全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽內(nèi)容提要

全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽內(nèi)容提要一．理論基礎(chǔ)力學(xué)1．運(yùn)動(dòng)學(xué)：參考系坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系※平面極坐標(biāo)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程速度加速度矢量和標(biāo)量矢量的合成和分解※矢量的標(biāo)積和矢積勻速及勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其圖像

運(yùn)動(dòng)的合成拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)中的切向加速度和法向加速度※任意曲線運(yùn)動(dòng)中的切向加速度和法向加速度，曲率半徑相對(duì)運(yùn)動(dòng)伽里略速度變換

剛體的平動(dòng)和繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和角加速度2．牛頓運(yùn)動(dòng)定律力學(xué)中常見(jiàn)的幾種力牛頓第一、二、三運(yùn)動(dòng)定律慣性參考系摩擦力

彈性力胡克定律萬(wàn)有引力定律均勻球殼對(duì)殼內(nèi)和殼外質(zhì)點(diǎn)的引力公式（不要求導(dǎo)出）※非慣性參考系※平動(dòng)加速參考系中的慣性力※勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系中的慣性離心力3．物體的平衡

共點(diǎn)力作用下物體的平衡力矩剛體的平衡條件重心物體平衡的種類

4．動(dòng)量沖量動(dòng)量質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律※質(zhì)心※質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理反沖運(yùn)動(dòng)及火箭5．※角動(dòng)量※沖量矩※角動(dòng)量※質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)組的角動(dòng)量定理（不引入轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）※角動(dòng)量守恒定律6．機(jī)械能功和功率動(dòng)能和動(dòng)能定理重力勢(shì)能引力勢(shì)能質(zhì)點(diǎn)及均勻球殼殼內(nèi)和殼外的引力勢(shì)能公式（不要求導(dǎo)出）彈簧的彈性勢(shì)能功能原理機(jī)械能守恒定律碰撞恢復(fù)系數(shù)7．在萬(wàn)有引力作用下物體的運(yùn)動(dòng)

開(kāi)普勒定律

行星和人造天體的圓軌道運(yùn)動(dòng)和橢圓軌道運(yùn)動(dòng)8．流體靜力學(xué)靜止流體中的壓強(qiáng)浮力9．振動(dòng)簡(jiǎn)諧振動(dòng)

x＝Acos（ωt＋Φ）振幅頻率和周期相位振動(dòng)的圖像參考圓振動(dòng)的速度

v＝－ωAsin（ωt＋Φ）（線性）恢復(fù)力由動(dòng)力學(xué)方程確定簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)和共振（定性）10

波和聲橫波和縱波波長(zhǎng)頻率和波速的關(guān)系波的圖像※平面簡(jiǎn)諧波的表示式

y＝Acosω（t－x/v）波的干涉※駐波波的衍射（定性）聲波聲音的響度、音調(diào)和音品聲音的共鳴樂(lè)音和噪聲※多普勒效應(yīng)熱學(xué)

1．分子動(dòng)理論原子和分子的數(shù)量級(jí)分子的熱運(yùn)動(dòng)布朗運(yùn)動(dòng)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率分布律（定性）溫度的微觀意義分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能※氣體分子的平均移動(dòng)動(dòng)能，玻爾茲曼常量分子力分子間的勢(shì)能物體的內(nèi)能2．氣體的性質(zhì)※溫標(biāo)，熱力學(xué)溫標(biāo)，氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體狀態(tài)方程，普適氣體恒量理想氣體狀態(tài)方程的微觀解釋（定性）3．熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律理想氣體的內(nèi)能熱力學(xué)第一定律在理想氣體等容、等壓、等溫和絕熱過(guò)程中的應(yīng)用，※定容摩爾熱容量和定壓摩爾熱容量※等溫過(guò)程中的功（不要求導(dǎo)出）※絕熱過(guò)程方程（不要求導(dǎo)出）※熱機(jī)及其效率※致冷機(jī)和致冷系數(shù)4．※熱力學(xué)第二定律※熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述和克勞修斯表述※可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程※宏觀過(guò)程的不可逆性※理想氣體的自由膨脹※熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義5．液體的性質(zhì)液體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)表面張力系數(shù)※球形液面兩邊的壓強(qiáng)差浸潤(rùn)現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象（定性）6．固體的性質(zhì)晶體和非晶體空間點(diǎn)陣固體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)7．物態(tài)變化熔化和凝固熔點(diǎn)熔化熱蒸發(fā)和凝結(jié)飽和氣壓沸騰和沸點(diǎn)汽化熱臨界溫度固體的升華空氣的濕度和濕度計(jì)露點(diǎn)8．熱傳遞的方式傳導(dǎo)※導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)流輻射※黑體輻射的概念※斯特藩定律9熱膨脹熱膨脹和膨脹系數(shù)電學(xué)

1．靜電場(chǎng)電荷守恒定律庫(kù)侖定律靜電力常量和真空介電常數(shù)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)線點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理勻強(qiáng)電場(chǎng)※無(wú)限大均勻帶面的場(chǎng)強(qiáng)（不要求導(dǎo)出）均勻帶電球殼殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)和殼外的場(chǎng)強(qiáng)公式（不要求導(dǎo)出）電勢(shì)和電勢(shì)差等勢(shì)面點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)公式（不要求導(dǎo)出）電勢(shì)疊加原理均勻帶電球殼殼內(nèi)和殼外的電勢(shì)公式（不要求導(dǎo)出）靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電屏蔽電容平行板電容器的電容公式※球形電容器的電容公式電容器的連接電容器充電后的電能電介質(zhì)的極化，介電常量2．穩(wěn)恒電流歐姆定律，電阻率和溫度的關(guān)系電功和電功率電阻的串、并聯(lián)電動(dòng)勢(shì)，閉合電路的歐姆定律一段含源電路的歐姆定律※基爾霍夫定律電流表，電壓表，歐姆表惠斯通電橋補(bǔ)償電路3．物質(zhì)的導(dǎo)電性金屬中的電流歐姆定律的微觀解釋※液體中的電流※法拉第電解定律※氣體中的電流※被激放電和自激放電（定性）真空中的電流示波器半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體※P－N結(jié)晶體二極管的單向?qū)щ娦浴捌湮⒂^解釋（定性）三極管的放大作用（不要求機(jī)理）超導(dǎo)現(xiàn)象4．磁場(chǎng)電流的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感線勻強(qiáng)磁場(chǎng)長(zhǎng)直導(dǎo)線、圓線圈、螺線管中的電流的磁場(chǎng)分布（定性）※無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線中電流的磁場(chǎng)表示式※圓線圈中電流的磁場(chǎng)在軸線上的表示式※無(wú)限長(zhǎng)螺線管中電流的磁場(chǎng)表示式（不要求導(dǎo)出）※真空磁導(dǎo)率安培力洛倫茲力電子荷質(zhì)比的測(cè)定質(zhì)譜儀回旋加速器霍爾效應(yīng)5．電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定楞次定律※感應(yīng)電場(chǎng)（渦旋電場(chǎng)）※電子感應(yīng)加速器自感和互感，自感系數(shù)，※通電自感的磁能（不要求推導(dǎo)）6．交流電交流發(fā)電機(jī)原理交流電的最大值和有效值純電阻、純電感、純電容電路感抗和容抗※電流和電壓的相位差整流濾波和穩(wěn)壓理想變壓器三相交流電及其連接法感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理7．電磁振蕩和電磁波電磁振蕩振蕩電路及振蕩頻率，電磁波譜電磁場(chǎng)和電磁波電磁波的波速赫茲實(shí)驗(yàn)電磁波的發(fā)射和調(diào)制電磁波的接收、調(diào)諧、檢波光學(xué)1．幾何光學(xué)光的直進(jìn)反射折射全反射光的色散折射率與光速的關(guān)系平面鏡成像，球面鏡成像公式及作圖法※球面折射成像公式，※焦距與折射率、球面鏡半徑的關(guān)系薄透鏡成像公式及作圖法眼睛放大鏡顯微鏡望遠(yuǎn)鏡2．波動(dòng)光學(xué)光程光的干涉雙縫干涉光的衍射現(xiàn)象單縫衍射（定性）※分辯本領(lǐng)（不要求導(dǎo)出）光譜和光譜分析近代物理

1．光的本性光電效應(yīng)愛(ài)因斯坦方程光的波粒二象性光子的能量與動(dòng)量2．原子結(jié)構(gòu)盧瑟福實(shí)驗(yàn)原子的核式結(jié)構(gòu)玻爾模型用玻爾模型解釋氫光譜玻爾模型的局限性原子的受激輻射激光的產(chǎn)生（定性）和它的特性3．原子核原子核的量級(jí)天然放射現(xiàn)象原子核的衰變半衰期放射線的探測(cè)質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)中子的發(fā)現(xiàn)原子核的組成核反應(yīng)方程質(zhì)能方程裂變和聚變4．粒子“基本”粒子，輕子與夸克（簡(jiǎn)單知識(shí)）四種基本相互作用實(shí)物粒子具有波粒二象性※德布羅意關(guān)系

p＝h/λ※不確定關(guān)系?p?x≥h/4π5．※狹義相對(duì)論