1、 全國中學生物理競賽內容提要全國中學生物理競賽委員會委員： 關于修訂全國中學生物理競賽內容提要，近三年來已經(jīng)開過多次研討會議?，F(xiàn)將研討會議后形成的待審稿發(fā)給各位委員，請審查和修改。將于2011年在西安舉行的第28屆全國中學生物理競賽決賽期間召開的全國中學生物理競賽委員會全體會議上進行審定。若經(jīng)全會審定后通過，將于2013年開始實行。 全國中學生物理競賽委員會常務委員會 2011年9月 全國中學生物理競賽內容提要 (2011年11月修訂，2013年開始實行)說明：按照中國物理學會全國中學生物理競賽委員會第9次全體會議(1990年)的建議，由中國物理學會全國中學生物理競賽委員會常務委員會根據(jù)全國中

2、學生物理競賽章程中關于命題原則的規(guī)定，結合我國中學生的實際情況，制定了全國中學生物理競賽內容提要，作為今后物理競賽預賽、復賽和決賽命題的依據(jù)。它包括理論基礎、實驗、其他方面等部分。1991年2月20日經(jīng)全國中學生物理競賽委員會常務委員會擴大會議討論通過并開始試行。1991年9月11日在南寧經(jīng)全國中學生物理競賽委員會第10次全體會議通過，開始實施。 經(jīng)2000年全國中學生物理競賽委員會第19次全體會議原則同意，對全國中學生物理競賽內容提要做適當?shù)恼{整和補充。考慮到適當控制預賽試題難度的精神，內容提要中新補充的內容用“”符號標出，作為復賽題和決賽題增補的內容，預賽試題仍沿用原規(guī)定的內容提要，不增加

3、修改補充后的內容。2005年，中國物理學會常務理事會對全國中學生物理競賽章程進行了修訂。依據(jù)修訂后的章程，決定由全國中學生物理競賽委員會常務委員會組織編寫全國中學生物理競賽實驗指導書，作為復賽實驗考試題目的命題范圍。2011年對全國中學生物理競賽內容提要進行了修訂，經(jīng)全國中學生物理競賽委員會第30次全體會議通過，2013年開始實行。 （2011年的修訂內容用黑色楷體字表示） 一、.理 論 基 礎 力 學1. 運動學 參考系 坐標系 直角坐標系 平面極坐標 質點運動的位移和路程 速度 加速度 矢量和標量 矢量的合成和分解 矢量的標積和矢積 勻速及勻變速直線運動及其圖像 運動的合成 拋體運動 圓周

4、運動 曲線運動中的切向加速度和法向加速度 相對速度 伽里略速度變換 剛體的平動和繞定軸的轉動 角速度和角加速度2牛頓運動定律 力學中常見的幾種力 牛頓第一、二、三運動定律 慣性參考系 摩擦力 彈性力 胡克定律 萬有引力定律 均勻球殼對殼內和殼外質點的引力公式(不要求導出) 非慣性參考系 平動加速參考系中的慣性力 勻速轉動參考系中的慣性離心力 視重3物體的平衡 共點力作用下物體的平衡 力矩 剛體的平衡條件 平行力的合成 重心 物體平衡的種類4動量 沖量 動量 質點與質點組的動量定理 動量守恒定律 質心 質心運動定理 反沖運動及火箭5角動量 沖量矩 角動量 質點和質點組的角動量定理(不引入轉動慣量

5、) 角動量守恒定律6機械能 功和功率 動能和動能定理 重力勢能 引力勢能 質點及均勻球殼殼內和殼外的引力勢能公式(不要求導出) 彈簧的彈性勢能 功能原理 機械能守恒定律 碰撞 恢復系數(shù)7天體運動 在萬有引力作用下物體的運動 開普勒定律 行星和人造天體的圓軌道和橢圓軌道運動8流體靜力學 靜止流體中的壓強 浮力9振動 簡諧振動 ( ) 振幅 頻率和周期 相位 振動的圖像 參考圓 簡諧振動的速度 （線性）恢復力 由動力學方程確定簡諧振動的頻率 簡諧振動的能量 同方向同頻率簡諧振動的合成 阻尼振動 受迫振動和共振(定性了解)10波和聲 橫波和縱波 波長 頻率和波速的關系 波的圖像 平面簡諧波的表示式

6、波的干涉 駐波 波的衍射(定性) 聲波 聲音的響度、音調和音品 聲音的共鳴 樂音和噪聲 多普勒效應 熱 學1 分子動理論原子和分子的數(shù)量級分子的熱運動和碰撞 布朗運動 氣體分子熱運動速率分布（定性） 溫度的微觀意義分子熱運動的動能 氣體分子的平均移動動能 玻爾茲曼常量分子力 分子間的勢能 物體的內能2氣體的性質溫標 熱力學溫標 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熱力學第一定律 熱力學第一定律 理想氣體的內能 熱力學第一定律在理想氣體等容、等壓、等溫和絕熱過程中的應用 定容摩爾熱容量和定壓摩爾熱容量 等溫過程中的功(不要求導出) 絕熱過程方程(不要求導出) 熱機

7、及其效率 致冷機和致冷系數(shù)4熱力學第二定律 熱力學第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述 可逆過程與不可逆過程 宏觀過程的不可逆性 理想氣體的自由膨脹 熱力學第二定律的統(tǒng)計意義5液體的性質 液體分子運動的特點 表面張力系數(shù) 球形液面兩邊的壓強差 浸潤現(xiàn)象和毛細現(xiàn)象(定性)6固體的性質 晶體和非晶體 空間點陣 固體分子運動的特點7物態(tài)變化 熔化和凝固 熔點 熔化熱 蒸發(fā)和凝結 飽和氣壓 沸騰和沸點 汽化熱 臨界溫度 固體的升華 空氣的濕度和濕度計 露點8熱傳遞的方式 傳導 導熱系數(shù) 對流 輻射 黑體輻射的概念 斯忒番定律9熱膨脹 熱膨脹和膨脹系數(shù) 電 學1靜電場 電荷守恒定律 庫侖定律 靜電力常量和

8、真空介電常數(shù) 電場強度 電場線 點電荷的場強 場強疊加原理 勻強電場 無限大均勻帶電面的場強(不要求導出) 均勻帶電球殼殼內的場強和殼外的場強公式(不要求導出) 電場中的導體 靜電屏蔽 電勢和電勢差 等勢面 點電荷電場的電勢公式(不要求導出) 電勢疊加原理 均勻帶電球殼殼內和殼外的電勢公式(不要求導出) 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 電阻率和溫度的關系 電功和電功率 電阻的串、并聯(lián) 電動勢 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 補償電路3物

9、質的導電性 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 半導體的導電特性 p型半導體和n型半導體 P-N結 晶體二極管的單向導電性及其微觀解釋（定性） 三極管的放大作用(不要求機理) 超導現(xiàn)象4磁場 電流的磁場 磁感應強度 磁感線 勻強磁場 長直導線、圓線圈、螺線管中的電流的磁場分布（定性） 無限長直導線中電流的磁場的表示式 圓線圈中電流的磁場在軸線上表示式 無限長螺線管中的電流的磁場的表示式 真空磁導率 安培力 洛倫茲力 電子荷質比的測定 質譜儀 回旋加速器 霍爾效應5 電磁感應 法拉第電磁感應定律 楞次定律

10、 感應電場(渦旋電場) 電子感應加速器 自感和互感 自感系數(shù) 通電自感磁能（不要求推導） 6交流電 交流發(fā)電機原理 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 感應電動機原理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 電磁場和電磁波 電磁波的波速 赫茲實驗 電磁波的發(fā)射和調制 電磁波的接收、調諧、檢波 光 學1. 幾何光學 光的直進 反射 折射 全反射 光的色散 折射率與光速的關系 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、球面半徑的關系 薄透鏡成像公式及作圖法

11、 眼睛 放大鏡 顯微鏡 望遠鏡2波動光學 光程 光的干涉 雙縫干涉 光的衍射 單縫衍射（定性） 分辯本領(不要求導出) 光譜和光譜分析 近 代 物 理1光的本性光電效應 愛因斯坦方程光的波粒二象性 光子的能量與動量2原子結構盧瑟福實驗 原子的核式結構玻爾模型 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)和特性3原子核 原子核的量級 天然放射現(xiàn)象 原子核的衰變 半衰期 放射線的探測 質子的發(fā)現(xiàn) 中子的發(fā)現(xiàn) 原子核的組成 核反應方程 質能方程 裂變和聚變4粒子 “基本粒子” 夸克 (簡單知識) 四種基本相互作用 實物粒子具有波粒二象性 物質波 德布羅意關系 不確定關系5

12、狹義相對論 愛因斯坦假設 時間和長度的相對論效應 相對論動量 相對論能量 相對論動量和能量關系6太陽系，銀河系，宇宙和黑洞的初步知識. 數(shù) 學 基 礎 1中學階段全部初等數(shù)學(包括解析幾何).2矢量的合成和分解，極限、無限大和無限小的初步概念.3導數(shù)及其應用（限于高中教學大綱所涉及的內容） 二、實驗全國中學生物理競賽常委會組織編寫的全國中學生物理競賽實驗指導書中的34個實驗是全國中學生物理競賽復賽實驗考試內容的范圍.這34個實驗的名稱是：實驗一實驗誤差；實驗二氣軌上研究瞬時速度；實驗三楊氏模量；實驗四用單擺測重力加速度；實驗五氣軌上研究碰撞過程中動量和能量變化；實驗六測量聲速；實驗七弦線上的駐

13、波實驗；實驗八冰的熔化熱；實驗九線膨脹率；實驗十液體比熱容；實驗十一數(shù)字萬用電表的使用；實驗十二制流和分壓電路；實驗十三測定直流電源的參數(shù)并研究其輸出特性；實驗十四磁電式直流電表的改裝；實驗十五用量程為200mV的數(shù)字電壓表組成多量程的電壓表和電流表；實驗十六測量非線性元件的伏安特性；實驗十七平衡電橋測電阻；實驗十八示波器的使用；實驗十九觀測電容特性；實驗二十檢測黑盒子中的電學元件(電阻，電容，電池，二極管)；實驗二十一測量溫度傳感器的溫度特性；實驗二十二測量熱敏電阻的溫度特性；實驗二十三用霍爾效應測量磁場；實驗二十四測量光敏電阻的光電特性(有、無光照時的伏安特性；光電特性)；實驗二十五研究光

14、電池的光電特性；實驗二十六測量發(fā)光二極管的光電特性(用eU閾=hc/估算發(fā)光波長)；實驗二十七研究亥姆霍茲線圈軸線磁場的分布；實驗二十八測定玻璃的折射率；實驗二十九測量薄透鏡的焦距；實驗三十望遠鏡和顯微鏡；實驗三十一光的干涉現(xiàn)象；實驗三十二光的夫瑯禾費衍射；實驗三十三分光計的使用與極限法測折射率；實驗三十四光譜的觀測.注：帶為我區(qū)復賽可選實驗 各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）競賽委員會根據(jù)本省的實際情況從全國中學生物理競賽實驗指導書的34個實驗中確定并公布不少于20個實驗作為本省（自治區(qū)、直轄市）物理競賽復賽實驗考試的內容范圍，復賽實驗的試題從公布的實驗中選定，具體做法見關于全國中學生物理競賽實驗考試、

15、命題的若干規(guī)定 全國中學生物理競賽決賽實驗以本內容提要中的“理論基礎”和全國中學生物理競賽實驗指導書作為命題的基礎 三 其 他 方 面物理競賽的內容有一部分有較大的開闊性，主要包括以下三方面：1 物理知識在各方面的應用；對自然界、科技、生產(chǎn)和日常生活中一些物理現(xiàn)象的解釋2 近代物理的一些重大成果和現(xiàn)代的一些重大信息3 一些有重要貢獻的物理學家的姓名和他們的主要貢獻附： 關于全國中學生物理競賽實驗考試、命題的若干規(guī)定(2005年)為了使更多的地區(qū)、更多的優(yōu)秀學生的物理實驗水平和素養(yǎng)有較大的提高，為了讓更多的優(yōu)秀學生有機會參加實驗培訓，為了使復賽實驗考試更加公正、公平，增加透明度，特制定以下規(guī)定各

16、省(自治區(qū)、直轄市)競賽委員會必須嚴格按照本規(guī)定組織本省有關復賽實驗的活動一、 全國中學生物理競賽委員會常務委員會(以下簡稱常委會)組織編寫的全國中學生物理競賽實驗指導書(以下簡稱實驗指導書)中的34個實驗是全國中學生物理競賽復賽實驗考試的內容范圍各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）競賽委員會要會同本省有關專家和高等學校結合本省實際情況，從這34個實驗中確定全部或一部分實驗，作為本省（自治區(qū)、直轄市）復賽實驗考試的范圍確定的實驗數(shù)不得少于20個，其中必須包括實驗一“實驗誤差”、實驗十一“數(shù)字萬用表的使用”、實驗十二“制流和分壓電路”、實驗十八“示波器的使用”這四個基本實驗有的實驗中含有“設計實驗”，這部分實

17、驗要求屬于決賽的實驗考試要求，復賽實驗考試不涉及這部分實驗本省確定的復賽實驗考試內容范圍必須向本省準備參加物理競賽的全體考生公布，公布的時間不得晚于復賽考試前6個月各省的復賽實驗試題必須從本省公布的實驗中選定二、 各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的競賽委員會要在省（自治區(qū)、直轄市）物理學會的領導下與本?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）有關高校協(xié)商設立物理競賽實驗培訓點和組織本?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的實驗培訓工作培訓點可設在?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）、市兩級的高等學校培訓點要根據(jù)實驗指導書的要求對學生進行培訓，著眼于提高學生的實驗水平和實驗素養(yǎng)三、 各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）要建立本?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）物理競賽復賽實驗命題小組命題

18、小組由24位物理實驗業(yè)務水平較高、教學經(jīng)驗比較豐富、作風正派的高等學校教師組成命題小組的成員在當年不得參加復賽前的任何物理競賽實驗的輔導和培訓工作，并且他們的身份是保密的省（自治區(qū)、直轄市）競賽委員會要與命題小組一起研究確定本省（自治區(qū)、直轄市）復賽實驗考場所在的高校確定為實驗考場的高校，應具有能解決本?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）公布的所有實驗所需的器材和實驗室條件為了有利于考試的公平性，被指定為實驗考場的高校在復賽實驗考試前最好不安排與物理競賽有關的實驗培訓任務如果省（自治區(qū)、直轄市）競賽委員會因這種或那種原因難以做到上述要求，而對考場所在的高校，在復賽實驗考試前也安排了物理競賽實驗培訓任務，則應做

19、出相應的細致規(guī)定，防止因考場和培訓設在同一所高校而可能帶來的某些不良影響，以確保實驗考試的公正與公平請各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）競賽委員會結合本?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）的實際情況自己決定各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）公布的復賽實驗考試內容的范圍、確定為復賽實驗考場的高校，都要報全國中學生物理競賽辦公室備案四、 復賽實驗命題小組的主要任務：1 從本?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）公布的“復賽實驗考試內容范圍”中選定兩個實驗作為本省（自治區(qū)、直轄市）復賽實驗考題的內容各省（自治區(qū)、直轄市）都必須公布的四個基本實驗不單獨作為實驗考試題目，這四個基本實驗內容的考查將體現(xiàn)在其他有關實驗之中2 根據(jù)選定作為試題內容的兩個實驗和實驗指導書對這兩個實驗的要求，編制本?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）復賽實驗考試的試卷，試卷一般應包括以下內容：(1) 實驗名稱作為考題的實驗名稱