物理竞赛实验的基础知识(高中物理竞赛)

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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。

高中物理竞赛讲义(完整版)

高中物理竞赛讲义(完整版)

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。

高中物理竞赛知识点

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高中物理竞赛知识点
以下是满足你要求的 6 条关于高中物理竞赛知识点:
1. 嘿,力的合成与分解呀,这可太有意思了!就像搭积木一样,把几个力拼在一起或者拆开。

比如说你拉着一个箱子往前走,地面的摩擦力往后拽,这不就是力在相互作用嘛!力的合成与分解能让你清楚知道到底哪个力更厉害呢!
2. 动能定理哇,那可真是个宝!它就好像是一个能量的大管家。

好比一辆快速行驶的汽车,它的动能就是靠发动机提供的动力转化来的,动能定理就能算出这中间的能量变化,神奇吧!
3. 万有引力定律呢,简直就是宇宙的秘密钥匙!想象一下地球绕着太阳转,月亮绕着地球转,这都是万有引力在起作用呀。

就像我们离不开地球的引力一样,万物都被万有引力牵着呢!
4. 楞次定律呀,这就像是个有点调皮的守门员!当电流想变化的时候,它总要出来阻止一下。

比如说通电螺线管,电流变化时产生的感应电动势就会根据楞次定律来变化,多有趣呀!
5. 匀强电场,这可是个很厉害的角色呢!就好像是一个力量均匀分布的场地。

你看那些平行板电容器里的电场,均匀得很呢。

在里面带电粒子的运动可都得遵循它的规则哦!
6. 光的折射,哇哦,简直太神奇啦!就像光线在跟我们玩魔术。

把一根铅笔插进水里,看起来就好像弯折了,这就是光的折射搞的鬼呀。

难道你不想深入探究它的奥秘吗?
我的观点结论:这些高中物理竞赛知识点真的是充满了魅力和趣味,能让我们感受到物理世界的奇妙,一定要好好掌握呀!。

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物理竞赛需要哪些知识?物理竞赛力学部分需要哪些数学?首先,为了理解力学一开始的匀加速直线运动和变加速直线运动,对于一元函数的简单微积分是必不可少的,当然主要集中在多项式函数的求导和积分上,实际操作起来十分容易。

此后,当运动范围被拓展到二维,运动形式成为曲线时,矢量代数、解析几何、参数方程、斜率、曲率半径等数学概念被融入到物理模型中,用来理解抛体、圆周、一般曲线运动。

这时微积分的应用也被拓展到更为复杂的函数范围,例如三角函数。

随着运动和力的关系——牛顿第二定律的引入,我们逐渐意识到光理解运动是不够的,运动背后的机理——力的作用,以及力的效果,才是我们要研究的。

动量定理、动能定理的引入,实际上反映了力在时空的积累效果,而牛顿方程本身,也是物理学家特别喜欢的形式——微分方程。

对于矢量和微积分更综合的运用体现在一种伴随物理学发展史的特殊运动形式——简谐振动当中。

而振动在介质当中的扩散效应——波动,又引出了波动方程、波函数这一时空函数的概念。

总结下来,力学部分所需要的数学是一元函数的微积分、矢量代数、解析几何、常微分方程、对二元函数的运用。

物理竞赛热学部分需要哪些数学?虽然高中热学部分涉及气体定律和热力学第一定律的内容比较容易,一般不需要微积分,但如果深入学习,热力学过程、各种态函数(内能、熵)、热力学第二定律,那么由于热力学体系变量多,适当的偏微分基础知识是必要的。

热力学是宏观的理论,而其背后有着分子动理论作为基础,它们之间的联系是通过对大量粒子系统的统计来实现的,因此,概率统计的知识就显得十分必要了。

总结下来,热学部分所需要的数学是简单的偏微分和概率统计。

物理竞赛电磁学部分需要哪些数学?依照往年的经验,电磁学是最容易让高考学生放弃物理、竞赛学生放弃物理竞赛的困难内容。

原因是因为数学不到位,非但理解不了场的概念,而且容易产生记忆模型和公式,套例题做习题的固有思维模式,最终对于电磁学可谓是“一点没学会”!从静电场开始,如果仅仅按高中的要求来学习,对于场的理解是空洞的,仅仅是唯像的概念,对于电场线、电势、静电平衡、介质极化等概念无法做到深入掌握,那就更别提解答赛题了。

高中物理竞赛教程

高中物理竞赛教程

高中物理竞赛教程高中物理竞赛教程高中物理竞赛作为一项重要的学科竞赛,对于培养学生的科学素养、培养科学研究能力和创新精神起着重要作用。

下面将为大家介绍一些高中物理竞赛的基本知识和准备方法。

一、了解竞赛内容高中物理竞赛的内容主要涵盖力学、光学、电磁学、热学等多个方面,需要学生对这些知识有较深入的了解。

可以通过参加物理学科的专业课程学习、参加学科竞赛的培训班或自学等方式来掌握相关知识。

二、选择适合的竞赛项目针对高中物理竞赛存在的多个项目,学生可以根据自身的实际情况来选择适合自己的竞赛项目。

可以参加个人赛、团队赛,也可以选择不同难度级别的竞赛项目,如初级组、高级组等。

三、参加模拟比赛在正式参加高中物理竞赛之前,可以通过参加模拟比赛来熟悉竞赛的流程和题型,提高应试能力。

可以参加学校组织的模拟竞赛,也可以自己组织模拟比赛。

四、理论与实践相结合在备战高中物理竞赛时,不能只局限于纸上谈兵,更要注重实践,将理论知识与实践结合起来。

可以通过实验课程、实践训练等方式来提高物理实验和动手实践能力。

五、培养解题思维在做题时,要培养良好的解题思维。

要注重培养问题分析能力,理清思路,从整体把握问题,合理使用物理公式和原理,并灵活运用所学知识解决问题。

六、积累解题技巧和经验高中物理竞赛的题目种类繁多,需要学生熟悉各种类型的题目,并掌握一定的解题技巧。

可以通过刷题、做题技巧训练等方式来积累解题经验。

七、多做真题高中物理竞赛的真题具有一定的代表性和难度,在备战竞赛时要多做真题。

可以通过参加竞赛前的专项训练课程或自学来系统地做真题,分析解题方法和思路,提高解题能力。

八、合理规划备赛时间备战高中物理竞赛需要一定的时间投入,要合理规划备赛时间。

可以制定备赛计划,合理安排每天的学习和训练时间,做到系统、有序地备战。

九、参加竞赛活动为了更好地了解和适应高中物理竞赛的环境和氛围,可以积极参加相关的竞赛活动。

可以参加学校组织的物理竞赛活动,也可以参加地区、省级的竞赛活动,与其他优秀的同学交流、切磋。

高二物理竞赛知识点

高二物理竞赛知识点

高二物理竞赛知识点不管你现在位置在哪?你永远是我们的骄傲,希望你能处理好自己的时间,巧妙安排学习,不要压力过大,不要太累,抓住重点,巩固不牢知识,争取做一个最优秀的自己。

以下是小编给大家整理的高二物理竞赛知识点,希望能帮助到你!高二物理竞赛知识点11.可逆过程与不可逆过程一个热力学系统,从某一状态出发,经过某一过程达到另一状态。

若存在另一过程,能使系统与外界完全复原(即系统回到原来的状态,同时消除了原来过程对外界的一切影响),则原来的过程称为“可逆过程”。

反之,如果用任何方法都不可能使系统和外界完全复原,则称之为“不可逆过程”。

可逆过程是一种理想化的抽象,严格来讲现实中并不存在(但它在理论上、计算上有着重要意义)。

大量事实告诉我们:与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。

2.对于开氏与克氏的两种表述的分析克氏表述指出:热传导过程是不可逆的。

开氏表述指出:功变热(确切地说,是机械能转化为内能)的过程是不可逆的。

两种表述其实质就是分别挑选了一种典型的不可逆过程,指出它所产生的效果不论用什么方法也不可能使系统完全恢复原状,而不引起其他变化。

请注意加着重号的语句:“而不引起其他变化”。

比如,制冷机(如电冰箱)可以将热量q由低温t2处(冰箱内)向高温t1处(冰箱外的外界)传递,但此时外界对制冷机做了电功w而引起了变化,并且高温物体也多吸收了热量q(这是电能转化而来的)。

这与克氏表述并不矛盾。

3.不可逆过程的几个典型例子例1(理想气体向真空自由膨胀)如图1所示,容器被中间的隔板分为体积相等的两部分:a部分盛有理想气体,b部分为真空。

现抽掉隔板,则气体就会自由膨胀而充满整个容器。

例2(两种理想气体的扩散混合)如图2所示,两种理想气体c和d 被隔板隔开,具有相同的温度和压强。

当中间的隔板抽去后,两种气体发生扩散而混合。

例3焦耳的热功当量实验。

这是一个不可逆过程。

在实验中,重物下降带动叶片转动而对水做功,使水的内能增加。

高中物理竞赛指导知识点

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第一章运动学第一节质点运动的基本概念赛点直击一、参考系二、位置、位移和路程三、平均速度和平均速率四、即时速度和即时速率五、加速度六、匀变速直线运动赛题解析赛法归纳1.物理模型的建立——将实际问题理想化2.图像法的巧用——包括示意图3.追击类问题的研究——必须把握临界条件第二节运动的合成与分解赛点直击一、矢量和标量二、矢量的标积和矢积三、运动的合成法则四、物系相关速度赛题解析赛法归纳1.参考系的变换——通过恰当选择参考系简化解题2.关联速度的探寻——包括微元方法,杠绳约束物系,接触物系,交叉物系等3.瞬心的寻找——处理转动问题时特别有效第三节抛体运动赛点直击一、平抛运动二、斜抛运动赛题解析赛法归纳1.参考系的变换——处理抛体运动的相遇问题时,在自由落体参考系中求解可使问题变得十分简单2.对称关系的巧用3.斜抛运动中的极值4.各种碰撞可能性的讨论第四节质点的圆周运动与螺旋运动赛点直击一、刚体的平动和绕定轴转动二、圆周运动的角量描述三、质点的螺旋运动赛题解析赛法归纳1.纯滚动问题的研究2.物理模型的建立3.曲率半径的确定和应用4.圆周运动中的倒转与周期重复性问题5.圆周运动切向与法向加速度的确定第五节综合题例典型例题第二章物体的平衡第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第六节综合题例典型例题第三章牛顿运动定律第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节综合题例典型例题第四章动量和角动量第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节综合题例典型例题第五章能量赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第六节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第七节综合题例典型例题第六章振动与波第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节综合题例典型例题第七章热学第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.4.第六节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第七节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第八节综合题例典型例题第八章静电场第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第六节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第七节综合题例典型例题第九章稳恒电流第一节赛点直击一、二、三、四、赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析1.2.3.4.第五节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第六节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第七节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第八节综合题例典型例题第十章磁场与电磁感应第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第六节赛点直击一、二、三、四、赛题解析1.2.3.4.第七节综合题例典型例题第十一章交流电与电磁波第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节综合题例典型例题第十二章光学第一节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节赛点直击一、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第六节赛点直击一、二、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第七节赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第八节综合题例典型例题第十三章近代物理第一节原子结构赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第二节原子核赛点直击二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第三节时间和长度的相对论效应赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第四节相对论动力学基础和不确定关系赛点直击一、二、三、四、赛题解析赛法归纳1.2.3.4.第五节综合题例典型例题。

高中物理竞赛辅导教程(新大纲版)

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高中物理竞赛辅导教程(新大纲版)一、力学部分1. 运动学- 基本概念:位移、速度、加速度。

位移是矢量,表示位置的变化;速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,加速度则反映速度变化的快慢。

- 匀变速直线运动公式:v = v_0+at,x=v_0t+(1)/(2)at^2,v^2-v_{0}^2 = 2ax。

这些公式在解决直线运动问题时非常关键,要注意各物理量的正负取值。

- 相对运动:要理解相对速度的概念,例如v_{AB}=v_{A}-v_{B},在处理多个物体相对运动的问题时很有用。

- 曲线运动:重点掌握平抛运动和圆周运动。

平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动;圆周运动中要理解向心加速度a =frac{v^2}{r}=ω^2r,向心力F = ma的来源和计算。

2. 牛顿运动定律- 牛顿第二定律F = ma是核心。

要学会对物体进行受力分析,正确画出受力图。

- 整体法和隔离法:在处理多个物体组成的系统时,整体法可以简化问题,求出系统的加速度;隔离法用于分析系统内单个物体的受力情况。

- 超重和失重:当物体具有向上的加速度时超重,具有向下的加速度时失重,加速度为g时完全失重。

3. 动量与能量- 动量定理I=Δ p,其中I是合外力的冲量,Δ p是动量的变化量。

- 动量守恒定律:对于一个系统,如果合外力为零,则系统的总动量守恒。

在碰撞、爆炸等问题中经常用到。

- 动能定理W=Δ E_{k},要明确功是能量转化的量度。

- 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的系统内,机械能守恒。

要熟练掌握机械能守恒定律的表达式E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}。

二、电磁学部分1. 电场- 库仑定律F = kfrac{q_{1}q_{2}}{r^2},描述真空中两个静止点电荷之间的相互作用力。

- 电场强度E=(F)/(q),电场线可以形象地描述电场的分布情况。

- 电势、电势差:U_{AB}=φ_{A}-φ_{B},电场力做功与电势差的关系W = qU。

高中物理竞赛全部要点(全解)

高中物理竞赛全部要点(全解)

物理竞赛基础知识复习第一部分 力&物体的平衡第一讲 物体的平衡一、共点力平衡1、特征:质心无加速度。

2、条件:ΣF= 0 ,或 x F ∑ = 0 ,y F ∑ = 0二、转动平衡1、特征:物体无转动加速度。

2、条件:ΣM= 0 ,或ΣM + =ΣM -如果物体静止,肯定会同时满足两种平衡,因此用两种思路均可解题。

3、非共点力的合成大小和方向:遵从一条直线矢量合成法则。

作用点:先假定一个等效作用点,然后让所有的平行力对这个作用点的和力矩为零。

第二讲 摩擦角及其它一、摩擦角1、全反力:接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力,一般用R 表示,亦称接触反力。

2、摩擦角:全反力与支持力的最大夹角称摩擦角,一般用υm 表示。

此时,要么物体已经滑动,必有:υm = arctan μ(μ为动摩擦因素),称动摩擦力角;要么物体达到最大运动趋势,必有:υms = arctan μs (μs 为静摩擦因素),称静摩擦角。

通常处理为υm = υms 。

3、引入全反力和摩擦角的意义:使分析处理物体受力时更方便、更简捷。

二、隔离法与整体法1、隔离法:当物体对象有两个或两个以上时,有必要各个击破,逐个讲每个个体隔离开来分析处理,称隔离法。

在处理各隔离方程之间的联系时,应注意相互作用力的大小和方向关系。

2、整体法:当各个体均处于平衡状态时,我们可以不顾个体的差异而将多个对象看成一个整体进行分析处理,称整体法。

应用整体法时应注意“系统”、“内力”和“外力”的涵义。

第二部分 牛顿运动定律第一讲 牛顿三定律一、牛顿第一定律1、定律。

惯性的量度2、观念意义,突破“初态困惑”二、牛顿第二定律1、定律2、理解要点a、矢量性b、独立作用性:ΣF →a ,ΣF x→a xΣF y→a y,…c、瞬时性。

合力可突变,故加速度可突变(与之对比:速度和位移不可突变);牛顿第二定律展示了加速度的决定式(加速度的定义式仅仅展示了加速度的“测量手段”)。

高中物理竞赛实验理论

高中物理竞赛实验理论

实验理论物理学是一门实验科学,几乎所有的物理定律都来自于物理实验并不断地受到新的物理实验的检验,因此研究物理实验是每个对物理感兴趣的同学必须做的工作,正因为如此,物理实验在物理竞赛中也占有重要的地位,不论是全国物理竞赛,还是国际奥林匹克物理竞赛,实验内容都要占30%—50%的比例。

一、 有关实验的基础知识(一)实验误差的概念1、为什么要讨论测量误差任何物质都有自身的各种各样的特性,反映这些特征的量所具有的客观真实数值,称为真值。

测量的目的就是力图得到真值,但是由于测量的方法、仪器、环境和测量者本身都必然存在着某些不理想情况,所以测量不能无限精确,在绝大多数情况下,测量结果与客观存在的真值之间总有一定的差异,这就是测量误差,测量误差的大小反映我们的测量偏离客观真实数值的大小,反映测量结果的可信程度。

从某种意义上说,不给出测量误差的测量结果是没有意义的,是无法使用的,例如我们测量出某种合金的密度是(3310)2.0m kg ⨯±,即说明这种合金的密度不会小于33100.3m kg ⨯,不会大于33104.3m kg ⨯。

如果用这种合金制造飞机,就可以估计出飞机的最大和最小质量。

相反,如果测出的密度没有误差范围,是没有实际使用意义的。

测量误差是反映测量结果好坏的物理量,它与实验的各个方面都有密切的关系,例如,我们要根据测量误差的限度制定实验方案,即确定实验原理和步骤,并选用器材,在实验操作过程中,要千方百计减小误差,最后,通过对实验数据的处理,确定实验结果的误差,由此可见,考虑实验误差是贯穿于实验全过程的事。

2、实验误差的分类(1)绝对误差和相对误差 误差按其表达形式可分为绝对误差和相对误差。

1)绝对误差:测量值与真值之差的绝对值叫绝对误差,定义为:绝对误差(∆)=)()(A x 真值测量值-绝对误差反映了测量值偏离真值的大小。

2)相对误差:绝对误差无法表示测量质量的高低,例如在测量上海到北京的距离时,如果绝对误差是1米,测量质量已很高;但是如果测量百米跑道时产生1米的误差,则测量质量就不好了,为了说明测量质量的高低,我们还要引入相对误差的概念,其定义为:相对误差(E )= 绝对误差(∆)÷真值(A )相对误差常用百分数的形式来表示:%100⨯∆=A E(2)系统误差和偶然误差 误差按其性质及其产生的原因,又可以分为系统误差和偶然误差两种。

高中物理竞赛

高中物理竞赛

高中物理竞赛引言高中物理竞赛是一项旨在考验学生对物理知识和解决问题能力的竞赛活动。

通过参与和比拼,学生们不仅能够加深对物理学科的理解和掌握,还能提高解决实际问题的能力和团队协作能力。

本文将介绍高中物理竞赛的一般形式,以及参与者应该具备的基本知识和技能。

一、竞赛形式高中物理竞赛通常分为理论赛、实验赛以及综合赛三个部分。

1.理论赛:理论赛是竞赛的基础部分,主要考察学生对物理学科基本概念、定律和公式的理解和应用能力。

学生需要在规定的时间内完成一系列解答问题或计算题目。

这部分考试形式多样,包括选择题、填空题、计算题等。

2.实验赛:实验赛是竞赛中的实践部分,要求学生在规定的实验条件下,观察、测量并分析实验现象。

学生需要通过科学实验的方法,完成一系列实验操作,并根据实验结果和数据,回答相关问题或解决给定的实际问题。

3.综合赛:综合赛是将理论和实验相结合,考察学生的综合能力。

学生需要根据一定的情境,综合运用物理原理和实验结果,进行问题的分析、推理和解决。

二、竞赛内容1.物理基础知识:学生应该具备牢固的物理基础知识,包括力学、电磁学、光学、热学等的基本概念、定律和公式。

理论赛的题目通常围绕这些基础知识展开,需要学生能够准确地运用和应用。

2.解决问题的能力:高中物理竞赛强调学生解决实际问题的能力。

在理论赛和综合赛中,学生需要通过分析问题、归纳规律和运用物理原理进行推理,最终给出准确的解答或解决方案。

3.团队合作:有些竞赛项目要求学生以小组形式参赛,这要求学生具备优秀的团队合作能力。

在解决问题过程中,学生需要与队友密切合作,共同完成实验操作、分析数据和解答问题。

三、竞赛的意义高中物理竞赛对学生的成长和发展具有重要的意义。

1.提高学生对物理学科的热爱和理解。

竞赛的过程中,学生需要深入学习和思考物理学科的知识,这有助于学生对物理学科的兴趣和理解的加深。

2.培养学生解决问题的能力。

竞赛要求学生能够运用所学的物理知识解决实际问题,培养了学生分析问题和解决问题的能力。

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。

物理竞赛课物理实验技巧

物理竞赛课物理实验技巧

物理竞赛课物理实验技巧物理竞赛课的物理实验是培养学生动手实践能力、理论与实验相结合的重要环节。

掌握物理实验技巧对于学生在物理竞赛中的表现至关重要。

本文将介绍一些物理竞赛课中常用的物理实验技巧。

一、实验前准备在进行物理实验之前,充分的准备工作能够确保实验的顺利进行。

首先,要熟悉实验的目的和操作步骤,明确所要达到的实验结果。

其次,检查实验所需的仪器设备和材料是否齐全,确保其完好无损。

最后,安排好实验室的工作区域,保持实验环境的整洁和安全。

二、实验操作技巧1. 准确测量实验中准确的测量是非常重要的,需要掌握正确的测量方法和技巧。

首先,选择合适的仪器设备进行测量,并确保其能够满足实验要求。

其次,要注意合理选择测量范围,以确保测量结果的准确性。

最后,要掌握正确的读数方法,避免读数误差。

2. 精确记录在实验中,及时和准确地记录实验数据是必不可少的。

要养成良好的记录习惯,将实验过程中的关键数据和观察结果详细记录下来。

记录时要注意单位的一致性,并尽量避免笔误和记录错误。

此外,还可以使用图表等方式将数据进行整理和展示,以便后续的数据分析和处理。

3. 巧妙使用仪器设备在进行物理实验时,合理和巧妙地使用仪器设备能够提高实验效果。

首先,要熟悉各种常用的仪器设备的使用方法,了解其特点和功能。

其次,要根据实验的需要灵活选择和调整仪器设备的参数。

最后,要注意仪器设备的使用和保养,保持其正常运行和长期使用的能力。

4. 观察和分析能力在进行物理实验时,观察和分析能力是必不可少的。

要仔细观察实验现象和变化,并根据实验数据进行科学的分析和推断。

同时,要善于总结和归纳规律,从中提炼出物理原理和理论,以便更好地理解和应用。

三、实验安全注意事项在进行物理实验时,安全第一是原则,必须要严格遵守相关的实验安全规定和操作要求。

首先,要正确佩戴实验室所需的防护用具,如实验手套、护目镜等。

其次,要遵循实验室的通风要求,确保良好的实验环境。

最后,要注意仪器设备的操作规范,避免使用不当造成的伤害和事故。

高中物理竞赛讲义一

高中物理竞赛讲义一

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 。

(完整word版)高中物理竞赛的数学基础

(完整word版)高中物理竞赛的数学基础

普通物理的数学基础选自赵凯华老师新概念力学一、微积分初步物理学研究的是物质的运动规律,因此我们经常遇到的物理量大多数是变量,而我们要研究的正是一些变量彼此间的联系。

这样,微积分这个数学工具就成为必要的了。

我们考虑到,读者在学习基础物理课时若能较早地掌握一些微积分的初步知识,对于物理学的一些基本概念和规律的深入理解是很有好处的。

所以我们在这里先简单地介绍一下微积分中最基本的概念和简单的计算方法,在讲述方法上不求严格和完整,而是较多地借助于直观并密切地结合物理课的需要。

至于更系统和更深入地掌握微积分的知识和方法,读者将通过高等数学课程的学习去完成。

§1.函数及其图形本节中的不少内容读者在初等数学及中学物理课中已学过了,现在我们只是把它们联系起来复习一下。

1.1函数自变量和因变量绝对常量和任意常量在数学中函数的功能是这样定义的:有两个互相联系的变量x和y,如果每当变量x取定了某个数值后,按照一定的规律就可以确定y的对应值,我们就称y是x的函数,并记作y=f(x),(A.1)其中x叫做自变量,y叫做因变量,f是一个函数记号,它表示y和x数值的对应关系。

有时把y=f(x)也记作y=y(x)。

如果在同一个问题中遇到几个不同形式的函数,我们也可以用其它字母作为函数记号,如 (x)、ψ(x)等等。

①常见的函数可以用公式来表达,例如e x等等。

在函数的表达式中,除变量外,还往往包含一些不变的量,如上面切问题中出现时数值都是确定不变的,这类常量叫做绝对常量;另一类如a、b、c等,它们的数值需要在具体问题中具体给定,这类常量叫做任意常量。

在数学中经常用拉丁字母中最前面几个(如a、b、c)代表任意常量,最后面几个(x、y、z)代表变量。

当y=f(x)的具体形式给定后,我们就可以确定与自变量的任一特定值x0相对应的函数值f(x0)。

例如:(1)若y=f(x)=3+2x,则当x=-2时y=f(-2)=3+2×(-2)=-1.一般地说,当x=x0时,y=f(x0)=3+2x0.1.2函数的图形在解析几何学和物理学中经常用平面上的曲线来表示两个变量之间的函数关系,这种方法对于我们直观地了解一个函数的特征是很有帮助的。

物理竞赛必学知识点总结

物理竞赛必学知识点总结

物理竞赛必学知识点总结一、基础知识1. 物理学的基本概念物理学是研究非生物性质的基本科学,旨在解释自然界的各种现象和规律。

其基本概念包括质量、力、能量、运动及相互作用等。

2. 物理学的基本原理物理学的基本原理主要包括牛顿力学、电磁学、光学、热学、原子物理学等。

掌握这些基本原理对物理竞赛至关重要。

3. 基本计算方法物理竞赛中常涉及到各种物理量的计算,包括速度、加速度、力、功率等的计算方法。

4. 仪器使用物理实验和竞赛中需要用到各种物理仪器,如显微镜、望远镜、天平、电子秤、示波器等,掌握这些仪器的使用方法对解答实验题目至关重要。

二、力学1. 牛顿运动三定律物理竞赛中经常出现的物体受力运动问题,需要用到牛顿运动三定律,即物体的惯性、作用力与反作用力、力与加速度的关系等。

2. 力的分解与合成考题中经常会涉及到不同方向的力的合成与分解,需要根据题目情况灵活运用。

3. 力矩力矩是物体受力偏转的物理量,解答力矩计算题需要掌握静力学的知识和力矩的计算方法。

4. 动力学与动能定理物体在运动中受到的外力会使其加速,动力学定理和动能定理是解答动力学问题的重要原理。

5. 弹性力弹性力是指物体变形或位移后会产生的恢复力,掌握弹簧力、胡克定律等内容对解答弹性力问题至关重要。

1. 热力学基本定律热学是研究热现象及其相互转化的科学,掌握热力学基本定律对解答热学问题至关重要。

2. 热力学循环热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环、布雷顿循环等,了解热力学循环的特点和计算方法是物理竞赛必备知识。

3. 热传导和传热定律热传导和传热定律是热学的重要内容,掌握热传导的计算方法和传热定律对解答热学问题有很大的帮助。

四、光学1. 光学基本原理光学是研究光和其它电磁波的传播、反射、折射和干涉等现象的科学,了解光的波动性和粒子性、光的折射定律、反射定律等是物理竞赛必备知识。

2. 光的干涉和衍射光的干涉和衍射是光学的重要内容,包括双缝干涉、单缝衍射、多普勒效应等,这些内容常出现在物理竞赛题目中。

高中物理竞赛学习内容

高中物理竞赛学习内容

高中物理竞赛学习内容
高中物理竞赛的知识范畴涵盖了物理的各个方面,从基础物理知识到现代物理知识,其中不乏重要的概念、定律、原理和实验。

高中物理竞赛的学习具体内容,主要可以分为以下几个方面。

第一,要系统学习物理基础理论。

在物理竞赛中,参赛者要掌握基础的物理知识,包括力学、热力学、电磁学、光学、原子物理、核物理等等。

这些基础理论都是物理竞赛的基础,也是考生最基本的知识储备,在竞赛中考生要根据基础理论准确掌握考题知识点。

第二,要了解物理学习的基本方法。

每一个科学问题都有自己的研究方法,物理也不例外,参赛者要系统学习物理的基本方法,了解到哪些解题方法能够更快地解决物理问题,掌握到物理学科的基本解题流程,努力提高应对考题的能力。

第三,要加强实验技能的提高。

物理学不仅要掌握理论知识,还要掌握实验技能,只有掌握了实验技能,才能深入了解物理的本质,更能有效地应对物理考题。

同时,实验让参赛者更加深入地理解物理原理,深物理知识的体验,从而提高考试的解题能力。

第四,要熟悉物理竞赛的常用考题形式,多加练习。

物理竞赛的考题形式有选择题、判断题、填空题、计算题等等。

物理竞赛中,考生要全面掌握所有考题形式,多加练习,以便在考试中更好地发挥自己的优势,达到较高的分数。

总之,高中物理竞赛要求参赛者在物理的基础理论、基本方法、实验技能和常用考题形式上有一定的掌握,这是高中物理竞赛的基本
学习内容。

只有系统又准确地学习、理解、掌握和掌握这些内容,才能更好地发挥自己的优势,在物理竞赛中取得较好的成绩。

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。

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V ( V ) ( V )
2 2
h d
1 1 2 2 2 ( d ) ( h ) ( h 2) 2 ( d ) 2 4 4
2
V
V

Vh Vd V V
2

2 1 h d h d
有效数字表示测量值的大小和测量结果的不 确定度。例如12.8mm 与 12.84mm , 前者的不确 定度、相对不确定度均比后者大。例如2.3mm与 22.3mm,1.28mm与112.8mm……。
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目录
2. 如何确定有效数字 1)当给出(或求出)不确定度时,测量结果的 有效数字由不确定度确定。 确定测量值有效数字位数的两条基本原则: 1)先确定不确定度的有效数字位数,一般情况 下,不确定度只取一位有效数字 2)由不确定度确定测量值有效数字的位数, 即 两者的末位必须对齐! 例如,赣州市的重力加速度: g = 9.7925 m·-2 s u (g) = 0.0176 m·-2 s
(2) 单次测量的误差估计(取B类分量)
e = 3 e
为极限不确定度。
e的取法一般有两种: 一种是取仪器出厂时的允差; 另一种是根据仪器结构、环境条件、测量对象、 测量者本人感官灵敏度作估计(两者取一即可)
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1)对间接测量结果不确定度的估计 (1)引言 测量圆柱体体积
1 V d 2h 4 Vh 1 d 2 h 4
1)系统误差 2)偶然误差(随机误差) 3)粗大误差(测量错误)
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§1-3 系统误差
1. 系统误差的特点:误差的绝对值和符号(正 负)总保持不变或总按某一特定的规律变化。 2. 系统误差的产生原因: 1) 实验原理和实验方法不完善。 a) 应用单摆周期公式求重力加速度。
T 2 l g 4 2 g l 2 T
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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.
目录
[例题] 测定一个合金圆柱体的密度 ,并求 其标准不确定度 . em 0.04 g 物理天平称质量 m 14.00 g 用螺旋测径器测量直径D,用游标卡尺测高度H.
D/cm H/cm 1.0502 2.000 1.0488 2.002 1.0516 1.998 1.0480 2.000 1.0495 2.000 1.0470 2.002
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g = ( 9.79 ± 0.02 ) m·-2 s
目录
2)当未给出(或未求出)不确定度时,运算结 果的有效数字的位数也不能任意选取. 加减类型的运算,运算结果的末位应与末位 最高的数的末位取齐. 例如, 432.3+0.1263-2=430
乘除类型的运算,运算结果的末位应与有效 数字位数最少的分量相同. 例如,
方和根合成法
V (Vh ) (Vd )
2 2
1 1 2 2 2 ( d ) ( h) ( h 2) 2 ( d ) 2 4 4
2
V V
Vh Vd V V
2

1 2 h d h d
2
2
测量结果报道 Y V (d , h ) V
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目录
表1.1 不确定度合成的常用公式 函数表达式
N x y
N xy或 N x/ y
方和根合成方式
N
N
N
2 2 x y
算术合成方式
eN ex e y
x x y
eN k l ex ey N x y
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目录
§1-7 有效数字
1. 仪器读数、记录与有效数字
一般地讲,仪器上显示的数字均为有效数字, 均应读出(包括最后一位的估读)并记录。 仪器上显示的最后一位数是“0”时,此“0” 也是有效数字,也要读出并记录。 有效数字总是由若干位准确数和最后一位欠 准数(有误差的数)构成的。 有效数字是表示不确定度的一种粗略的方法, 而不确定度则是对有效数字中最后一位不确定 程度的定量描述。它们都表示含有误差的测量 结果。
8、9时,在舍去的同时进1。 2.14372→2.144
(3)五凑偶: 要舍去的一位是5,而保留的最后 一位为奇数,则舍去5进1;如果要保留的最后一 位为偶数,则舍去5不进位,但是5的下一位不是 “0”时仍然要进位。 2.14350→2.144; 2.14450→2.144; 2.14351→2.144 结束放影
结束放影
目录
标准误差所表示的统计意义 对物理量A 任做一次测量时,测量误差
落在- 到+之间的可能性为68.3%,
落在-2 到+2之间的可能性为95.5%, 而落在-3到+3之间的可能性为99.7 % .
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目录
§1-5 实验中的错误与错误数据
数据分析是发现错误的重要方法 例如 测量单摆摆动50个周期的时间t=50T:
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2
2
目录
(2)间接测量量的不确定度的合成 算术合成方式
eV eVh eVd 1 1 d 2 eh h 2ed 4 4 eVh eVd eV 1 2 eh ed V V V h d
测量结果报道 Y V (d , h ) eV 标准不确定度的方和根合成方式
数值 物理实验中的物理量的三要素 单位 不确定度
不确定度 相对不确定度= 测量值
目录
结束放影
3. 不确定度的估计方法 1)对直接测量结果不确定度的估计 (1) 相同条件下多次测量情况 测量结果的最佳值--算术平均值 N
n
1 n Ni n i 1
测量列的标准不确定度
算术平均值
[解] (1)计算D的算术平均值 D 及其标准差 D
D 1.04918cm
D 0.0007cm
D (1.0492 0.0007) cm
2
y
2
ey eN ex N x y
N kx (k为常数)
N k x
N
N k
eN k ex
eN e k x N x
Nx
k
x
x
(k为常数)
N x y
k l
N
(k,l为常数) N

l k x y x y
2
2
b) 伏安法测量电阻
U R I
结束放影
目录
2)仪器结构不完善 3)未按规定条件使用仪器。 4) 环境条件的改变。 5)测量者生理、心理因素的影响。 3. 研究系统误差的目的: (1)探索系统误差的来源,设计实验方案 消除或削减该项误差; (2)估计残存系统误差的可能的范围。
目录
结束放影
§1-4 偶然误差
实 验方法);
(3)怎么做(实验方案、条件、步骤和 实验关键要领) ( 1 , 2 ) 实验过程的
(一)实验预习 → 预习报告
→ 实验报告
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(二)实验操作 → 实验数据
目录
三个环节 (三)撰写报告
实验操作
(1)正确安装、调试与使用仪器; (2)仔细观察物理现象,正确测量物理量; (3)正确记录实验条件和原始实验数据。
(1879-1955)

§1-2 测量与误差

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
有效数字的位数与小数点的位置无关。例如, 1.23与123同是3位有效数字。
从左往右数,以第一个不为零的数字为准, 其左边的“0”不是有效数字,其右边的“0” 是 有效数字. 例如,0.0123是3位有效数字,0.01230 是4位有效数字.作为有效数字“0”,不可省略不写 有效数字的意义
48 3.2345 52 2 (1.73)
当运算结果的第一位数是1,2,3时,可以多 保留一位有效数字.例如 6.3×4.3=27.7
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3. 数值的修约规则 四舍六入五凑偶 (1)四舍:开始要舍去的第一位数是1、2、
3、4时就舍去。2.14346→2.143
(2)六入:开始要舍去的第一位数是6、7、
1 n N Ni n i 1
测量列的标准偏差
N
(N
i 1
n
i
N )2
n 1
标准偏差N所表示的意义是:任作一次 测量,测量值误差落到-N到+N之间的 可能性为68.3%.
算术平均值的标准偏差
N N
n
(N
i 1
n
i
N )2
n( n 1)
实验中一般取:6≤n≤10
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)
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