最新高中物理竞赛辅导讲课稿

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学而思高中物理竞赛讲义1

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．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。

高中物理九级物理压强竞赛辅导竞赛讲座讲稿新人教版

学校物理竞赛辅导—压强一、学问要点1、压力和压强(1) 垂直压作用在物体外表上的力叫压力．(2) 物体单位面积上受到的压力叫压强.通常用p表示压强，F表示压力，S表示受力面积，压强的公式可以写成p=F/S在国际单位制中，力的单位是牛，面积的单位是平方米，压强的单位是牛／平方米，它的特地名称叫帕斯卡，简称帕，1帕＝1牛／平方米.(3)在压力不变的状况下，增大受力面积可以减小压强；减小受力面积可以增大压强．2、液体的压强〔1〕液体对压强的传递规律—帕斯卡定律。

加在密闭液体上的压强，能够大小不变地被液体向个个方向传递。

其重要应用有液压机等。

〔2〕液体内部的压强。

其特点是液体对容器底和容器壁都有压强，液体内部向各个方向都有压强，压强随深度的增大而增大，但在同一深度，液体向各个方向的压强相等。

液体内部的计算公式是：P=ρgh。

〔3〕连通器原理。

连通器里假设只有一种液体，在液体不流淌的状况下，各容器中液面总保持相平。

船闸、锅炉水位计都是应用连通器原理的样子。

〔4〕虹吸现象3、大气的压强〔1〕空气，也象液体那样，受到重力的作用，而且能流淌，因而空气内部向各个方向都有压强，大气对浸在它里面的物体的压强叫做大气压强。

1654年德国学者格里克做的马德堡半球试验证明白大气压强的存在。

〔2〕大气压强的实质，要用气体分子运动论来说明。

气体的压强是大量做无规章运动的气体分子与容器壁不断碰撞而产生的。

〔3〕大气压强的数值可以利用托里拆利试验测出。

大气压强的数值与距离地面的高度及天气的变化有关。

通常把760毫米汞柱的大气压叫做标准大气压。

1标准大气压=1.01×105帕。

〔4〕活塞式抽水机、离心式水泵是利用大气压强把水抽上来的。

液体从液面较高的容器经过管子流入液面较低的容器，这种现象叫做虹吸现象。

虹吸现象也是由于大气压的作用而产生的。

〔5〕气体的压强跟体积的关系，大量试验说明：在温度不变时，确定质量的气体，体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。

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。

高中物理竞赛讲义(超级完整版)

高中物理竞赛教程讲解教案

高中物理竞赛教程讲解教案
教学目标：
1. 掌握物理竞赛常见题型的解题技巧和方法；
2. 提高学生物理分析和推理能力；
3. 激发学生对物理竞赛的兴趣。

教学过程：
第一步：介绍物理竞赛概况
1. 简单介绍物理竞赛的重要性和意义；
2. 讲解物理竞赛的题型和考试形式。

第二步：讲解解题技巧和方法
1. 讲解常见的物理竞赛题型，如选择题、计算题、推理题等；
2. 指导学生如何正确审题和理解题意；
3. 分享解题技巧和方法，如逆向思维、物理常识运用等。

第三步：案例分析和练习
1. 给学生展示一些物理竞赛经典题目，并分析解题思路；
2. 让学生尝试解答一些类似的题目，并指导他们如何进行解题；
3. 及时纠正学生的错误，帮助他们改进解题方法。

第四步：小组讨论和分享
1. 组织学生分成小组，共同讨论解题方法和答案；
2. 各组展示他们的解题思路和答案，并互相学习交流。

第五步：总结和评价
1. 回顾本节课学习内容，总结解题技巧和方法；
2. 评价学生的学习表现，鼓励他们继续努力；
3. 展望下节课的学习内容和目标。

教学反思：
通过本节课的教学，学生应当能够掌握物理竞赛的一些基本解题技巧和方法，并对物理竞赛产生兴趣。

在教学过程中，老师应当注重引导学生思考和讨论，激发他们的学习热情，同时要适时给予学生肯定和鼓励，促进他们的学习动力。

竞赛辅导(功和能)讲稿

物理竞赛辅导内容（功和能）知识要点分析：功和能是物理学中的两个重要概念，能的转化和守恒定律是自然界中最普遍、最基本的规律，能量这条线索是物理学中解决物理问题的一条重要途径，利用能量观点不仅是处理力学问题的重要途径，而且也是分析解决热学、电磁学以及近代物理学中有关问题的重要依据。

利用能量的观点处理物理学的问题有三大优点：一是能较好地把握物理问题的实质，因为它关心的是物理过程的始末状态和对应过程中能量的转化关系，可以不涉及过程中力作用的细节；二是可以解决牛顿第二定律难以解决的问题；三是能量和功均为标量，这给运算带来的方便。

一、功1、功：力对空间的积累效应。

W=FScos θ2、力：保守力与非保守力1）保守力：力做功与路径无关，只取决于物体的始末位置。

例：重力，万有引力、弹簧弹力、电场力、分子力。

理解： A 物体运动一周，此力做功为零，则为保守力；B 若能与势能联系起来，也为保守力；2）非保守力：做功与路径有关的力，例：摩擦力等。

3、位移：力的作用点的位置变化成为力的位移。

一般情况：物体的位移等于力的作用点的位移——质点；某些情况：物体的位移不等于力的作用点的位移——非质点；例1：半径为R 的圆柱体上缠绕一根细线，施加一水平恒力F 拉动轻绳，使圆柱体无滑滚动一周，则力F 做得功为（ R F π4⋅ ）例2：已知力F ＝100牛，拉动物体在光滑的水平面上前进S ＝1米，其中线与水平面的夹角α＝60。

，求在此过程中，拉力做的功。

4、功的相对性：1）在求解功的问题中，位移与参考系有关，因此选用不同的参考系，位移不同，所求的功亦不同。

一般情况下，往往以地面为参考系。

例3：已知：倾角为θ、长度为L 的斜面上放置一物块M,当物块匀速下滑至斜面底端时，斜面匀速向右运动了θcos 2LS =，求各力所作的功及斜面对物体作的功。

（θ＝30）2）一对作用力与反作用力做功和参考系无关；A ：在系统中，作用力与反作用力等大反向，在求它们做的总功时所用的是相对位移，（例如：一对静摩擦力做的总功为零；一对滑动摩擦力作得总功为—f d 相对）而相对位移与参考系的选取无关。

高中物理竞赛讲座讲稿子：第五部分《振动和波》

第五部分振动和波第一讲基本知识介绍《振动和波》的竞赛考纲和高考要求有很大的不同，必须做一些相对详细的补充。

一、简谐运动1、简谐运动定义：∑F = －k x①凡是所受合力和位移满足①式的质点，均可称之为谐振子，如弹簧振子、小角度单摆等。

谐振子的加速度：a= －mk x2、简谐运动的方程回避高等数学工具，我们可以将简谐运动看成匀速圆周运动在某一条直线上的投影运动（以下均看在x 方向的投影），圆周运动的半径即为简谐运动的振幅A 。

依据：∑F x = －m ω2Acos θ= －m ω2x对于一个给定的匀速圆周运动，m 、ω是恒定不变的，可以令：m ω2= 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加速度方程：a = －ω2A 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 = －ω2xA = 202)v (x ω+ tg φ= －x v ω 3、简谐运动的合成a 、同方向、同频率振动合成。

两个振动x 1 = A 1cos(ωt +φ1)和x 2 = A 2cos(ωt +φ2) 合成，可令合振动x = Acos(ωt +φ) ，由于x = x 1 + x 2 ，解得A = )cos(A A 2A A 12212221φ-φ++ ，φ= arctg 22112211cos A cos A sin A sin A φ+φφ+φ显然，当φ2－φ1 = 2k π时（k = 0，±1，±2，…），合振幅A 最大，当φ2－φ1 = （2k + 1）π时（k = 0，±1，±2，…），合振幅最小。

b 、方向垂直、同频率振动合成。

当质点同时参与两个垂直的振动x = A 1cos(ωt + φ1)和y = A 2cos(ωt + φ2)时，这两个振动方程事实上已经构成了质点在二维空间运动的轨迹参数方程，消去参数t 后，得一般形式的轨迹方程为212A x +222A y －221A A xy cos(φ2－φ1) = sin 2(φ2－φ1) 显然，当φ2－φ1 = 2k π时（k = 0，±1，±2，…），有y = 12A A x ，轨迹为直线，合运动仍为简谐运动；当φ2－φ1 = （2k + 1）π时（k = 0，±1，±2，…），有212A x +222A y = 1 ，轨迹为椭圆，合运动不再是简谐运动；当φ2－φ1取其它值，轨迹将更为复杂，称“李萨如图形”，不是简谐运动。

高中物理竞赛讲座讲稿

高中物理竞赛讲座讲稿课题：固体与液体的性质主讲人：桐城中学华奎庭一、基础知识部分（一）固体的特性（1）晶体与非晶体固体可以分为晶体与非晶体。

晶体又可分为单晶体与多晶体。

从本质上说，非晶体是粘滞性很大的液体。

因此，固体严格地讲主要指晶体。

晶体的特点：具有一定的熔点。

在熔解或凝固的过程中，固、液态并存，温度保持不变。

而单晶体，除此之外还具有天然的规则几何外形。

物理性质（如弹性模量、导热系数、电阻率、吸收系数等）具有各向异性。

多晶体是由许多小的单晶粒组成。

（晶粒的线度约为10-3cm ）由于晶粒的排列的无序性，故物理性质表现为各向同性。

外形也不具有规则性。

（2）晶体的微观结构所有的晶体从微观结构上看，都是大量的相同的粒子（分子或原子或离子，统称为结构基元）在空间周期性规则排列组成的。

由这些结构基元在空间周期性排列的总体称之为空间点阵结构。

每个几何点称之为结点。

空间点阵是一种数学抽象。

只有当点阵中的结点被晶体的结构基元代替后，才成为晶体结构。

各粒子（即结构基元）并不是被束缚在结点不动，而是在此平衡位置不停地无规则振动。

由于这种周期性的并且有某种对称性晶体点阵的规则排列，决定了晶体宏观上的规则的天然几何形状决定了物理性质呈现出出各向异性。

又由于晶体的空间点阵决定的每个粒子所保持的严格的相互位置关系，即结合关系，当晶体被加热时达到瓦解程度的温度是一样的，不断加热，不断对结合关系进行瓦解直到瓦解完成，完全变成液体，温度始终不必升高。

因此，晶体有一定的熔点。

（3）物体的热膨胀在外界压强不变的条件下，物体的长度、面积、体积随温度升高而增加的现象叫热膨胀。

在相同的条件下，气体、液体、固体的热膨胀不同。

气体最显著，固体最不明显。

也有极少数物质，在某一温度范围内（如：水在0℃～4℃）当温度升高时体积反而减小。

这种现象叫反常膨胀。

水、锑、铋、铸铁等都有反常膨胀。

在温度变化范围不太大时，线度膨胀近似遵从如下关系： l=l 0（1+αt ）或△l=αl △T式中的α叫膨胀系数。

高中物理竞赛讲座讲稿：量子论(第二稿)

第九章量子论（第二稿）第一节黑体辐射1.热辐射在上一章中,我们已经提到,当开尔文勋爵所说的两朵乌云的第二朵被拔开时，人们发现了近代物理学的两个基础理论的另一个理论即量子论.由于温度升高而发射能量的辐射源，通常称为热辐射.热辐射体中原子和分子不发生运动状态变化．热辐射能量来自物体的热运动.物体在任何温度下（只要不是绝对零度）都向四周进行热辐射，也从周围吸收这种辐射.热辐射的光谱是连续光谱．一般情况下，热辐射的光谱不仅与辐射源的温度有关，还与它的表面特征有关.为了定量的描述热辐射与温度和物体特性的关系，首先引入下列概念：(1)辐射出射度(简称辐出度)温度为T 的热辐射体,在单位间内从单位面积向各个方向辐射出的所有频率的辐射能量.又称为辐射能通量密度.(2)单色辐射出射度温度为T 的热辐射体, 在单位时间内从单位面积向各个方向所发射的、在某一频率附近的单位间隔内辐射能量（即功率）叫做该物体的单色辐射出射度.单色辐射出射度与温度、频率和物体的表面特性有关.(3)吸收本领入射到物体上的辐射通量,一部分被物体散射或反射(对透明物体,还会有一部分透射), 其余的为物体所吸收.2.黑体热辐射的规律是很复杂的，我们知道，各种物体由于它有不同的结构，因而它对外来辐射的吸收以及它本身对外的辐射都不相同．但是有一类物体其表面不反射光，它们能够在任何温度下，吸收射来的一切电磁辐射，这类物体就叫做绝对黑体，简称黑体.绝对黑体是我们研究热辐射时为使问题简化的理想模型.实际上黑体只是一种理想情况，但如果做一个闭合的空腔，在空腔表面开一个小孔，小孔表面就可以模拟黑体表面.这是因为从外面射来的辐射，经小孔射入空腔，要在腔壁上经过多次反射，才可能有机会射出小孔.因此，在多次反射过程中，外面射来的辐射几乎全部被腔壁吸收.在实验中，可在绕有电热丝的空腔上开一个小孔来实现，正因为实验所用的绝对黑体都是空腔辐射，因此，黑体辐射又称为空腔辐射．3.黑体的经典辐射定律1879年，斯忒藩(J ．Stefan ，1835~1893年)从实验观察到黑体的辐出度与绝对温度T 的四次方成正比，即:4J T σ=1884年玻尔兹曼从理论上给出这个关系式．其中8245.6703210/()W m K δ-=⨯⋅.对一般物体而言,()412J T Js m εσ--=,ε为发射率，J 为辐出度, ()412J T Js m εσ--=，式中()81245.67010Js m K σ----=⨯，称为斯特藩-玻尔兹曼常数.通常ε<1，但对黑体而言，e = 1 (即为完全辐射).如果物体周围的环境温度为0T ，则须考虑物体表面对入射辐射能的吸收.假定入射的辐射能通量密度为40T σ，a 为物体表面的吸收率，则该物体表面所吸收的辐射能通量密度为40J a T σ'=，通常a < 1，但对黑体而言，1a =(即为完全吸收).因此物体表面对入射能量的反射率为1r a =-.从理论上我们不难证明物体表面的放射率和吸收率相等，即e a =，此称为我们可以说：容易辐射能量的物体，也容易吸收入射的能量.处于热平衡时，黑体具有最大的吸收比，因而它也就有最大的单色辐出度.4.紫外灾难(1)基尔霍夫定律(Kirchhoff's Law):热平衡状态时，任何物体的单色辐出度与单色吸收比之比，等于同温度条件下绝对黑体的单色辐出度因此，“绝对黑体的单色辐出度”，是当时研究的尖端课题.推论：a.若T A ＝T B ，则辐射多的吸收也多，不能辐射亦不能吸收；b.λ一定时，绝对黑体辐射和吸收的能量比同温度下的其它物体都多.经典理论在短波段的这种失败成为“紫外灾难”.(2)普朗克假设：a.空腔黑体可用一些线性谐振子来代表.b.谐振子只能处于某些特殊的不连续的状态中，它们的能量只能是h εν=的整数倍.c.发射和吸收的能量只能是ε的整数倍.【例1】(1)有一金属圆柱体的表面积为S ，其内部装有电热丝，通电流后可以生热，供热的功率为0P ，起始时圆柱体的表面以砂纸磨亮，其辐射发射率可视为零.经通电加热后，利用热电偶测得圆柱体表面达成热平衡时的温度为1T .现利用蜡烛将该圆柱体表面熏黑，其辐射发射率可视为1，以同样的方式通电加热，则圆柱体表面的热平衡温度为T.设当时金属圆柱体周围的环境温度为0T ，在实验期间稳定不变.因热传导和对流而损失的热量功率，可合理假设为正比于圆柱体表面温度和环境温度的差值.试求T 和上述已知量，即S 、P 、1T 、和0T ，之间的数学关系式为何？(2)下列为已知量的数值：电热丝的供热功率15.0P W =金属圆柱体的表面积224.8S cm =金属圆柱体表面磨亮时的热平衡温度121244T C =环境温度025T C =.试求圆柱体表面熏黑时的热平衡温度T 为何？【解析】(1)当金属圆柱体表面磨亮时，没有因辐射而致的热损失，只有因传导和对流而致的热损失.后者根据题中的假设，与圆柱表面温度1T 和环境温度0T 之间的差值成正比，故10()P k T T =- (1)式中k 为比例常数.当圆柱体表面熏黑时，除了因传导和对流的热损失外，还须加计辐射的热损失.设圆柱体表面的热平衡温度为T ，则4400()()P S T T k T T σ=-+- (2)由上两式消去比例常数k ，可得440010()()P T T P S T T T T σ-=-+- ()441010()0P T T T T S T T σ+--=- (3) (2)将已知数值代入(3)式，可得()()448415.048529805.6701024.810485298T T --+--=⨯⨯⨯⨯- 利用逼近求根法如下表：若取三位有效数字，则C K T 163436==【总结】第二节光电效应普朗克提出了能量子概念以后，许多物理学家都想从经典物理学中求得解释，但始终无法成功．为了尽量缩小与经典物理学之间的差距，普朗克把能量子的概念局限于振子辐射能量的过程，而认为辐射场本身仍然是连续的电磁波．直到1905年爱因斯坦在光电效应的研究中，才突破了普朗克的认识，看到了电磁波能量普遍都以能量子的形式存在．从光和微观粒子相互作用的角度来看，各种频率的电磁波都是能量为的光粒子(称作光子)体系，这就是说，光不仅有波的性质而且有粒子的性质．1.光电效应及其实验规律在1886年~1887年，赫兹在证实电磁波的存在和光的麦克斯韦电磁理论的实验过程中，已经注意到：当两个电极之一受到紫外光照射时，两电极之间的放电现象就比较容易发生．然而当时赫兹对这个现象并没有继续研究下去．直到电子发现后，人们才知道这是由于紫外光的照射，使大量电子从金属表面逸出的缘故．这种电子在光的作用下从金属表面发射出来的现象，称为光电效应，逸出来的电子称为光电子．研究光电效应的实验装置如图所示，阴极K 和阳极A 封闭在真空管内，在两板之间加一可变电压，用以加速或阻挡释放出来的电子．光通过石英小窗W 照到电极K 上，在光的作用下，电子从电极K 逸出，并受电场加速而形成电流，这种电流称为光电流．实验结果发现光和光电流之间有一定的关系．首先在入射光的强度与频率不变的情况下，电流—电压的实验曲线如图所示．曲线表明，当加速电压U 增加到一定值时，光电流达到饱和值，这是因为单位时间内从阴极K 射出的光电子全部到达阳极A ．若单位时间内从电极K 上击出的光电子数目为n ，则饱和电流I ＝ne ．另一方面，当电位差V 减小到零，并逐渐变负时，光电流并不降为零，就表明从电极K 逸出的光电子具有初动能．所以尽管有电场阻碍它运动，仍有部分光电子到达电极K ．但是当反向电位差等于-U g 时，就能阻止所有的光电子飞向电极A ，光电流降为零，这个电压叫遏止电压．它使具有最大初速度的电子也不能到达电极A ．如果不考虑在测量遏止电压时回路中的接触电势差，那么我们就能根据遏止电压-U g 来确定电子的最大速度和最大动能，即212m g mv eU 在用相同频率不同强度的光去照射电极时，得到的电流—电压曲线如图所示．它表示出对于不同强度的光，Vg 是相同的，这说明同一种频率不同强度的光所产生的光电子的最大初动能是相同的．此外，用不同频率的光去照射电极K 时，实验结果是频率愈高，Vg 愈大．并且与Vg 成直线关系，频率低于的光，不论强度多大，都不能产生光电子，因此不同的材料，阈频率不同．总结所有的实验结果，光电效应的规律可归纳为如下几点：1．饱和电流I 的大小与入射光的强度成正比，也就是单位时间内被击出的光电子数目与入射光的强度成正比．(光电效应第一定律)2．光电子的最大初动能(或遏止电压)与入射光的强度无关，而只与入射光的频率有关．频率越大，光电子的能量就越大．(光电效应第二定律)3．入射光的频率低于遏止频率(极限频率,红限频率)的光，不论光的强度如何，照射时间多长，都没光电子发射．(光电效应第三定律)4．光的照射和光电子的释放几乎是同时的，在测量的精度范围内10-9s 观察不出这两者间存在滞后现象．2.光电效应和波动理论的矛盾光能使金属中的电子释放，从经典理论来看，是不难理解的．我们知道金属里面有大量的自由电子，这些电子通常受到正电荷的引力作用，而被束缚在金属表面以内，它们没有足够的能量逸出金属表面．但因光是电磁波，在它的照射下，光波中的电场作用于电子，迫使电子振动，给电子以能量，使电子有足够的能力挣脱金属的束缚而释放出去．因此按照光的电磁理论可以预测：(1)光愈强，电子接受的能量愈多，释放出去的电子的动能也愈大．(2)释放电子主要决定于光强，应当与频率等没有关系．但是，实验测量的结果却并不如此.(3)关于光照的时间问题，波动观点更是陷于困境．从波动观点来看，光能量是均匀分布，在它传播的空间内，由于电子截面很小，积累足够能量而释放出来必须要经过较长的时间，合实验事实完全完全不符.3.爱因斯坦光电效应方程为了解释光电效应的所有实验结果，1905年爱因斯坦推广了普朗克关于能量子的概念．前面已经指出普朗克在处理黑体辐射问题时，只是把器壁的振子能量量子化，腔壁内部的辐射场仍然看作是电磁波．然而爱因斯坦在光电效应的研究中指出：光在传播过程中具有波动的特性，而在光和物质相互作用的过程中，光能量是集中在一些叫做光量子(简称光子)的粒子上．从光子的观点来看，产生光电效应的光是光子流，单个光子的能量与频率成正比即：h εν=式中h 是普朗克常数．把光子的概念应用于光电效应时，爱因斯坦还认为一个光子的能量是传递给金属中的单个电子的．电子吸收一个光子后，把能量的一部分用来挣脱金属对它的束缚，余下的一部分就变成电子离开金属表面后的动能，按能量守恒和转换定律应有：212h mv W ν=+ 上式称为爱因斯坦光电效应方程．其中212mv 为光电子的动能，W 为光电子逸出金属表面所需的最小能量，称为脱出功．对光电效应四个定律的解释：（1）光电效应第一定律的解释 Ne I ∝：光子数↑⇒光电子数↑I ⇒↑（2）光电效应第二定律的解释：0221U k U A h mv a -=-=νν00eU A A h ek h ===⎩⎨⎧νa U ：遏止电压，0U ：逸出电位（3）光电效应第三定律的解释：ek A h A ==0ν光电子动能不小于零（4）光电效应第四定律的解释：s t 810-≤：光子能量⇒电子，无须能量积累时间1921年，爱因斯坦因对物理学的贡献，特别是光电效应获诺贝尔物理学奖爱因斯坦理论的验证1916年，密立根进行了精密的测量，证明~a U ν确为直线，且直线的斜率为h e.1923年获诺贝尔物理学奖4.光子的质量和动量2c h m h P h νλνε===⎩⎨⎧光子既具有一定的能量，就必须具有质量．但是光子以光的速度运动，牛顿力学便不适用．按照狭义相对论质量和能量的关系式，就可以决定一个光子的质量在狭义相对论中，质量和速度的关系为m 0为静止质量，光子永远以不变的速度c 运动，因而光子的静止质量必然等于零，否则m 将为无穷大．因为相对于光子静止的参照系是不存在的，所以光子的静止质量等于零也是合理的．而原子组成的一般物质的速度总是远小于光速的，故它们的静止质量不等于零．在m0是否等于零这一点上光子和普通的物质有显著的区别．在狭义相对论中，任何物体的能量和动量的关系为光子的静止质量为0，故光子的动量为h p c cεν== 这是和光子的质量为2p h m c cν==，速度为c. 光电效应明确了光的行为像粒子，并且可用动力学的变量（动量和能量）来描述粒子的行为；在光和物质相互作用过程中，光子是整体在起作用.另一方面，在讨论衍射和干涉现象时，需要把光作为波动来处理，于是用波长来阐明问题.波动特征和粒子特征是互相对立的，但并不是矛盾的.光的波长既适宜于显示波动特征，同时又也容易显示粒子特征.对于电磁波谱的长波段，表示其波动特征的物理量T 和较大，而表示其粒子特征的物理量ε和p 较小，因而容易显示波动特征，反之，对于电磁波谱的短波段，表示其波动特征的物理量T 和较小，而表示其粒子特征的物理量ε和p 较大，因而容易显示粒子特征.【例1】将一块金属板放在离单色点光源5米远的地方，光源的光功率输出为10-3瓦.假设被打出的光电子可以从半径为10-8米（约相当于原子直径的十倍）的圆面上以从光源取得它所得的能量，已知打出一个电子需要5.0eV.现在将光认为是经典波动，对这种装置的一个“靶”来说，打出一个光电子需要多长时间？【解析】电子接受能量的靶面积为92(10)π-⋅，半径为5米的球面面积为，前者是后者的，故每秒投射于靶面积上的能量为3201010--⋅焦耳.打出一个电子需要能量5eV ，即 19810-⨯焦耳，故积累这些能量需时192381010--⨯秒=22.22小时. 实际上光电效应是几时的，根本不需要这么长的时间.这说明光与光电阴极电子的作用决不是经典波动模型中能量积累的那种形式【例2】若—个光子的能量等于一个电子的静能量，试问该光子的动量和波长是多少？在电磁波谱中它是属何种射线？【解析】—个电子的静能量为m 0c 2，按题意2h mc ν=光子的动量光子的波长因电磁波谱中γ射线的波长在300~10-4A 范围内，所以该光子在电磁波谱中属于γ射线．5.康普顿效应(1)散射现象：光通过不均匀物质时，向各个方向发射的现象实验发现：X 射线→金属或石墨时，也有散射现象1922、1923年康普顿及其学生吴有顺进行了系统研究(2)实验装置：如图(3)实验结果:a.散射光中除有与入射线波长0λ相同的，还有比0λ大的波长λ，0λλλ∆=-随散射角θ而异，θ增大时，λ的强度增加，0λ的强度减小.b.当散射角θ确定时，波长的增加量与散射物质的性质无关.c.康普顿散射的强度与散射物质有关.原子量小的散射物质，康普顿散射较强，原波长的谱线强度较低.反之相反.按经典电磁理论，光的散射是带电粒子在入射光电场作用下作受迫振动，散射光与入射光应该有相同波长.按照光子理论，一个光子与散射物中的一个自由电子发生碰撞，散射光子将沿某一方向进行——康普顿散射，光子与电子之间碰撞遵守能量守恒和动量守恒，电子受到反冲而获得一定的动量和动能，因此散射光子能量要小于入射光子能量.由光子的能量与频率间的关系可知，散射光的频率要比入射光的频率低，因此散射光的波长.如果入射光子与原子中被束缚得很紧的电子碰撞，光子将与整个原子作弹性碰撞（如乒乓球碰铅球），散射光子的能量就不会显著地减小，所以观察到的散射光波长就与入射光波长相同.下图为光子与自由电子弹性碰撞的示意图.应用相对论质量、能量、动量关系，有式中m 0、m为电子的静质量和质量，m =将上式第二式写成分量式00cos cos h h mv c cννϕθ=- sin sin h mv cνϕθ= 解以上联立方程组，消去ϕ，即得22002sin 2sin 22c h m c θθλλλλ∆=-== 式中叫做电子的康普顿波长.上式表明λ∆与散射物质的性质无关.康普顿散射进一步证实了光子论，证明了光子能量、动量表示式的正确性，光确实具有波粒两象性.另外证明在光电相互作用的过程中严格遵守能量、动量守恒定律.在基元相互作用过程中，能量、动量守恒.1927年，康普顿因此获诺贝尔物理学奖【例1】求nm 5001=λ的可见光光子和nm .102=λ的X 射线光子的能量、动量和质量？J .19110983-⨯=ε,s /m kg .P ⋅⨯=-27110331,kg .m 36110424-⨯= J .15210991-⨯=ε,s /m kg .P ⋅⨯=-24210636,kg .m 32210212-⨯=【例2】nm .0100=λ的X 射线，射向静止的自由电子，观察方向o 90=ϕ，求：①?=λ②反冲电子的动能和动量？(①nm .012430=λ②eV .J .E k 41510421083⨯=⨯=-, )s /m kg (j .i .P e ⋅⨯-⨯=-- 23231053510636或：',s /m kg .P o e44381051823=⋅⨯=-θ) 【例3】已知X 光光子的能量为MeV .60，在康普顿散射之后，波长变化了20％，求反冲电子的能量.(MeV .E e 610=)练习1.下列各物体，哪个是绝对黑体？A.不辐射可见光的物体B.不辐射任何光线的物体；C.不能反射可见光的物体D.不能反射任何光线的物体.2.以金属表面用绿光照射开始发射电子，当用下列光照射时，有电子发出的为：A.紫光B.橙色光C.蓝光D.红光3.钾金属表面被蓝光照射，发出光电子，若照射的蓝光光强增加，则A.单位时间内发出光电子数增加；B.光电子的最大动能增加；C.发出光电子的红限增加；D.光电效应的发生时间后滞缩短.4.波长为0.5微米的绿光频率为_________Hz ，其电子能量为________焦耳，合______电子伏特；频率为1兆赫的无线电量子能量为___________焦耳.5.已知从铯表面发射出的光电子最大动能为2eV ，铯的脱出功为1.8eV ，则入射光光子能量为________eV ，即________焦耳，其波长为_________埃.第四节波粒二象性1.光的波粒二象性波动性：干涉、衍射、偏振粒子性：热辐射,光电效应,散射等同时具有，不同时显现2.德布罗意假设(1)假设：质量为m 的粒子，以速度v 运动时，不但具有粒子的性质，也具有波动的性质；粒子性：可用E 、P 描述νh mc E ==2, λh mv P ==波动性：可用νλ,描述 22021βν-==h c m h mc ,v m h mv h 021βλ-==------－德布罗意公式 (2)电子的德布罗意波长加速电势差为U ，则：020221m eU v ,eU v m ==Uem h eUm h v m h 122000⋅===λ nm U .2251=λ 如：nm .,V U 10150==λ（与x 射线的波长相当）)c m eU (eU hc202+=λnm U.E E k 22510=⇒>>λ kk E hc E E =⇒>>λ0 3.德布罗意假设的实验验证德布罗意关于物质波的假设在微观粒子的衍射实验中得到了验证。

物理晋级讲课稿模板范文

物理晋级讲课稿模板范文尊敬的同学们：今天，我们将一起探讨物理学的奥秘，这门学科不仅深刻影响了我们对宇宙的理解，也是现代科技的基石。

在这次物理晋级讲课中，我们将重点讨论物理学的几个核心概念，并通过实例来加深理解。

以下是讲课的主要内容：一、物理学的定义与重要性物理学是研究物质和能量的基本性质及其相互作用的科学。

它不仅帮助我们理解自然界的现象，还为技术创新提供了理论基础。

从宏观的宇宙结构到微观的基本粒子，物理学的探索范围广泛而深远。

二、经典力学基础1. 牛顿运动定律：这是经典力学的基石，包括了惯性定律、力的作用定律和作用与反作用定律。

2. 能量守恒定律：在封闭系统中，能量既不会被创造也不会被消灭，只会从一种形式转换为另一种形式。

三、电磁学原理1. 库仑定律：描述了两个点电荷之间的相互作用力。

2. 安培定律：描述了电流产生磁场的现象。

3. 法拉第电磁感应定律：揭示了变化的磁场能够产生电场。

四、热力学和统计物理1. 热力学第一定律：能量守恒在热力学过程中的体现。

2. 热力学第二定律：揭示了能量转换的方向性，即熵增原理。

3. 统计物理：通过统计方法研究大量粒子系统的宏观性质。

五、量子力学概览1. 波粒二象性：物质同时具有波动性和粒子性。

2. 海森堡不确定性原理：粒子的位置和动量不能同时被精确测量。

3. 薛定谔方程：描述量子系统状态随时间变化的基本方程。

六、相对论简介1. 狭义相对论：在所有惯性参考系中，物理定律具有相同的形式，光速在真空中是恒定的。

2. 广义相对论：引力是由于物质对时空的弯曲造成的。

七、物理学的应用1. 技术革新：如半导体技术、核能发电等。

2. 医学应用：如核磁共振成像（MRI）。

3. 航天工程：如卫星导航、深空探测等。

八、物理学的未来发展物理学的未来发展将更加注重跨学科的融合，如量子计算、生物物理学等新兴领域。

同时，对基本物理常数的更深入理解，以及对暗物质和暗能量的探索，将是未来研究的重点。

高中物理奥赛讲课教案模板

高中物理奥赛讲课教案模板
主题：光学物理题目解析
目标：通过本次讲课，学生能够了解并掌握光学物理的基本概念及解题方法，提升物理奥赛能力。

一、导入
1. 引入光学物理的概念及重要性
2. 回顾光学物理的基础知识
二、基本概念解析
1. 光的传播方式及性质
2. 反射与折射的规律及应用
3. 光的波动理论与粒子理论
三、典型题目分析
1. 讲解光学物理典型题目解题步骤
2. 利用光学物理知识解答实际问题
四、解题方法与技巧
1. 掌握快速解题技巧
2. 提高解题效率的方法
五、题目讲解与示范
1. 给学生展示光学物理题目解答过程
2. 指导学生如何思考和解决问题
六、总结与反馈
1. 总结本节课的重点知识和技巧
2. 对学生的学习情况进行反馈和评价
七、作业布置
1. 布置相关光学物理练习题，巩固所学知识
2. 鼓励学生多练多做，提升解题能力
以上为本次光学物理题目解析讲课教案模板范本，可根据具体情况进行适当调整和完善。

祝愿学生在物理奥赛中取得优异成绩！。

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3讲.教师版

第3讲运动的关联温馨寄语前面我们讨论了物理量以及物理量之间的关系，尤其是变化率变化量的关系。

我们还学习了非常牛的几个方法：相对运动法，微元法，图像法。

然而，物理抽象思想除了物理量之外，还有一大块就是模型，而各种模型都有自己的一些特点，根据这些特点，决定了这些模型的运动学性质。

探究这些性质就成了我们今天的主要任务。

知识点睛一、分速度和合速度首先速度作为矢量是可以合成和分解的。

但是同样的作为矢量，速度的合成和分解，和力这个矢量有一点不同。

这个不同在于，两个作用在同一个物体上的力，可以直接合成。

但是同一个物体，已经知道在两个方向上的速度，最后的总速度，并不一定是这两个速度的矢量和。

（CPhO选讲）例如：（这里面速度是通过两个速度各自从矢量末端做垂线相交得到的）第二个原则就是：合速度=真实的这个物体的运动速度矢量。

这里力和速度的区别是：我们看到的多个力，不见得是“合力”在各个方向上的投影；但是我们看到的多个速度，就是“合速度”在各个方向上的分速度。

所以，当且仅当两个分速度相互垂直的时候，合速度等于两个分速度的矢量和。

这个东西大家可以这样想。

遛狗的时候，每个狗的力是作用在一起的，所以遛狗越多，需要的力越大。

但是每个狗都有个速度，最后遛狗人的速度和狗的速度大小还是差不多的，不会因为遛狗个数越多就速度越快……二、体现关联关系的模型1．绳（杆）两端运动的关联：实际运动时合运动，由伸缩运动与旋转运动合成。

实际运动=旋转运动+伸缩运动【例】吊苹果逗小孩儿有两种逗法，一种是伸缩，一种是摆动。

不难总结：一段不可伸长的细绳伸缩运动速度相等——沿绳（杆）速度相等，转速无论多大不可改变绳子长度。

2．叠加运动的关联先举个例子：如图的定滑轮，两边重物都在竖直运动，并且滑轮也在竖直运动，设两边重物位移分别沃为x 1x 2，轮中心的位移为x 。

不难由绳子长度不变得位移关系：122x x x += 对应的必然有速度关系： 122v v v += 加速度关系：122a a a += 我们用运动关联的目的是为了使未知量变少。

物理知识点高中物理第六部分《热学》竞赛讲座讲稿新人教版[精

物理知识点高中物理第六部分《热学》竞赛讲座讲稿新人教版[精物理知识点高中物理第六部分《热学》竞赛讲座讲稿新人教版[精第六部分加热热学知识在奥赛中的要求不以深度见长，但知识点却非常地多（考纲中罗列的知识点几乎和整个力学――前五部分――的知识点数目相等）。

而且，由于高考要求对热学的要求逐年降低（本届尤其低得“离谱”，连理想气体状态方程都没有了），这就客观上给奥赛培训增加了负担。

因此，本部分只能采新授课的培训模式，将知识点和例题讲解及时地结合，争取让学员学一点，就领会一点、巩固一点，然后再层叠式地往前推进。

一、分子动力学理论1、物质是由大量分子组成的（注意分子体积和分子所占据空间的区别）对于分子（单原子分子）间距的计算，气体和液体可以直接使用3个分子所占据的空间，而对于固体，则与分子（晶格）的空间排列有关。

【例题1】如图6-1所示，食盐（nacl）的晶体是由钠离子（图中的白色圆点表示）和氯离子（图中的黑色圆点表示）组成的，离子键两两垂直且键长相等。

已知食盐的摩尔质量为－33358.5×10kg/mol，密度为2.2×10kg/m，阿伏加德罗常数为23-16.0×10mol，求食盐晶体中两个距离最近的钠离子中心之间的距离。

【解释】这个问题的意思是，图中任何一个小立方体（设为a）的可变长度都是a的两倍，因此找到a成为了这个问题的焦点。

由于一摩尔的氯化钠含有na个氯化钠分子，事实上也含有2na个钠离子（或氯离子），所以每个钠离子占据空间为v=vmol3而由图不难看出，一个离子占据的空间就是小立方体的体积a，2na即a=三vmolm/?=mol，最后，邻近钠离子之间的距离l=2a2na2na－10[答：]3.97×10米〖思考〗本题还有没有其它思路？[答：]每个离子平均除以八个小立方体，因此一个小立方体包含×8个离子=所以。

（该方法通常适用于具有复杂空间晶格的晶体结构。

竞赛物理高中讲解教案模板

教学对象：高中竞赛物理学生教学目标：1. 理解机械能守恒定律的概念和适用条件。

2. 掌握机械能守恒定律在解决实际问题中的应用方法。

3. 培养学生分析问题、解决问题的能力，提高学生的物理思维水平。

教学重点：1. 机械能守恒定律的概念和适用条件。

2. 机械能守恒定律在具体问题中的应用。

教学难点：1. 机械能守恒定律在复杂问题中的应用。

2. 能量转化与守恒在物理问题中的综合运用。

教学准备：1. 教学课件或黑板。

2. 相关物理实验器材（如滑轮、弹簧秤等）。

3. 练习题。

教学过程：一、导入1. 回顾动能、势能的概念，引导学生思考能量守恒定律。

2. 提出问题：在什么情况下，机械能守恒定律成立？二、讲解机械能守恒定律1. 解释机械能守恒定律的概念，即在没有外力做功的情况下，一个系统的机械能总量保持不变。

2. 分析机械能守恒定律的适用条件：只有重力或弹力做功的系统。

3. 举例说明机械能守恒定律在生活中的应用。

三、实例分析1. 举例分析机械能守恒定律在自由落体运动、抛体运动中的应用。

2. 通过实验演示，展示机械能守恒定律在滑轮系统中的应用。

3. 分析实际物理问题，如滑块在斜面上滑动、摆球的运动等，引导学生运用机械能守恒定律解决。

四、练习题讲解1. 出示练习题，要求学生独立完成。

2. 针对学生的答案，讲解解题思路和注意事项。

3. 指出学生在解题过程中可能出现的错误，引导学生总结经验。

五、课堂小结1. 总结机械能守恒定律的概念、适用条件和应用方法。

2. 强调能量转化与守恒在物理问题中的重要性。

六、课后作业1. 完成课后习题，巩固所学知识。

2. 针对课后习题中的难点，进行拓展思考。

教学反思：1. 本节课通过实例分析和练习题讲解，使学生掌握了机械能守恒定律的应用方法。

2. 在教学过程中，注重培养学生的物理思维能力和解决问题的能力。

3. 课后作业的设计旨在巩固所学知识，提高学生的综合运用能力。

板书设计：1. 机械能守恒定律2. 适用条件3. 应用实例4. 解题步骤5. 注意事项教学评价：1. 学生对机械能守恒定律的理解程度。

高中物理竞赛讲义PPT课件

B1 B
三个质点相遇？
解析：根据题意，三质点均做等速率曲线运动，而且任意时刻
三个质点的位置分别在正三角形的三个顶点上，但是这个正三角形的边长不断缩小，如图所示。现把从开始到追上的时间t分成n
个微小时间间隔△t（△t→0），在每个微小时间间隔内，质点的运动可以近似为直线运动。于是，第一个末三者的位置A1、B1、 C1如图所示。这样可依次作出以后每经△t，以三个质点为顶点组
例2 如图所示，一个质量均匀、半径为R、质量密度为σ 的薄板。现沿着一条半径挖去其中半径为R/2的圆形薄板，求剩余薄板的质心位置。
R
R/2
●
●
O
质心在原来圆心、挖去薄板圆心所在的直径上，在圆心O的另一侧，与O点距离为 R/6.
例3 如图所示，一根细长轻质硬棒上等距离地固定着n 个质量不等的质点小球，相邻两个小球之间的距离为a。已知最左端小球与左端点之间距离也为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左端点的距离。
斜面上放上一块质量为m的滑块B。现将系统由静止释放，求释
放后劈A对物块B的压力、劈A相对地面的加速度各是多少？
（不计一切摩擦）
解析方法1：－牵连加速度
对A, Nsinθ=MaA,
(1)
对B, Nsinθ=maBx,
(2)
mg－Ncosθ=maBy, (3)
A、B加速度关联,
aBy = (aBx+aA)tanθ (4)
（2）若面物体上各质点速度不等，质心将沿曲线运动，平面物体在空间扫出一个不规则体积。定理可证成立。
例4 一直角三角形板质量分布均匀，两直角边长度分别为a和b，求质心位置。

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冰水
点随外界压强的变化关系 )OL 、升华曲线 (固体上饱和气压
1atm
随温度的变化关系 )OS 同时画在 P-T 图上，我们就能标出固、液、气三态存在的区域，这称为三相图。每条曲线对
458mmHg S
K 汽
应着两态平衡共存的情况。三条曲线的交点平衡共存的状态，称为三相点。
O ，对应三态
0 0.01 100 374 t oc
有关，对于凹液面，分子逸出液面所需做的功比平液面时小。反之，对于凸液面，如小液滴或小气
泡，才会显示出来。饱和汽压的数值与液面上蒸汽的体积无关，与该体积中有无其他气体无关。
在汽化过程中，体积增大，要吸收大量的热量。单位质量的液体完全变成同温度下的蒸汽所吸
收的热量，叫做该物质在该温度下的汽化热。如
100℃水的汽化热
都可以进行。沸腾是整个液体内部发生汽化过程，只在沸点下才能进行。
①蒸发
从微观上看，蒸发就是液体分子从液面跑出来的过程。分子从液面跑出来时，需要克服液体表
面层中分子的引力做功，所以只有那些热运动动能较大的分子可以跑出来。如果不吸热，就会使液
体中剩余分子的平均动能减小，温度降低。另一方面蒸气分子不断地返回到液体中去，凝结成液体。
物质的不同物相所存在的区域。下面有关这种物质的几个说明
P
L
中，哪些是正确的？ ( )
A. 当 T T三相点时，可以存在升华现象
固
液K 临界点
B. 在凝固过程中体积增大
C. 当 T T临界点时，可以存在沸腾现象 D. 当 p p三相点时，它是一种稳定的液体
E.以上说法都不对
气
S
三相点汽

oc
T
分子数也不断增多，直到单位时间内跑出液面的分子数与反回液面的分子数相等时，宏观上看蒸发
现象就停止了。这时液面上的蒸气与液体保持动态平衡，此时的蒸气叫做饱和蒸气，它的压强叫饱
和蒸气压。
饱和气压与液体的种类有关，在相同的温度下，易蒸发的液体的饱和汽压大，不易蒸发的液体
的饱和汽压小。对于同一种液体，饱和汽压随温度的升高而增大。饱和汽压的大小还与液面的形状
时，这种物质从固态必须经过液态才能变化为汽态，所以选项
A 不正确。在凝固过程中，看固态和
液态之间的 SL 曲线，它们的熔点随压强的增加而升高，熔化过程中体积是膨胀的，凝固过程中体积
是细小的，与水的反常膨胀不同，所以选项
B 也不正确，当 T T临界点时，这种物质不可能以液体
存在，不论压强多大，它总不能凝结为液相，所以不存在沸腾现象，临界点的温度已高于任何情况
如下图为水的三相图。水的水相点 O 是水、冰、水蒸
气平衡共存的状态，其饱和水汽压 PS 4.58mmHg 、温度 T=273.16 开 0.01℃，这是国际温标规定
的基本固定点。因为水的三相点是唯一的，不像冰点和汽点那样会随外界压强的变化而变化。
例如图 4-1-1 所示的 P-T 图线中，表示了一定质量某种
②沸腾液体内部和容器壁上存有小气泡，它能使液体能在其内部汽化，起着汽化核的作用。气泡内的
总压强是泡内空气分压强
pa
nRT V 和液体的饱和汽压 ps 之和；气泡外的压强是液面上的外界压强
p外和 gh 之和，通常情况下，液体静压强
gh 忽略不计。因此，在某一温度下，液内气泡的平衡
n RT 条件为 V
ps (T )
p外
。当液体温度升高时，
ps 增大，同时由温度升高和汽化，体积膨胀，
导致 ps 下降，这样在新的条件下实现与 p外的平衡。当 ps
L 539cal / g 2.26 106 J / kg 4.07 104 J / mol 。液体汽化时吸热，一方面用于改变系统的
内能，同时也要克服外界压强作功。如果
1mol 液体和饱和汽的体积分别为 VL ,Vg ，且 VL <<Vg ，对
饱和汽采用理想气体方程近似处理， L E p(Vg VL ) E pVg E RT
下的沸点温度。选项 C 也不正确。当 p
体。选项 D 也不正确。解 :选项 E 正确。
p三相点时，这种物质只有固态与汽态而不是一种稳定的液
点评这是一道考查对物质三态变化的综合题，通过三相图，认识三态之间的变化和三相点与临界点的物理意义。
§ 4．2 气液相变物质由液态转变为气态叫汽化，由气态转化为液态的过程叫液化。在一定压强下，单位质量液
因此液体分子蒸发的数量，是液体分子跑出液面的数量，减少蒸气分子进入液面的数量。
对于液面敞开的情况，影响蒸发快慢的因素，主要有以下三种：一是液面的表面积，二是温度，
三是液面上的通风情况。在液面敞开的情况下，液体会不断蒸发，直到液体全部转变为蒸起为止。
在密闭的容器中，随着蒸发的不断进行，容器内蒸汽的密度不断增大，这时返回液体中的蒸气
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物态变化 § 4.1 相与相变
相 :指的是热学系统中物理性质均匀的部分，一个相与其他部分之间有一定的分界面隔离开来。
例如冰和水的混合物中，因为冰和水的物理性质不同，故为不同的相，但它们的化学成份相同。一
种化学成分称为“一元” ，因此冰水混合物称为单元二相系，而水和酒精的混合物就是二元单相系。
体变为同温度气体时所吸收的热量称为汽化热，一般用
L 表示；相应的一定压强下，单位质量的气
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体凝结为同温度液体时所放出的热量称为凝结热，数值也是的热量为
L ，在汽化和凝结过程中，吸收或放出
Q=mL
4．2、 1、液体的汽化
液体的汽化有蒸发和沸腾两种不同的形式。蒸发是发生在液体表面的汽化过程，在任何温度下
分析 :将液体和固体上方的饱和汽压随温度变化的曲线
SK，
图 4-1-1
升华曲线 SO，以及熔点随温度变化的熔化曲线 SL ，同时画在
P-T 图上 (图 2-1-1) ，我们就能标出固、液、汽三态存在的区域；每条曲线对应着两态平衡共存的情
况，三根曲线的交点 S，对应着三态平衡共存的惟一状态，称为三相点，图线叫三相图。当 T T三相点
相变：不同相之间的相互转变称为相变。
相变特点：伴随物态的变化；要吸收或放出的热量。
相变潜热：相变时吸收或放出的热量统称相变潜热L 。
l (u2 u1 ) p(V2 V1 )
(u2 u1 ) 称为内潜热， p(V2 V1 ) 称为外潜热。
L
三相图：将同一种物质的汽化曲线 OK 、熔解曲线 (熔
218atm

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