中學(xué)生物理奧賽大綱(2015年修訂)

1、中學(xué)生物理奧賽大綱（2015 年修訂 ） 第 1 頁(yè) 共 4 頁(yè)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(2015 年 4 月修訂， 月修訂，2016 年開始實(shí)行 年開始實(shí)行)說(shuō)明：按照中國(guó)物理學(xué)會(huì)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)第 9 次全體會(huì)議(1990 年)的建議，由中國(guó)物理學(xué)會(huì)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)常務(wù)委員會(huì)根據(jù)《全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽章程》中關(guān)于命題原則的規(guī)定，結(jié)合我國(guó)中學(xué)生的實(shí)際情況，制定了《全國(guó)中學(xué)

2、生物理競(jìng)賽內(nèi)容提要》 ，作為今后物理競(jìng)賽預(yù)賽、復(fù)賽和決賽命題的依據(jù)。它包括理論基礎(chǔ)、實(shí)驗(yàn)、其他方面等部分。1991 年 2 月 20 日經(jīng)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)常務(wù)委員會(huì)擴(kuò)大會(huì)議討論通過(guò)并開始試行。1991 年 9 月 11 日在南寧經(jīng)全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)第 10 次全體會(huì)議通過(guò)，開始實(shí)施。 經(jīng) 2000 年全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)第 19 次全體會(huì)議原則同意，對(duì)《全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽內(nèi)容提要》做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和補(bǔ)充?？紤]到適當(dāng)控制預(yù)賽

3、試題難度的精神， 《內(nèi)容提要》中新補(bǔ)充的內(nèi)容用“※”符號(hào)標(biāo)出，作為復(fù)賽題和決賽題增補(bǔ)的內(nèi)容，預(yù)賽試題仍沿用原規(guī)定的《內(nèi)容提要》 ，不增加修改補(bǔ)充后的內(nèi)容。 2005 年，中國(guó)物理學(xué)會(huì)常務(wù)理事會(huì)對(duì)《全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽章程》進(jìn)行了修訂。依據(jù)修訂后的章程，決定由全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽委員會(huì)常務(wù)委員會(huì)組織編寫《全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》 ，作為復(fù)賽實(shí)驗(yàn)考試題目的命題范圍。 2011 年對(duì)《全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽內(nèi)容提要》進(jìn)行了修訂，修訂稿經(jīng)全國(guó)中學(xué)

4、生物理競(jìng)賽委員會(huì)第 30 次全體會(huì)議通過(guò)，并決定從 2013 年開始實(shí)行。修訂后的“內(nèi)容提要”中，凡用※號(hào)標(biāo)出的內(nèi)容，僅限于復(fù)賽和決賽。 2015 年對(duì)《全國(guó)中學(xué)生物理競(jìng)賽內(nèi)容提要》進(jìn)行了修訂，其中標(biāo)☆僅為決賽內(nèi)容，※為復(fù)賽和決賽內(nèi)容，如不說(shuō)明，一般要求考查定量分析能力。 力學(xué) 力學(xué) 1. 運(yùn)動(dòng)學(xué) 運(yùn)動(dòng)學(xué) 參考系 參考系 坐標(biāo)系 坐標(biāo)系 直角坐標(biāo)系 直角坐標(biāo)系 ※平面極坐標(biāo) ※平面極坐標(biāo) ※自然坐標(biāo)系 ※自然坐標(biāo)系 矢量和標(biāo)量

5、矢量和標(biāo)量 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程 速度 速度 加速度 加速度 勻速及勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其圖像 勻速及勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其圖像 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 運(yùn)動(dòng)的合成與分解 拋體運(yùn)動(dòng) 拋體運(yùn)動(dòng) 圓周運(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 圓周運(yùn)動(dòng)中的切向加速度和法向加速度 曲率半徑 曲率半徑 角速度和※角加速度 角速度和※角加速度 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 相對(duì)運(yùn)動(dòng) 伽里略速度變換 伽里略速度變換 2．動(dòng)

6、力學(xué) ．動(dòng)力學(xué) 重力 重力 彈性力 彈性力 摩擦力 摩擦力 慣性參考系 慣性參考系 牛頓第一、二、三運(yùn)動(dòng)定律 牛頓第一、二、三運(yùn)動(dòng)定律 胡克定律 胡克定律 萬(wàn)有引力定律 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 均勻球殼對(duì)殼內(nèi)和殼外質(zhì)點(diǎn)的引力公式(不要 不要求導(dǎo)出 求導(dǎo)出) ※非慣性參考系 ※非慣性參考系 ※平動(dòng)加速參考系中的慣 ※平動(dòng)加速參考系中的慣性力 性力 ※勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系慣性離心力、視重

7、※勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系慣性離心力、視重 ☆科里奧利力 ☆科里奧利力 3．物體的平衡 ．物體的平衡 共點(diǎn)力作用下物體的平衡 共點(diǎn)力作用下物體的平衡 力矩 力矩 剛體的平衡條件 剛體的平衡條件 ☆虛功原理 ☆虛功原理 4．動(dòng)量 ．動(dòng)量 沖量 沖量 動(dòng)量 動(dòng)量 質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量定理 質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量定理 動(dòng)量守恒定律 量守恒定律 ※質(zhì)心 ※質(zhì)心 ※質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 ※質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理 ※質(zhì)心參考系 ※質(zhì)心參考系 反沖運(yùn)動(dòng)

8、反沖運(yùn)動(dòng) ※變質(zhì)量體系的運(yùn)動(dòng) ※變質(zhì)量體系的運(yùn)動(dòng) 5．機(jī)械能 ．機(jī)械能 功和功率 功和功率 動(dòng)能和動(dòng)能定理 動(dòng)能和動(dòng)能定理 ※質(zhì)心動(dòng)能定理 ※質(zhì)心動(dòng)能定理 重力勢(shì)能 重力勢(shì)能 引力勢(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 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 不要求導(dǎo)出) 彈簧的彈性勢(shì)能 彈簧的彈性勢(shì)能 功能原理 功能原理 機(jī)械能守恒定律 機(jī)械能守恒定律 碰撞 碰撞 彈性碰撞與非彈性碰撞

9、 彈性碰撞與非彈性碰撞 恢復(fù)系數(shù) 恢復(fù)系數(shù) 6．※角動(dòng)量 ．※角動(dòng)量 沖量矩 沖量矩 角動(dòng)量 角動(dòng)量 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)組的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定理 質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)組的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定理 中學(xué)生物理奧賽大綱（2015 年修訂 ） 第 3 頁(yè) 共 4 頁(yè)汽化熱 汽化熱 臨界溫度 臨界溫度 固體的升華 固體的升華 空氣的濕度和濕度計(jì) 空氣的濕度和濕度計(jì) 露點(diǎn) 露點(diǎn) 8．熱傳遞的方式 ．熱傳遞的方式 傳導(dǎo) 傳導(dǎo) ※導(dǎo)熱

10、系數(shù) ※導(dǎo)熱系數(shù) 對(duì)流 對(duì)流 輻射 輻射 ※黑體輻射的概念 ※黑體輻射的概念 ※斯忒番定律 ※斯忒番定律 ※維恩位移定律 ※維恩位移定律 9．熱膨脹 ．熱膨脹 熱膨脹和膨脹系數(shù) 熱膨脹和膨脹系數(shù) 電磁學(xué) 電磁學(xué) 1．靜電場(chǎng) ．靜電場(chǎng) 電荷守恒定律 電荷守恒定律 庫(kù)侖定律 庫(kù)侖定律 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)強(qiáng)度 電場(chǎng)線 電場(chǎng)線 點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) 點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) 場(chǎng)強(qiáng)疊加原理 場(chǎng)強(qiáng)疊加原理 勻強(qiáng)電場(chǎng) 勻強(qiáng)電場(chǎng) 均勻帶電球殼內(nèi)

11、、外的場(chǎng)強(qiáng)公式 均勻帶電球殼內(nèi)、外的場(chǎng)強(qiáng)公式(不要求導(dǎo)出 不要求導(dǎo)出) ※高斯定理及其在對(duì)稱帶電體系中的應(yīng)用 ※高斯定理及其在對(duì)稱帶電體系中的應(yīng)用 電勢(shì)和電勢(shì)差 電勢(shì)和電勢(shì)差 等勢(shì)面 等勢(shì)面 點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì) 點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì) 電勢(shì)疊加原理 電勢(shì)疊加原理 均勻帶電球殼內(nèi)、外的電勢(shì)公式 均勻帶電球殼內(nèi)、外的電勢(shì)公式 電場(chǎng)中的導(dǎo)體 電場(chǎng)中的導(dǎo)體 靜電屏蔽， 靜電屏蔽， ※靜電鏡像法 ※靜電鏡像法 電容 電容 平行板電容器的電容公式

12、平行板電容器的電容公式 ※球形、圓柱形電容器的電容 ※球形、圓柱形電容器的電容 電容器的連聯(lián)接 電容器的連聯(lián)接 ※電荷體系的靜電能，※電場(chǎng)的能量密度， ※電荷體系的靜電能，※電場(chǎng)的能量密度， 電容器充電后的電能 電容器充電后的電能 ☆電偶極矩 ☆電偶極矩 ☆電偶極子的電場(chǎng)和電勢(shì) ☆電偶極子的電場(chǎng)和電勢(shì) 電介質(zhì)的概念 電介質(zhì)的概念 ☆電介質(zhì)的極化與極化電荷 ☆電介質(zhì)的極化與極化電荷 ☆電位移矢量 ☆電位移矢量 2．穩(wěn)恒電

13、流 ．穩(wěn)恒電流 歐姆定律 歐姆定律 電阻率和溫度的關(guān)系 電阻率和溫度的關(guān)系 電功和電功率 電功和電功率 電阻的串、并聯(lián) 電阻的串、并聯(lián) 電動(dòng)勢(shì) 電動(dòng)勢(shì) 閉合電路的歐姆定律 閉合電路的歐姆定律 一段含源電路的歐姆定律 一段含源電路的歐姆定律 ※基爾霍夫定律 ※基爾霍夫定律 電流表 電流表 電壓表 電壓表 歐姆表 歐姆表 惠斯通電橋 惠斯通電橋 補(bǔ)償電路 補(bǔ)償電路 3．物質(zhì)的導(dǎo)電性 ．物質(zhì)的導(dǎo)電性 金屬中的電流 金屬中的電流

14、歐姆定律的微觀解釋 歐姆定律的微觀解釋 ※液體中的電流 ※液體中的電流 ※法拉第電解定律 ※法拉第電解定律 ※氣體中的電流 ※氣體中的電流 ※被激放電和自激放電 ※被激放電和自激放電(定性 定性) 真空中的電流 真空中的電流 示波器 示波器 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性 p 型半導(dǎo)體和 型半導(dǎo)體和 n 型半導(dǎo) 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 晶體二極管的單向?qū)щ娦浴捌湮⒂^解釋（定性）

15、（定性） 三極管的放大作用 三極管的放大作用(不要求掌握機(jī)理 不要求掌握機(jī)理) 超導(dǎo)現(xiàn)象 超導(dǎo)現(xiàn)象 ☆超導(dǎo)體的基本性質(zhì) ☆超導(dǎo)體的基本性質(zhì) 4．磁場(chǎng) ．磁場(chǎng) 電流的磁場(chǎng) 電流的磁場(chǎng) ※畢奧 ※畢奧-薩伐爾定律 薩伐爾定律 磁場(chǎng)疊加原理 磁場(chǎng)疊加原理磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感線 磁感線 勻強(qiáng)磁場(chǎng) 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) 長(zhǎng)直導(dǎo)線、圓線圈、螺線管中的電流的磁場(chǎng)分布（定性） 分布（定性） ※安

16、培環(huán)路定理及在對(duì)稱電流體系中的應(yīng)用 ※安培環(huán)路定理及在對(duì)稱電流體系中的應(yīng)用 ※圓線圈中的電流在軸線上和環(huán)面上的磁場(chǎng) ※圓線圈中的電流在軸線上和環(huán)面上的磁場(chǎng) ☆磁矩 ☆磁矩 安培力 安培力 洛倫茲力 洛倫茲力 帶電粒子荷質(zhì)比的測(cè)定 帶電粒子荷質(zhì)比的測(cè)定 質(zhì)譜儀 質(zhì)譜儀 回旋加速器 回旋加速器 霍爾效應(yīng) 霍爾效應(yīng) 5． 電磁感應(yīng) 電磁感應(yīng) 法拉第電磁感應(yīng)定律 法拉第電磁感應(yīng)定律 楞次定律 楞次定律 ※感應(yīng)電場(chǎng) ※感應(yīng)電場(chǎng)

17、(渦旋電場(chǎng) 渦旋電場(chǎng)) 自感和互感 自感和互感 自感系數(shù) 自感系數(shù) ※通電線圈的自感磁能（不要求推導(dǎo)） ※通電線圈的自感磁能（不要求推導(dǎo)） 6．交流電 ．交流電 交流發(fā)電機(jī)原理 交流發(fā)電機(jī)原理 交流電的最大值和有效值 交流電的最大值和有效值 ☆交流電的矢量和復(fù)數(shù)表述 ☆交流電的矢量和復(fù)數(shù)表述 純電阻、純電感、純電容電路 純電阻、純電感、純電容電路 感抗和容抗 感抗和容抗 ※電流和電壓的相位差 ※電流和電壓的相位差 整流 整