一个关键原理。

它指出,施加于密闭流体上的压强能够大小不变地由流体向各个方向传递。

比如说,在一个液压系统中,通过在小活塞上施加一个较小的力,就可以在大活塞上产生一个较大的力。

这在很多实际应用中都非常有用,像千斤顶就是基于这个原理工作的。

接下来,咱们再深入探讨一下流体动力学。

流体动力学研究的是流体运动时的规律。

连续性方程是流体动力学中的一个基础原理。

它表明,在不可压缩的流体中,流过管道不同截面的质量流量是相等的。

简单来说,如果管道的横截面积变小,那么流体的流速就会增大;反之,如果横截面积增大,流速就会减小。

这就好比水流通过狭窄的河道时会流得更快一样。

伯努利方程是流体动力学中另一个极其重要的原理。

它描述了在理想流体中,沿着一条流线,动能、重力势能和压力势能之和保持不变。

具体来说,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。

比如,飞机的机翼就是利用了这个原理产生升力的。

机翼的上表面弯曲,下表面相对较平,空气在流经机翼时,上表面的流速快,压强小;下表面的流速慢,压强大,从而产生了向上的升力。

在高考物理中,涉及流体静力学和动力学原理的题目通常会与实际生活中的现象或工程应用相结合。

例如,计算水坝底部所受到的压强、分析水管中水流的速度变化,或者研究喷泉的喷水高度等等。

高中物理竞赛全讲义

高中物理竞赛全讲义

力学运动学(静力学) 瞬时性 矢量性 相对性 一、 曲线运动 1、一般理论 (1)、F =F (t )运动方程(2)、速V=== =(3)、加速度(4)、逆运算静力学1、 质点也质点系的平衡。

(1)、质点的平衡(2)、质点系。

2、 刚体的平衡。

(1)、有固体转轴。

(2)、一般刚体。

说明:(1)、对任意轴(2)、受运动作用而平衡,三力必共点。

(2)、直角坐标系解法,221212x yx yx o xo ox xy o yo oy yr xi y jr xi y jx yv l i jt tdx dyi j v i v jdt dtdx dya i jdt dta i a jv v x a tx x v t a tv v y a ty y v t a t=+=+=+=+=+=+=+=+=++=+=++r r rr r rV V Vr r rV VV Vr r r rr r rr rxiryir00000000()()lim ()()()()()()lim ()()()()()()i t i n i iu o i ii uti i ot oi i i it u o i i i ot t ri v t t r r v t t v t t v t dta t v t v a t t v t v a t t a t dtv t v a t dtr t r v t dt r v →→∞=→===-==→→=-=→=+=+=+∑∑⎰∑⎰⎰⎰V V u r r V V r u rr V rrV r r u r r V V u u u r u u r rrV r u u r rr u r r u r u (())t t oot a t dt dt+⎰⎰u r r抛线运动:020212(3)x ox x y y y n t ttt a y g j v v x v t v v gt y v t gt a a n a t v dv n tdtv v d d v dv a vdt dt dtρ∧∧∧∧−−→−−→−−→−−→∧∧∧=====-=-=+=+=−−→−−→==−−→+r u r r rr r r 、切面法向分解法。

全国高中物理竞赛考纲(绝对完整)

全国高中物理竞赛考纲(绝对完整)

全国中学生物理竞赛内容提要2006年2月修订版。

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。

矢量的标积和矢积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。

惯性力的概念。

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。

质点与质点组的动量定理。

动量守恒定律。

质心,质心运动定理。

反冲运动及火箭。

5、冲量距角动量。

质点与质点组的角动量定理(不引入转动惯量)。

角动量守恒定律。

6、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。

恢复系数。

7、流体静力学静止流体中的压强。

浮力。

8、振动简揩振动[ x=Acos(ωt α)]。

振幅。

频率和周期。

位相。

振动的图象。

参考圆。

振动的速度υ=-Asin(ωt α)]和加速度。

由动力学方程确定简谐振动的频率,简谐振动的能量。

同方向同频率简谐振动的合成。

阻尼振动。

受迫振动和共振(定性了解)。

9、波和声横波和纵波。

波长、频率和波速的关系。

波的图象。

平面简谐波的表达式y= Acos(t-x/v)波的干涉和衍射(定性)。

驻波,声波。

声音的响度、音调和音品。

声音的共鸣。

乐音和噪声。

多普勒效应。

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、热力学第一定律热力学第一定律。

3、热力学第二定律热力学第二定律。

可逆过程和不可逆过程。

4、气体的性质热力学温标。

高中物理竞赛 流体静力学和运动学(无答案)

高中物理竞赛  流体静力学和运动学(无答案)

今天,我们除了要复习一下之前的内容之外,还需要学习一点关于流体的简单知识,算是对于初中物理的致敬吧~1.静止流体内的压强在重力场中相互连通的静止流体内的压强与位置的关系十分简单。

此关系可归结为两点: ⑴ 等高点,压强相等⑵ 高度差为h 的两点,压强差为gh ρ,越深处压强越大。

2.浮力,浮心由阿基米德原理可知,浮力和排开体积的流体的受重力大小相等,方向相反。

F gV ρ=浮力的作用点称为浮心,和物体同形状,同体积那部分流体的重心,但定不等同于物体的重心,只有在物体密度均匀时,它才与浸没在流体中的物体部分的重心重合。

3.浮体平衡的稳定性浮在流体表面的浮体,所受浮力与重力大小相等,方向相反,处于平衡状态。

浮体对铅垂方向(即垂直于水面)的扰动,显然平衡是稳定的。

浮体对水平方向(即水平方向)的扰动,其平衡是随遇的。

浮体对于过质心的水平对称轴的旋转扰动,平衡稳定性与浮心和物体的重心的相对位置有关。

向右扰动后,如果重心G 的位置比浮心B 更右侧,则为不稳定平衡;如果重心G 的位置右移等于浮心B ,则为随遇平衡;如果重心G 右移小于浮心B ,则为稳定平衡。

【例1】 一立方形钢块平正地浮在容器内的水银中,已知钢块的密度ρ为37.89g/cm ,水银的密度为0ρ为313.6g/cm 。

⑴ 问钢块露出水面之上的高度与边长之比为多大?⑵ 如果在水银面上加水,使水面恰与钢块的顶相平,问水层的厚度与钢块边长之比为多大?例题精讲 方法提示本讲导学高中物理竞赛专题流体静力学和运动学【例2】 用手捏住悬挂着细木棒的细绳的一端,让木棒缓慢地逐渐浸入水中,讨论在此过程中木棒和绳的倾斜情况。

【例3】 一个下窄上宽的杯中盛有密度为ρ的均匀混合液体,经一段时间后,变为两层液体,密度分别为1ρ和2ρ(21ρρ>)则会分层并且总体积不变,问杯底压强是否改变,变大或变小?【例4】 一个半球形漏斗紧贴着桌面放置(如图)现有位于漏斗最高处的孔向内注水,当漏斗内的水面刚好达到孔的位置时,漏斗开始浮起,水开始从下面流去。

全国高中物理竞赛大纲

全国高中物理竞赛大纲

全国高中物理竞赛大纲一、力学a) 运动学参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度向量和标量向量的合成和分解匀速及匀变速直线运动及其图像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质心质心运动定理b) 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运动惯性力的概念c) 物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类d) 动量冲量动量动量定理动量守恒定律反冲运动及火箭e) 冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律f) 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与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g) 流体静力学静止流体中的压强浮力h) 振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像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)i) 波和声横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图像波的干涉和衍射(定性)驻波声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声多普勒效应二、热学a) 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b) 热力学第一定律热力学第一定律c) 热力学第二定律热力学第二定律可逆过程与不可逆过程d) 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)e) 液体的性质液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)f) 固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点g) 物态变化熔解和凝固熔点熔解热蒸发和凝结饱和气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h) 热传递的方式传导、对流和辐射i) 热膨胀热膨胀和膨胀系数三、电学a) 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b) 稳恒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基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路c) 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被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性P型半导体和N型半导体晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用(不要求机理)超导现象d) 磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器e) 电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律感应电场(涡旋电场)自感系数互感和变压器f) 交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值纯电阻、纯电感、纯电容电路整流、滤波和稳压三相交流电及其连接法感应电动机原理g) 电磁震荡和电磁波电磁震荡震荡电路及震荡频率电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波四、光学a) 几何光学光的直进、反射、折射全反射光的色散折射率和光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜b) 波动光学光的干涉和衍射(定性)光谱和光谱分析电磁波谱c) 光的本性光的学说的历史发展光电效应爱因斯坦方程光的波粒二象性五、近代物理a) 原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光b) 原子核原子核的量级天然放射现象放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变“基本”粒子夸克模型c) 不确定关系实物粒子的波粒二象性d) 狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应e) 太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识六、其它方面a) 物理知识在各方面的应用。

全国参考资料中学生物理竞赛大纲

全国参考资料中学生物理竞赛大纲

角动量守恒定律
重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力 功能原理机械能守恒定律、碰撞
势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能
7. 流体静力学 静止流体中的压强 浮力
8. 振动 简谐振动 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)
三、其他方面
物理竞赛的内容有 …·部分有较大的开阔性,主要包括以下三方面: 1.物理知识在各方面的应用。对自然界、生产和日常生活中一些物理现象的解释。 2.近代物理的一些重大成果和现代的 …·些重大信息。 3.一些有重要贡献的物理学家的姓名和他们的主要贡献。
1.原子结构 卢瑟福实验 原子的核式结构 玻尔模型 用玻尔模型解释氢光谱
玻尔模型的局限性
原子的受激辐射激光
2.原子核 原子核的量级 天然放射现象放射线的探测 质子的发现中子的发现原子核的组成 核反应方程 质能方程裂变和聚变
“基本 ”粒子 夸克模型 3. 不确定关系 实物粒子的波粒二象性 4. 狭义相对路论 爱因斯坦假设 时间和长度的相对论效应
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运动 惯性力的概念
3. 物体的平衡 共点力作用下物体的平衡 力矩刚体的平衡条件重心 物体平衡的种类
4.动量 冲量动量动量定量 动量守恒定律
反冲运动及火箭
5。冲量矩 质点和质点组的角动量 6. 机械能 功和功率 动能和动能定理
9. 波和声 横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图象
1
波的干涉和衍射(定性) 驻波 声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪音
〖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 分于的动能和分子问的势能物体的内能 2.热力学第一定律 热力学第一定律 3.热力学第二定律 热力学第二定律 可逆过程和不可逆过程 4. 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 (不要求用微积分计算 ) 5. 液体的性质 液体分子运动的特点 表面张力系数 浸润现象和毛细现象 (定性 ) 6. 固体的性质 晶体和非晶体 空间点阵 固体分子运动的特点 7. 物态变化 溶解和凝固 熔点 溶解热 蒸发和凝结 饱和气压 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 8. 热传递的方式 传导 对流和辐射 9. 热膨胀 热膨胀和膨胀系数

高中物理竞赛的知识与分类

高中物理竞赛的知识与分类

高中物理竞赛的知识与分类高中物理竞赛的知识与分类是非常广泛的,涵盖了许多物理的基础知识和应用技巧。

下面将其分为几个不同的类别,以帮助参赛选手更好地备战。

1. 力学:力学是物理竞赛中的重要一环,包括运动学、静力学、动力学等。

参赛选手需要了解质点运动的基本规律、力的合成与分解、斜面、滑轮等相关概念及应用。

2. 热学:热学是研究热量传递和温度变化的学科,包括热力学、热传导、热辐射等。

参赛选手需要掌握理想气体状态方程、热导率、热容等相关概念,并能应用于解决实际问题。

3. 电磁学:电磁学是物理竞赛中的重要领域,包括静电学、电流电路、电磁感应等。

参赛选手需要熟悉库仑定律、电场强度、电流分布等基本概念,还需要了解电磁感应和电磁波的相关知识。

4. 光学:光学是研究光的传播与变化的学科,包括光的反射、折射、干涉、衍射等。

参赛选手需要了解光的传播速度、光的折射定律、镜面成像、薄透镜成像等概念及应用。

5. 现代物理:现代物理包括相对论、量子力学等新的物理理论与实验。

可以了解爱因斯坦的相对论、波粒二象性、原子核和粒子物理学等相关内容。

除了这些主要的物理类别之外,物理竞赛还涉及到实验设计与数据处理、计算机模拟与编程等技能。

此外,解题技巧、分析思维和快速运算能力也是非常重要的。

参加高中物理竞赛需要广泛学习和掌握相关知识,注重理论与实践的结合,注重对基本原理的理解和应用能力的培养。

多做一些练习题、模拟考试和实验操作,能够提高解题和实验技巧。

通过不断努力和积累经验,选手们将能够在物理竞赛中取得好成绩。

物理竞赛是一项需要广泛知识和丰富经验的挑战。

除了之前提到的力学、热学、电磁学、光学和现代物理,还有一些其他的物理知识和分类也是值得关注的。

6. 波动与声学:波动与声学是研究波的传播和振动的学科。

参赛选手需要了解波的特性、波速、波程、共振、多普勒效应等相关概念。

此外,音叉、共鸣管、声纳等设备的原理和应用也需要掌握。

7. 核物理学:核物理学是研究原子核内部结构和核反应的学科。

力学竞赛内容有哪些

力学竞赛内容有哪些

力学竞赛内容有哪些力学竞赛作为一项受到广泛关注和参与的学术竞赛活动,涵盖了多个领域和内容。

无论是在学术界还是在工业界,力学都被认为是一门非常重要的学科,其应用广泛且实用。

下面将介绍一些常见的力学竞赛内容。

1. 静力学静力学是力学的基础部分,是力学的起点。

它主要研究物体在平衡状态下的力学性质,包括力的平衡条件、杠杆原理、浮力和压力等。

在力学竞赛中,常常会涉及到静力学的问题,例如求解物体的受力情况、计算平衡力的大小和方向等。

2. 动力学动力学是力学的另一个重要分支,它研究物体在作用力下的运动规律。

动力学内容较为复杂,涉及到质点的运动学、牛顿第二定律、动量和能量等。

在力学竞赛中,常见的动力学问题包括求解物体的运动轨迹、计算物体的速度和加速度、分析碰撞和爆炸等。

3. 振动与波动振动与波动是力学中的另外两个重要主题。

振动研究物体在受到扰动后的周期性运动规律,包括谐振子、阻尼和驱动力等。

波动研究物体的波动传播和波动特性,包括机械波和电磁波等。

在力学竞赛中,常见的问题可能涉及到求解振动频率、验证波动方程、分析波动的干涉和衍射等。

4. 固体力学固体力学研究物体的变形和应力分布规律,包括材料的弹性、塑性和断裂等。

在力学竞赛中,常见的固体力学问题可能涉及到计算物体的应力应变、分析材料的变形性质、探讨材料的破坏原因等。

5. 流体力学流体力学是研究物体内部和周围流体运动规律的学科,包括理想流体和非理想流体的性质和行为。

在力学竞赛中,常见的流体力学问题可能涉及到计算流体的压强和速度分布、分析流体的粘性和旋转等。

总结力学竞赛内容涵盖了静力学、动力学、振动与波动、固体力学和流体力学等多个领域。

这些内容都是力学中的基础和重要部分,在理论研究和实际应用中都具有重要意义。

通过参与力学竞赛,可以提高对力学知识的掌握和理解能力,培养解决实际问题的能力。

全国中学生物理竞赛新大纲

全国中学生物理竞赛新大纲

全国中学生物理竞赛新大纲:力学a)运动学参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度向量和标量向量的合成和分解匀速及匀变速直线运动及其图像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质心质心运动定理b) 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运动惯性力的概念c)物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件重心物体平衡的种类d) 动量冲量动量动量定理动量守恒定律反冲运动及火箭e)冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律f) 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与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g) 流体静力学静止流体中的压强浮力h) 振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像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)i) 波和声横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图像波的干涉和衍射(定性)驻波声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声多普勒效应热学a) 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b) 热力学第一定律热力学第一定律c)热力学第二定律热力学第二定律可逆过程与不可逆过程d) 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)e) 液体的性质液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)f) 固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点g) 物态变化熔解和凝固熔点熔解热蒸发和凝结饱和气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h) 热传递的方式传导、对流和辐射i) 热膨胀热膨胀和膨胀系数电学a) 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b) 稳恒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基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路c) 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被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性P型半导体和N型半导体晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用(不要求机理)超导现象d) 磁场电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器e) 电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律感应电场(涡旋电场)自感系数互感和变压器f) 交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值纯电阻、纯电感、纯电容电路整流、滤波和稳压三相交流电及其连接法感应电动机原理g) 电磁震荡和电磁波电磁震荡震荡电路及震荡频率电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学a) 几何光学光的直进、反射、折射全反射光的色散折射率和光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜b) 波动光学光的干涉和衍射(定性)光谱和光谱分析电磁波谱c) 光的本性光的学说的历史发展光电效应爱因斯坦方程光的波粒二象性近代物理a) 原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性原子的受激辐射激光b) 原子核原子核的量级天然放射现象放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能方程裂变和聚变“基本”粒子夸克模型c)不确定关系实物粒子的波粒二象性d)狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应e)太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识其它方面a) 物理知识在各方面的应用。

全国物理竞赛知识点总结

全国物理竞赛知识点总结

全国物理竞赛知识点总结物理竞赛是对学生物理素养的综合考量,要求学生对物理知识的掌握、科学思维的运用和物理实验的技能都需要有一定的水平。

下面将对物理竞赛的一些重点知识点进行总结。

1. 力学力学是物理竞赛的重点内容之一,包括静力学、动力学和运动学等。

静力学主要讲述物体在力的作用下的静止情况,需掌握平衡的条件以及杠杆、滑轮等简单机械的运用。

动力学主要讲述物体在力的作用下的运动情况,需掌握牛顿三定律、动量守恒定律、能量守恒定律等基本定律。

运动学包括直线运动、曲线运动等,需要能够分析运动图像、速度、加速度等。

2. 热学热学是物理竞赛的另一重点内容,包括热力学和热传导等。

热力学主要讲述物体的热平衡和热力学定律,需要掌握理想气体状态方程、内能、热量等概念。

热传导主要涉及导热方程、热传导系数等内容,需要能够分析传热现象。

3. 电磁学电磁学是物理竞赛的重要内容之一,包括电荷、电场、电动势、电流、电磁感应等。

需要掌握库仑定律、高斯定律、安培定律等,能够分析电场和电路中的问题。

4. 光学光学是物理竞赛的重点内容之一,包括几何光学和物质光学。

需要掌握光的反射和折射规律,能够分析镜片和透镜等光学器件的特性。

5. 原子物理原子物理是物理竞赛的重要内容之一,包括原子结构、原子光谱、原子核、核反应等。

需要掌握玻尔模型、光子效应、核衰变等内容。

以上是物理竞赛的一些重点知识点总结,希望对参加物理竞赛的同学有所帮助。

物理竞赛需要学生在知识储备、思维能力和实验技能等方面都有一定的水平,学生需要多加练习和思考,才能取得好的成绩。

祝愿参加物理竞赛的同学取得好成绩!。

高中物理竞赛知识点

高中物理竞赛知识点

高中物理竞赛知识点高中物理竞赛涵盖了广泛而深入的物理知识,对于想要在竞赛中取得好成绩的同学来说,系统地掌握这些知识点至关重要。

一、力学1、运动学这部分包括直线运动、曲线运动。

直线运动中的匀变速直线运动,其速度、位移公式需要熟练掌握。

对于曲线运动,重点是平抛运动和圆周运动。

平抛运动要理解水平和竖直方向的分运动规律,圆周运动则要清楚线速度、角速度、向心加速度等概念,以及向心力的来源和计算。

2、牛顿运动定律牛顿第一定律揭示了物体的惯性本质;牛顿第二定律是力学的核心,F = ma 这个公式要能灵活运用,解决各种受力情况下物体的运动问题;牛顿第三定律则说明了作用力和反作用力的关系。

3、机械能包括动能、势能(重力势能、弹性势能)的概念和计算。

机械能守恒定律是重点,要能判断在何种情况下机械能守恒,并运用其解决问题。

4、动量动量和冲量的概念要清晰,动量定理和动量守恒定律在碰撞、爆炸等问题中经常用到。

二、热学1、分子动理论了解物质是由大量分子组成的,分子在不停地做无规则运动,分子间存在相互作用力。

2、热力学定律热力学第一定律揭示了能量的守恒与转化,热力学第二定律则说明了热现象的方向性。

三、电磁学1、静电场库仑定律、电场强度、电势、电势能等概念是基础。

要能熟练运用电场线和等势面来分析电场的性质。

2、电路掌握串并联电路的特点,欧姆定律,电阻的串并联计算。

复杂电路可以用基尔霍夫定律来分析。

3、磁场磁感应强度的概念,安培力和洛伦兹力的计算。

带电粒子在磁场中的运动是重点和难点,需要掌握其运动规律和半径、周期的计算。

4、电磁感应法拉第电磁感应定律是关键,要能分析各种情况下的电磁感应现象,计算感应电动势。

四、光学1、几何光学光的直线传播、反射、折射定律,全反射现象。

能利用这些知识解决平面镜成像、凸透镜和凹透镜成像等问题。

2、物理光学光的干涉、衍射、偏振现象,了解双缝干涉实验和薄膜干涉的原理。

五、近代物理1、原子物理原子的结构模型,氢原子能级,原子核的组成,放射性衰变等内容都需要掌握。

高中物理奥林匹克竞赛专题---流体力学(共88张PPT)

高中物理奥林匹克竞赛专题---流体力学(共88张PPT)

工程大气压
1 a tm 1 k g f/c m 2 9 8 k g f/m 2
(3)用液柱高度来表示
h p/
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mm2O H ,mH 2O或 mmHg
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第四节 液柱式测压计
一、测压管
一根玻璃管,一端连 接在需要测定的器壁孔 口上,另一端和大气相 通。与大气相接触的液 面相对压强为零。这就 可以根据管中水面到所 测点的高度测得压强。
pp(x,y,z)
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第二节 流体平衡方程式
一、流体平衡微分方程式
在静止流体中任取一边长为 dx,dy和dz的微元平行六面体
的流体微团,现在来分析作用在这流体微团上外力的平衡条 件。作用在微元平行六面体的表面力只有静压强。设微元平 行六面体中心点处的静压强为p,则作用在六个平面中心点 上的静压强可按泰勒(G.I.Taylor)级数展开,在垂直于X轴 的左、右两个平面中心点上的静压强分别为:
hv

pv
g

pa p
g
式中hv称为真空高度。
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(1)当地大气压强是某地气压表上测得的压强值, 它随着气象条件的变化而变化,所以当地大气压强 线是变动的。
(2)由于绝大多数气体的性质是气体绝对压强的函
数,如正压性气体ρ=ρ(p),所以气体的压强都用
绝对压强表示。而液体的性质几乎不受压强的影响, 所以液体的压强常用计示压强表示,只有在汽化点 时,才用液体的绝对压强。
方程几何意义:表示在重力作用下静止流体中各点的静水头 都相等。
在实际工程中,常需计算有自由液面的静止液体中任意一点 的静压强。
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今天,我们除了要复习一下之前的内容之外,还需要学习一点关于流体的简单知识,算是对于初中物理的致敬吧~
1.静止流体内的压强
在重力场中相互连通的静止流体内的压强与位置的关系十分简单。

此关系可归结为两点: ⑴ 等高点,压强相等
⑵ 高度差为h 的两点,压强差为gh ρ,越深处压强越大。

2.浮力,浮心
由阿基米德原理可知,浮力和排开体积的流体的受重力大小相等,方向相反。

F gV ρ=
浮力的作用点称为浮心,和物体同形状,同体积那部分流体的重心,但定不等同于物体的重心,只有在物体密度均匀时,它才与浸没在流体中的物体部分的重心重合。

3.浮体平衡的稳定性
浮在流体表面的浮体,所受浮力与重力大小相等,方向相反,处于平衡状态。

浮体对铅垂方向(即垂直于水面)的扰动,显然平衡是稳定的。

浮体对水平方向(即水平方向)的扰动,其平衡是随遇的。

浮体对于过质心的水平对称轴的旋转扰动,平衡稳定性与浮心和物体的重心的相对位置有关。

向右扰动后,如果重心G 的位置比浮心B 更右侧,则为不稳定平衡;如果重心G 的位置右移等于浮心B ,则为随遇平衡;如果重心G 右移小于浮心B ,则为稳定平衡。

【例1】 一立方形钢块平正地浮在容器内的水银中,已知钢块的密度ρ为37.89g/cm ,水银
的密度为0ρ为313.6g/cm 。

⑴ 问钢块露出水面之上的高度与边长之比为多大?
⑵ 如果在水银面上加水,使水面恰与钢块的顶相平,问水层的厚度与钢块边长之比为多大?
例题精讲 方法提示
本讲导学
高中物理竞赛专题
流体静力学和运动学
【例2】 用手捏住悬挂着细木棒的细绳的一端,让木棒缓慢地逐渐浸入水中,讨论在此过程中
木棒和绳的倾斜情况。

【例3】 一个下窄上宽的杯中盛有密度为ρ的均匀混合液体,经一段时间后,变为两层液体,
密度分别为1ρ和2ρ(21ρρ>)则会分层并且总体积不变,问杯底压强是否改变,变
大或变小?
【例4】 一个半球形漏斗紧贴着桌面放置(如图)现有位于漏斗最高处的孔向内注水,当漏斗
内的水面刚好达到孔的位置时,漏斗开始浮起,水开始从下面流去。

若漏斗半径为R ,而水密度为ρ,求漏斗质量?
【例5】浅容器装有压强为P的液体,圆锥形活塞一下子将浅容器截去两个洞,上、下洞的半径分别为R和r,求液体作用在活塞上的合力,重力不计。

【例6】如图所示,A是质量为M的木板,B是质量为M的铁块,A托着B共同浮在水面上.若小铁块从木块上取下放在水中,问液面上升还是下降?
板块二总复习
方法提示
1.运动学
⑴基本概念
位移、时间、速度、加速度、角速度、向心加速度。

⑵竞赛提升:
①运动是相对的,善于变换参考方法研究问题。

②一些基本物理模型所具有的物理特性。

转杆、轻绳、斜面、弹性绳。

③小量分析、微元法、微元法的基本思想就是把对象中取一小部分进行研究。

这个小部分可以是时间的一小部分,也可以是空间的一小部分。

由于该部分很小。

所以可以同一些近似,如匀速运动的近似,恒力的近似等等。

那么对该小部分可以简单的写出物理方程,然后或者
问题可以通过列方程解决。

或者需要求和来解决。

⑶ 具体的运动
①匀加速直线运动,关键正确体会v t -图像
②抛体运动,关键是用最正确最好的方法建立直角坐标系
③圆周运动,关键理解角速度和向心加速度的的概念
【例7】 摄制电影时,为了拍摄下落物体的特写镜头,做了一个线度为实物的
149
的模型,放电影时,在片速度为每秒24张,为使画面逼真,拍摄时走片速度应为多大?模型的运动速度应为实物运动速度的多少倍?
【例8】 有一汽车的顶篷只能盖到A 处,如图所示,乘客可坐到车尾B 处,AB 联线与竖直
方向成030θ=,这汽车正在平直的公路上冒雨行驶,当它的速度为u 1=6km /h 时,C 点刚好不被雨点打着,若它的速度为u 2=18km /h 时,则B 点刚好不被雨点打着,求雨点的速度v .
【例9】 半径为R 的圆柱上绕着不可伸长的长度为L 细线。

细线一端固定在圆柱中,一端系
着一个质点。

现在让质点以v 的初速度离开圆柱,直到细线完全打开,然后再绕回去,直到质点和圆柱发生完全弹性碰撞,然后周而复始。

请写出指点轨迹。

计算整
例题精讲
个系统运动的周期。

二、静力学
①基本概念
力,弹力,重力,摩擦力,摩擦角,浮力,重心,浮心
②竞赛提升:
a.明确力矩,刚体的概念
b.一般物体的平衡必须满足力平衡和力矩平衡
③一般的方法
a.掌握静力学一般解题方法
b.掌握力的合成分解
【例10】 底边长a ,高为b 的长方体均匀物块置于斜面上。

斜面和物块之间的静摩擦因数为μ,
斜面的倾角为θ,当θ足够小时,物块静止在斜面上,如图,如将倾角逐渐增大,当θ取某个临界值0θ时,物块或将开始滑动,或将翻倒。

试分别求出发生滑力和翻倒时的0θ,并在说明什么条件下出现的是滑动,在什么条件下出现的是翻倒。

例题精讲 方法提示
【例11】有一水果店,所用的杆是吊盘式的,量程为10kg,一个大西瓜超过此量程,则售货员已用另一个等质量的称砣挂上移,得6.5kg,则西瓜重为13kg,售货员乙认为不对,
先得出一物体质量为8kg,又用双**法,测出为3kg刻度,乘以2得6kg,显然不对,
现问那个大西瓜重多少?
【例12】如图斜墙面固定,小车上放一个有质量的圆柱体,圆柱体与墙面(于水平夹角为 )和车面的摩擦系数分别为μ1μ2。

缓慢抽动小车的时候,讨论圆柱体的运动。

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