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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 全国中学生物理竞赛委员会委员: 关于修订全国中学生物理竞赛内容提要,近三年来已经开过多次研讨会议。现将研讨 会议后形成的待审稿发给各位委员, 请审查和修改。 将于 2011 年在西安举行的第 28 届全国 中学生物理竞赛决赛期间召开的全国中学生物理竞赛委员会全体会议上进行审定。 若经全会 审定后通过,将于 2013 年开始实行。 全国中学生物理竞赛委员会常务委员会 2011 年 9 月 全国中学生物理竞赛内容提要 (2011 年 11 月修订,2013 年开始实行) 说明:按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第 9 次全体会议(1990 年)的建议,由中 国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据 《全国中学生物理竞赛章程》 中关于 命题原则的规定,结合我国中学生的实际情况,制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》 , 作为今后物理竞赛预赛、 复赛和决赛命题的依据。 它包括理论基础、 实验、 其他方面等部分。 1991 年 2 月 20 日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。 1991 年 9 月 11 日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第 10 次全体会议通过,开始实施。 经 2000 年全国中学生物理竞赛委员会第 19 次全体会议原则同意, 对 《全国中学生物理 竞赛内容提要》做适当的调整和补充。考虑到适当控制预赛试题难度的精神, 《内容提要》 中新补充的内容用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容,预赛试题仍沿用原规 定的《内容提要》 ,不增加修改补充后的内容。 2005 年,中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。依据 修订后的章程, 决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写 《全国中学生物理竞 赛实验指导书》 ,作为复赛实验考试题目的命题范围。 2011 年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,经全国中学生物理竞赛委员 会第 30 次全体会议通过,2013 年开始实行。 (2011 年的修订内容用黑色楷体字表示) 一、.理 论 基 础 力 学 1. 运动学 参考系 坐标系 直角坐标系 ※平面极坐标 质点运动的位移和路程 速度 加速度 矢量和标量 矢量的合成和分解 ※矢量的标积和矢积 匀速及匀变速直线运动及其图像 运动的合成 抛体运动 圆周运动 ※曲线运动中的切向加速度和法向加速度 相对速度 伽里略速度变换 刚体的平动和绕定轴的转动 角速度和角加速度 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 惯性参考系 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) ※非惯性参考系 ※平动加速参考系中的惯性力 ※匀速转动参考系中的惯性离心力 视重 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 ※平行力的合成 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.※角动量 ※冲量矩 ※角动量 ※质点和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.天体运动 在万有引力作用下物体的运动 开普勒定律 行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动 8.流体静力学 静止流体中的压强 浮力 9.振动 简谐振动 ( x ? A cos(?t ? ? ) ) 振幅 频率和周期 相位 振动的图像 参考圆 简谐振动的速度 v ? ??A sin(?t ? ? ) (线性)恢复力 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) 10.波和声 横波和纵波 波长 频率和波速的关系 波的图像 ※平面简谐波的表示式 y ? A cos ? (t ? ) 波的干涉 ※驻波 波的衍射(定性) 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 原子和分子的数量级 分子的热运动和碰撞 布朗运动 气体分子热运动速率分布(定性) 温度的微观意义 分子热运动的动能 ※气体分子的平均移动动能 玻尔兹曼常量 分子力 分子间的势能 物体的内能 2.气体的性质 ※温标 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) 3.热力学第一定律 热力学第一定律 理想气体的内能 热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温和绝热过程中的应用 ※定容摩尔热容量 和定压摩尔热容量 ※等温过程中的功(不要求导出) ※绝热过程方程(不要求导出) ※热机及其效率 ※致冷机和致冷系数 4.※热力学第二定律 ※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述 ※可逆过程与不可逆过程 ※宏观过程的不可逆性 ※理想气体的自由膨胀 ※热力学第二定律的统计意义 5.液体的性质 液体分子运动的特点 表面张力系数 ※球形液面两边的压强差 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 熔化和凝固 熔点 熔化热 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 x v 8.热传递的方式 传导 ※导热系数 对流 辐射 ※黑体辐射的概念 9.热膨胀 热膨胀和膨胀系数 ※斯忒番定律 电 学 1.静电场 电荷守恒定律 库仑定律 静电力常量和真空介电常数 电场强度 电场线 点电荷的场强 场强叠加原理 匀强电场 ※无限大均匀带电面的场强(不要求导出) 均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式(不要求导出) 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)

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