高中物理竞赛讲义-基本知识介绍.
高一全国物理竞赛内部讲义第1讲
1. 固体,液体的热胀冷缩2. 液体的表面张力,浸润非浸润3. 分子运动论,理想气体的压强,温度4.理想气体状态方程知识精讲一.固体的热膨胀几乎所有的固体受热温度升高时,都要膨胀。
在铺设铁路轨时,两节钢轨之间要留有少许空隙,给钢轨留出体胀的余地。
一个物体受热膨胀时,它会沿三个方向各自独立地膨胀,固体的温度升高时,它的各个线度(如长、宽、高、半径、周长等)都要增大,这种现象叫固体的线膨胀。
我们把温度升高1℃所引起的线度增长跟它在0℃时线度之比,称为该物体的线胀系数。
线膨胀系数α的意义是温度每改变1K 时,其线度的相对变化。
即:t l l l a t 00-=式中a 的单位是1/℃,0l 为0℃时固体的长度,t l 为t ℃时固体的长度,一般金属的线胀系数大约在510-/℃的数量级。
上述线胀系数公式,也可以写成下面形式:)1(0at l l t +=对于各向同性的固体,当温度升高时,其体积的膨胀可由其线膨胀很容易推导出。
为简单起见,我们研究一个边长为l 的正方体,在每一个线度上均有:T al l ∆=∆)331()1()1(33223333T a T a T a l t a l l V t ++∆+=∆+=∆+=因固体的α值很小,则T a T a T a ∆∆∆3,33322与相比非常小,可忽略不计,则)31(3T a l V t ∆+= 即:T aV V ∆=∆3式中的3α称为固体的体膨胀系数。
随着每一个线度的膨胀,固体的表面积和体积也发生膨胀,其面膨胀和体膨胀规律近似是)1(0t S S t γ+= )1(0t V V t β+=第一讲 物质的热性质知识体系介绍A B C D外F考虑各向同性的固体,其面胀系数γ、体胀系数β跟线胀系数α的关系为γ=2α,β=3α。
例题精讲【例1】 有一摆钟在0℃时走时准确,它的周期是1s ,摆杆为钢质的,其质量与摆锤相比可以忽略不计,仍可认为是单摆。
当气温是25℃时,摆钟周期如何变化?一个昼夜24小时误差多少?已知钢的线胀系数 5102.1-⨯=a ℃-1。
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)【范本模板】
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 (15)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 (52)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 (65)第七部分热学 (65)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 (69)四、相变 (76)五、固体和液体 (79)第八部分静电场 (80)第一讲基本知识介绍 (80)第二讲重要模型与专题 (84)第九部分稳恒电流 (94)第一讲基本知识介绍 (94)第二讲重要模型和专题 (98)第十部分磁场 (106)第一讲基本知识介绍 (106)第二讲典型例题解析 (110)第十一部分电磁感应 (116)第一讲、基本定律 (116)第二讲感生电动势 (119)第三讲自感、互感及其它 (123)第十二部分量子论 (126)第一节黑体辐射 (126)第二节光电效应 (129)第三节波粒二象性 (135)第四节测不准关系 (138)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。
高考物理常用竞赛知识点
高考物理常用竞赛知识点物理是高考科目中的一个重要组成部分,也是竞赛中常考的科目之一。
本文将介绍高考物理竞赛中常用的知识点,帮助同学们快速掌握关键内容。
1. 动力学1.1 牛顿第一定律:物体在外力作用下静止或匀速运动。
例如,当一个车在平地上匀速行驶时,承受的摩擦力与推动力相等。
1.2 牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。
F=ma是牛顿第二定律的基本表达式。
1.3 牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等,方向相反。
例如,两个人拉扯一根绳子,受力大小相等,方向相反。
2. 动能和势能2.1 动能:物体运动时具有的能量。
动能与物体的质量和速度的平方成正比。
动能定理表示为:E_k=1/2mv^2,其中E_k为动能,m为质量,v为速度。
2.2 势能:物体由于位置、形状等因素具有的能量。
常见势能包括重力势能、弹性势能和化学势能等。
3. 电学基础3.1 电流和电路:电流是电荷在导体中移动的现象。
电路是由电源、导线和电阻等组成的路径,电流从电源正极到负极流动。
3.2 电压和电阻:电压是电流推动电荷流动的力量,单位为伏特(V)。
电阻是阻碍电流流动的因素,单位为欧姆(Ω)。
3.3 欧姆定律:在恒定温度下,电流通过导体的大小与电阻成反比,与电压成正比。
表达式为:I=V/R,其中I为电流,V为电压,R为电阻。
4. 光学4.1 光的直线传播:光在同一介质中直线传播,当遇到不同介质时,会产生折射现象。
4.2 光的反射:光线遇到光滑的表面时,发生反射。
光的入射角等于反射角。
4.3 球面镜成像:凸透镜和凹透镜能够使平行光汇聚或发散,形成实像或虚像。
5. 热学基础5.1 温度和热量:温度是物体热运动程度的度量,热量是物体传递热能的形式。
温度的单位是摄氏度(℃),热量的单位是焦耳(J)。
5.2 热传导:热量通过物体内部分子间的碰撞传递。
热传导受材料热导率和温度差的影响。
5.3 热容和相变:热容是物体温度升高1摄氏度所吸收或释放的热量。
最新高中物理竞赛讲义[(完整版)]
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。
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。
高一物理竞赛试题知识点
高一物理竞赛试题知识点物理竞赛试题是检验学生对物理知识理解和应用能力的重要手段之一。
在高一阶段,学生们接触到了较深入的物理知识,并可能会参加一些物理竞赛。
本文将介绍高一物理竞赛试题中常见的知识点,以帮助学生们更好地备战物理竞赛。
一、力和运动力和运动是物理竞赛试题中的核心内容之一。
学生们需要掌握力的作用原理、力的合成分解、牛顿三定律等基本概念。
在竞赛试题中,可能会涉及到物体在斜面上的运动、弹簧的压缩和伸展等问题。
此外,学生们还需要了解力的单位、测量方法以及力的图示法等相关知识。
二、运动的描述和分析在物理竞赛试题中,对物体运动的描述和分析是常见的题目类型。
学生们需要熟悉物体的位移、速度和加速度等概念,并能够运用运动学方程进行计算。
此外,学生们还需要了解匀速直线运动、自由落体运动和抛体运动等不同类型的运动,并能够应用相关知识解决实际问题。
三、力学定律和动力学力学定律和动力学是高一物理竞赛试题中的重要内容。
学生们需要掌握质点运动的牛顿第二定律、动量守恒定律、功和能量等概念。
竞赛试题可能涉及到力学系统的平衡条件、物体受力的分析以及动力学计算等问题。
此外,学生们还需要了解弹力、摩擦力和重力等常见力的性质和应用。
四、简单机械和机械能简单机械和机械能是高一物理竞赛试题中的常见知识点。
学生们需要了解杠杆原理、滑轮组原理、斜面原理等简单机械的工作原理,并学会应用简单机械解决实际问题。
此外,学生们还需要熟悉机械能的概念和计算方法,并能够解决与机械能转化相关的物理问题。
五、电路和电磁现象电路和电磁现象是高一物理竞赛试题的重要内容之一。
学生们需掌握欧姆定律、电路的串并联关系、电功率和电阻等基本概念,并能解决与电路相关的计算题目。
此外,学生们还需要了解电磁感应、电磁波等电磁现象的基本原理,并能够应用相关知识解决实际问题。
六、光学和光现象光学和光现象是高一物理竞赛试题的重点内容之一。
学生们需要熟悉光的直线传播、反射和折射等基本原理,并能够应用光的反射和折射定律解决与光学相关的题目。
最新高中物理竞赛讲义(全套)
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。
高一物理竞赛题知识点
高一物理竞赛题知识点高一是物理学习的关键时期,正是在这一年,同学们开始接触到一些竞赛性质的物理题目。
这些题目既提高了学生的思维能力和解题能力,也要求同学们对一些物理知识点有深入的了解和掌握。
本文将介绍一些高一物理竞赛题常涉及的知识点,帮助同学们更好地备战竞赛。
1. 动力学动力学是物理学的重要分支,是竞赛题中常涉及的知识点。
其中,牛顿第一、第二、第三定律是掌握动力学的基础。
同学们需要了解各种物体所受的力及其相应的加速度、速度和位移之间的关系。
在解题过程中,常常需要利用力的合成和分解、受力分析等方法解决问题。
2. 力学力学是物理学的基础,也是高一物理竞赛题目的重点内容。
同学们需要掌握不同物体之间相互作用力的性质和计算方法,如万有引力定律、胡克定律等。
此外,同学们还需要了解机械运动的规律,如匀速直线运动、匀加速直线运动等。
在解题时,需要运用公式和图像进行计算和分析。
3. 光学光学是物理学中的重要分支,也是高一物理竞赛题目中常见的知识点。
同学们需要了解光的传播规律、反射和折射定律、光的成像原理等。
此外,同学们还需要理解镜子和透镜的特性、光的色散现象等。
在解题时,需要运用光的性质进行分析和计算。
4. 电学电学也是高一物理竞赛题目中不可忽视的知识点。
同学们需要了解电流、电压和电阻的概念,了解欧姆定律、基尔霍夫定律等重要原理。
此外,同学们还需要学习电路中串联和并联的规律,掌握电功率和电能的计算方法。
在解题时,需要理解电路的结构和性质,进行电路分析和计算。
5. 热学热学是研究热量和热能转化的物理学分支,也是高一物理竞赛题目中常见的知识点。
同学们需要了解热传导、热辐射和热对流等热传递方式的原理。
此外,同学们还需要理解温度、热容和比热容的概念,掌握热力学定律和热能转化的计算方法。
在解题时,需要运用热学的原理和公式进行分析和计算。
除了以上几个主要的知识点外,在高一物理竞赛题目中,还常常涉及到波动、原子物理、核物理等其他知识点。
高中物理竞赛全解(附常用物理常数)
2、分方向的表达式:ΣIx =ΔPx ,ΣIy =ΔPy … 3、定理推论:动量变化率等于物体所受的合外力。即
P =ΣF 外 t
三、动量守恒定律 1、定律、矢量性 2、条件 a、原始条件与等效 b、近似条件 c、某个方向上满足 a 或 b,可在此方向应用动量守恒定律 四、功和能 1、功的定义、标量性,功在 F—S 图象中的意义 2、功率,定义求法和推论求法 3、能的概念、能的转化和守恒定律 4、功的求法 a、恒力的功:W = FScosα= FSF = FS S b、变力的功:基本原则——过程分割与代数累积;利用 F—S 图象(或先寻求 F 对 S 的平均作用力) c、解决功的“疑难杂症”时,把握“功是能量转化的量度”这一要点 五、动能、动能定理 1、动能(平动动能) 2、动能定理 a、ΣW 的两种理解 b、动能定理的广泛适用性 六、机械能守恒 1、势能 a、保守力与耗散力(非保守力)→ 势能(定义:ΔEp = -W 保) b、力学领域的三种势能(重力势能、引力势能、弹性势能)及定量表达 2、机械能 3、机械能守恒定律 a、定律内容 b、条件与拓展条件(注意系统划分) c、功能原理:系统机械能的增量等于外力与耗散内力做功的代数和。 七、碰撞与恢复系数 1、碰撞的概念、分类(按碰撞方向分类、按碰撞过程机械能损失分类) 碰撞的基本特征:a、动量守恒;b、位置不超越;c、动能不膨胀。 2、三种典型的碰撞 a、弹性碰撞:碰撞全程完全没有机械能损失。满足—— m1v10 + m2v20 = m1v1 + m2v2
依据: F x = -mω2Acosθ= -mω2 x
对于一个给定的匀速圆周运动,m、ω是恒定不变的,可以令: mω2 = k 这样,以上两式就符合了简谐运动的定义式①。所以,x 方向的位移、速度、加速度就 是简谐运动的相关规律。从图 1 不难得出—— 位移方程: x = Acos(ωt + φ) ② 速度方程: v = -ωAsin(ωt +φ) ③ 2 加速度方程: a = -ω A cos(ωt +φ) ④ 相关名词:(ωt +φ)称相位,φ称初相。 运动学参量的相互关系: a = -ω2 x A=
高中物理竞赛辅导教程(新大纲版)
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。
高中物理竞赛讲义(完整版)
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。
高一物理竞赛讲义
第一讲: 力学中的三种力【知识要点】(一)重力重力大小G=mg ,方向竖直向下。
一般来说,重力是万有引力的一个分力,静止在地球表面的物体,其万有引力的另一个分力充当物体随地球自转的向心力,但向心力极小。
(二)弹力1.弹力产生在直接接触又发生非永久性形变的物体之间(或发生非永久性形变的物体一部分和另一部分之间),两物体间的弹力的方向和接触面的法线方向平行,作用点在两物体的接触面上.2.弹力的方向确定要根据实际情况而定.3.弹力的大小一般情况下不能计算,只能根据平衡法或动力学方法求得.但弹簧弹力的大小可用.f=kx(k 为弹簧劲度系数,x 为弹簧的拉伸或压缩量)来计算 .在高考中,弹簧弹力的计算往往是一根弹簧,而竞赛中经常扩展到弹簧组.例如:当劲度系数分别为k 1,k 2,…的若干个弹簧串联使用时.等效弹簧的劲度系数的倒数为:nk k k 1...111+=,即弹簧变软;反之.若以上弹簧并联使用时,弹簧的劲度系数为:k=k 1+…k n ,即弹簧变硬.(k=k 1+…k n 适用于所有并联弹簧的原长相等;弹簧原长不相等时,应具体考虑)长为0L 的弹簧的劲度系数为k ,则剪去一半后,剩余20L 的弹簧的劲度系数为2k (三)摩擦力1.摩擦力一个物体在另一物体表面有相对运动或相对运动趋势时,产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力。
方向沿接触面的切线且阻碍物体间相对运动或相对运动趋势。
2.滑动摩擦力的大小由公式f=μN 计算。
3.静摩擦力的大小是可变化的,无特定计算式,一般根据物体运动性质和受力情况分析求解。
其大小范围在0<f≤f m 之间,式中f m 为最大静摩擦力,其值为f m =μs N ,这里μs 为最大静摩擦因数,一般情况下μs 略大于μ,在没有特别指明的情况下可以认为μs =μ。
4.摩擦角将摩擦力f 和接触面对物体的正压力N 合成一个力F ,合力F 称为全反力。
在滑动摩擦情况下定义tgφ=μ=f/N ,则角φ为滑动摩擦角;在静摩擦力达到临界状态时,定义tgφ0=μs =f m /N ,则称φ0为静摩擦角。
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 。
高考物理竞赛知识点汇总
高考物理竞赛知识点汇总在高考物理竞赛中,涉及的知识点非常广泛,考查的内容也相对较为深入。
为了帮助同学们更好地备考,以下将对一些重要的物理竞赛知识点进行汇总。
通过系统地学习这些知识点,相信可以在竞赛中取得优异的成绩。
第一部分:力学1. Newton运动定律:涉及质点的运动、加速度等概念,以及牛顿第一、第二、第三定律的应用。
2. 动量与动量守恒:包括质点的动量、动量守恒原理以及碰撞问题的求解等。
3. 旋转定律:涉及刚体的转轴、角速度、角加速度等概念,以及刚体转动定律的应用。
4. 万有引力定律与万有引力:介绍质点之间相互作用力的大小和方向,以及行星运动等相关内容。
第二部分:热学1. 热力学基本定律:包括内能、热容、焓等概念,以及热力学定律在物理竞赛中的应用。
2. 热传导:介绍导热与热传导的基本概念,包括导热率、热传导方程等内容。
3. 热量与功:深入解析热机效率、卡诺循环等内容,以及计算功与热量之间的关系。
4. 热力学循环:包括卡诺循环、斯特林循环和巴内特循环等常见热力学循环的特点和应用。
第三部分:电学1. 电场与电势:介绍电荷与电场的相互作用,以及电势差、电场强度等相关概念。
2. 静电场:涉及电场的高斯定律、库仑定律以及静电平衡等内容。
3. 电流与电阻:深入解析欧姆定律、电功和电功率等电路中的重要概念。
4. 磁场与电磁感应:介绍磁场的产生与性质,以及法拉第电磁感应定律等内容。
第四部分:光学1. 光的折射与反射:涉及光的传播规律、平面镜与球面镜的成像,以及折射定律的应用。
2. 光的干涉与衍射:深入解析双缝干涉、单缝衍射以及杨氏实验等光学现象。
3. 光的色散与偏振:介绍光的色散现象和偏振光的概念,以及光的解析性质等内容。
第五部分:现代物理1. 光的粒子性与波动性:涉及光量子、爱因斯坦光电效应等现代物理中的重要概念。
2. 相对论:深入解析相对论的基本原理、洛伦兹变换等内容,以及相对论质能关系的应用。
3. 原子物理学:介绍原子结构、波尔模型以及贝尔定律等原子物理学中的重要知识点。
物理竞赛知识归纳总结
物理竞赛知识归纳总结物理竞赛是一个考察学生对物理学知识和解题思路的综合性竞赛。
在这个竞赛中,学生需要掌握基本的物理概念和原理,并能运用所学知识解决实际问题。
以下是一些常见的物理竞赛知识点的归纳总结。
第一部分:力学篇一、力和运动1. 力的性质和特点:大小、方向、作用点;2. 力的合成与分解;3. 牛顿第一定律(惯性定律):物体静止或匀速直线运动时,合外力为零;4. 牛顿第二定律:物体的加速度与合外力成正比,与物体质量成反比;5. 牛顿第三定律:作用力与反作用力大小相等、方向相反、不在同一个物体上。
二、运动学1. 位移、速度、加速度的定义和关系;2. 直线运动和曲线运动的离散化表示法;3. 物体匀速直线运动的位移和速度公式;4. 加速度恒定的直线运动的位移、速度和加速度公式;5. 等加速度运动的位移-时间、速度-时间和速度-位移公式;6. 自由落体运动的位移、速度和时间的关系;7. 两个物体自由落体的相对运动。
第二部分:热学篇一、温度和热量1. 温度的测量:摄氏度和开尔文温标;2. 物体的热平衡和热传递;3. 密度和浮力的基本概念;4. 浮力和密度的关系;5. 比热容的概念和计算。
二、热力学定律1. 热力学第一定律:热功和内能的关系;2. 热力学第二定律:热机效率和热力学不可能性原理。
第三部分:电磁篇一、电学基础1. 电荷的性质:正电荷和负电荷;2. 电流、电压和电阻的定义和关系;3. 欧姆定律:电流和电压的关系;4. 串联和并联电路的等效电阻;5. 理想电源和非理想电源的特点。
二、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律:感应电动势和感应电流的产生;2. 楞次定律:感应电流的方向。
三、电磁波1. 电磁波的基本概念和特性;2. 电磁波的传播速度和频率之间的关系。
第四部分:光学篇一、光的本质1. 光的传播方式:直线传播和反射传播;2. 光的起源和传播介质;3. 光的快慢损失现象。
二、光的折射和色散1. 光的折射定律:折射角和入射角之间的关系;2. 光的全反射现象;3. 光的色散现象。
高中物理竞赛讲义全套
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。
质点运动位移和路程,速度,加速度。
相对速度。
矢量和标量。
矢量合成和分解。
匀速及匀速直线运动及其图象。
运动合成。
抛体运动。
圆周运动。
刚体平动和绕定轴转动。
2、牛顿运动定律力学中常见几种力牛顿第一、二、三运动定律。
惯性参照系概念。
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引力公式(不要求导出)。
开普勒定律。
行星和人造卫星运动。
3、物体平衡共点力作用下物体平衡。
力矩。
刚体平衡。
重心。
物体平衡种类。
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引力势能公式(不要求导出)。
弹簧弹性势能。
功能原理。
机械能守恒定律。
碰撞。
6、流体静力学静止流体中压强。
浮力。
7、振动简揩振动。
振幅。
频率和周期。
位相。
振动图象。
参考圆。
振动速度和加速度。
由动力学方程确定简谐振动频率。
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、频率和波速关系。
波图象。
波干涉和衍射(定性)。
声波。
声音响度、音调和音品。
声音共鸣。
乐音和噪声。
热学1、分子动理论原子和分子量级。
分子热运动。
布朗运动。
温度微观意义。
分子力。
分子动能和分子间势能。
物体内能。
2、热力学第一定律热力学第一定律。
3、气体性质热力学温标。
理想气体状态方程。
普适气体恒量。
理想气体状态方程微观解释(定性)。
理想气体内能。
理想气体等容、等压、等温和绝热过程(不要求用微积分运算)。
4、液体性质流体分子运动特点。
表面张力系数。
浸润现象和毛细现象(定性)。
5、固体性质晶体和非晶体。
空间点阵。
固体分子运动特点。
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。
固体升华。
空气湿度和湿度计。
露点。
7、热传递方式传导、对流和辐射。
8、热膨胀热膨胀和膨胀系数。
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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基本知识介绍
一. 基本概念 1. 质点 2. 参照物 3. 参照系——固连于参照物上的坐标系(解题时要记住所选的是参照系,而不仅是一个点)
4.绝对运动,相对运动,牵连运动:v 绝=v 相+v 牵 二.运动的描述 1.位置:r=r(t)
2.位移:Δr=r(t+Δt)-r(t) 3.速度:v=lim Δt→0Δr/Δt.在大学教材中表述为:v =d r/dt, 表示r 对t 求导数
4.加速度a =a n +a τ。
a n :法向加速度,速度方向的改变率,且a n =v 2/ρ,ρ叫做曲率半径,(这是中学物理竞赛求曲率半径的唯一方法)a τ: 切向加速度,速度大小的改变率。
a =d v /dt
5.以上是运动学中的基本物理量,也就是位移、位移的一阶导数、位移的二阶导数。
可是三阶导数为什么不是呢?因为牛顿第二定律是F=ma,即直接和加速度相联系。
(a 对t 的导数叫“急动度”。
)
6.由于以上三个量均为矢量,所以在运算中用分量表示一般比较好
三.等加速运动
v(t)=v 0+at r(t)=r 0+v 0t+1/2 at 2 一道经典的物理问题:二次世界大战中物理学家曾经研究,当大炮的位置固定,以同一速度v 0沿各种角度发射,问:当飞机在哪一区域飞行之外时,不会有危险?(注:结论是这一区域为一抛物线,此抛物线是所有炮弹抛物线的包络线。
此抛物线为在大炮上方h=v 2/2g 处,以v 0平抛物体的轨迹。
)
练习题:
一盏灯挂在离地板高l 2,天花板下面l 1处。
灯泡爆裂,所有碎片以同样大小的速度v 朝各个方向飞去。
求碎片落到地板上的半径(认为碎片和天花板的碰撞是完全弹性的,即切向速度不变,法向速度反向;碎片和地板的碰撞是完全非弹性的,即碰后静止。
)
四.刚体的平动和定轴转动
1. 我们讲过的圆周运动是平动而不是转动
2. 角位移φ=φ(t ), 角速度ω=dφ/dt , 角加速度ε=dω/dt 3. 有限的角位移是标量,而极小的角位移是矢量 4. 同一刚体上两点的相对速度和相对加速度
两点的相对距离不变,相对运动轨迹为圆弧,V
A =V
B +V AB ,
在AB 连线上
投影:[V A ]AB =[V B ]AB ,a A =a B +a AB,a AB =,a n AB +,a τAB , ,a τAB 垂直于AB,,a n AB =V AB 2/AB
例:A ,B ,C 三质点速度分别V A ,V B ,V C 求G 的速度。
五.课后习题:
一只木筏离开河岸,初速度为V ,方向垂直于岸边,航行路线如图。
经过时间T 木筏划到路线上标有符号处。
河水速度恒定U 用作图法找到在2T ,3T ,4T 时刻木筏在航线上的确切位置。
五、处理问题的一般方法
(1)用微元法求解相关速度问题
例1:如图所示,物体A 置于水平面上,A 前固定一滑轮B ,高台上有一定滑轮D ,一根轻绳一端固定在C 点,再绕过B 、D ,BC 段水平,当以恒定水平速度v 拉绳上的自由端时,A 沿水平面前进,求当跨过B 的两段绳子的夹角为α时,A 的运动速度。
(v A =
α
cos 1+v
) (2)抛体运动问题的一般处理方法 1. 平抛运动 2. 斜抛运动
3. 常见的处理方法
(1)将斜上抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动
(2)将沿斜面和垂直于斜面方向作为x 、y 轴,分别分解初速度和加速度后用运动学公式解题
(3)将斜抛运动分解为沿初速度方向的斜向上的匀速直线运动和自由落体运动两个分运动,用矢量合成法则求解
例2:在掷铅球时,铅球出手时距地面的高度为h ,若出手时的速度为V 0,求以何角度掷球时,水平射程最远?最远射程为多少?
(α=
gh
v v 22sin
200
1
+-、 x=g
gh v v 220
0+)。