物理竞赛的竞赛内容_生活广记

全国中学生物理竞赛新大纲：a)运动学
参照系质点运动的位移和路程、速度、加速度相对速度
向量和标量向量的合成和分解
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
刚体的平动和绕定轴的转动
质心质心运动定理
b) 牛顿运动定律力学中常见的几种力
牛顿第一、二、三运动定律惯性系的概念
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）
开普勒定律行星和人造卫星运动
惯性力的概念
c)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重心
物体平衡的种类
d) 动量
冲量动量动量定理动量守恒定律
反冲运动及火箭
e)冲量矩质点和质点组的角动量角动量守恒定律
f) 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与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
g) 流体静力学
静止流体中的压强浮力
h) 振动
简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像
参考圆振动的速度和加速度
由动力学方程确定简谐振动的频率
阻尼振动受迫振动和共振（定性了解）
i) 波和声
横波和纵波波长、频率和波速的关系波的图像
波的干涉和衍射（定性）驻波
声波声音的响度、音调和音频声音的共鸣乐音和噪声多普勒效应 a) 分子动理论
原子和分子的量级
分子的热运动布朗运动温度的微观意义
分子力
分子的动能和分子间的势能物体的内能
b) 热力学第一定律
热力学第一定律
c)热力学第二定律
热力学第二定律可逆过程与不可逆过程
d) 气体的性质
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）
理想气体的内能
理想气体的等容、等压、等温和绝热过程（不要求用微积分运算）
e) 液体的性质
液体分子运动的特点
表面张力系数
浸润现象和毛细现象（定性）
f) 固体的性质
晶体和非晶体空间点阵
固体分子运动的特点
g) 物态变化
熔解和凝固熔点熔解热
蒸发和凝结饱和汽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
h) 热传递的方式
热传导、热对流和热辐射
i) 热膨胀
热膨胀和膨胀系数 a) 静电场
库仑定律电荷守恒定律
电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理均匀带电球壳壳内的场强和壳外的场强公式（不要求导出）匀强电场
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）
电容电容器的连接平行板电容器的电容公式（不要求导出）
电容器充电后的电能
电介质的极化介电常数
b) 稳恒电流
欧姆定律电阻率和温度的关系
电功和电功率
电阻的串联、并联
电动势闭合电路的欧姆定律
一段含源电路的欧姆定律基尔霍夫定律
电流表电压表欧姆表
惠斯通电桥补偿电路
c) 物质的导电性
金属中的电流欧姆定律的微观解释
液体中的电流法拉第电解定律
气体中的电流被激放电和自激放电（定性）
真空中的电流示波器
半导体的导电特性 P型半导体和N型半导体
晶体二极管的单向导电性三极管的放大作用（不要求机理）
超导现象
d) 磁场
电流的磁场磁感应强度磁感线匀强磁场
安培力洛仑兹力电子荷质比的测定质谱仪回旋加速器
e) 电磁感应
法拉第电磁感应定律
楞次定律感应电?。ㄎ行?绯。?
自感系数
互感和变压器
f) 交流电
交流发电机原理交流电的最大值和有效值
纯电阻、纯电感、纯电容电路
整流、滤波和稳压
三相交流电及其连接法感应电动机原理
g) 电磁震荡和电磁波
电磁震荡震荡电路及震荡频率
电磁场和电磁波电磁波的波速赫兹实验
电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波 a) 几何光学
光的直进、反射、折射全反射
光的色散折射率和光速的关系
平面镜成像球面镜的成像公式及作图法
薄透镜成像公式及作图法
眼睛放大镜显微镜望远镜
b) 波动光学
光的干涉和衍射（定性）
光谱和光谱分析电磁波谱
c) 光的本性
光的学说的历史发展
光电效应爱因斯坦方程
光的波粒二象性 a) 原子结构
卢瑟福实验原子的核式结构
玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱玻尔模型的局限性
原子的受激辐射激光
b) 原子核
原子核的量级
天然放射现象放射线的探测
质子的发现中子的发现原子核的组成
核反应方程
质能方程裂变和聚变
“基本”粒子夸克模型
c)不确定关系实物粒子的波粒二象性
d)狭义相对论爱因斯坦假设时间和长度的相对论效应
e)太阳系银河系宇宙和黑洞的初步知识 a) 物理知识在各方面的应用。对自然界、生产和日常生活中一些物理现象的解释
b) 近代物理的一些重大成果和现代的一些重大消息
c) 一些有重要贡献的物理学家的姓名和他们的主要贡献 a) 中学阶段全部初等数学（包括解析几何）
b) 向量的合成和分解极限、无限大和无限小的初步概念
c) 不要求用复杂的积分进行推导和运算
1.电动势：electromotive force (emf)
电路中因其他形式的能量转换为电能所引起的电位差，叫做电动势，简称电势。用字母E表示，单位是伏特。在电路中，电动势常用符号δ表示。
2.原理：电动势是描述电源性质的重要物理量。电源的电动势是和非静电力的功密切联系的。所谓非静电力，主要是指化学力和磁力。在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。电源的电动势正是由此定义的，即非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功与该电荷电量的比值，称电源的电动势。
3.公式：E＝W／q
E=-U
4.物理意义：由上式可知，在电源内部，非静电力把单位正电荷从负极移送到正极时所做的功。
5.区别：电动势与电势差（电压）是容易混淆的两个概念。前面已讲过，电动势是表示非静电力把单位正电荷从负极经电源内部移到正极所做的功；而电势差则表示静电力把单位正电荷从电场中的某一点移到另一点所做的功。它们是完全不同的两个概念。
6.闭合电路欧姆定律：电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是静电力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，而电源的路端电压却是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从含源电路的欧姆定律，其数学表达式为：
U＝E－Ir
式中U为路端电压，Ir为电源的内电压，也叫内压降。对于确定的电源来说，电动势E和内电阻r都是一定的，从上式可以看出，路端电压U跟电路中的电流有关系。电流I增大时，内压降Ir增大，路端电压U就减?。环粗?，电流I减小时，路端电压U就增大。
7.可变电路：在电源放电的情况下，当外电路中没有反电动势时，路端电压U＝IR（R是外电路的总电阻）。根据含源电路的欧姆定律可得I＝E／（R＋r），即电流I的大小随外电阻R而变化。因此，路端电压U也随外电阻R而变化。R增大时，I减小，U增大；R减小时，I增大，U减小。当外电路断开时，R变为无限大， I变为零，内压降Ir也变为零，这时路端电压等于电源的电动势。
但是不能认为路端电压一定小于电动势。在电源被充电时，电源内部的电流是从电源正极流向负极，内压降的方向与电动势的方向相反，电源的电动势是反电动势，这时路端电压等于电动势与内压降之和，即U＝E＋Ir，路端电压大于电动势。
8.《教学参考资料》初中物理第二册
电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中，电动势常用δ表示。电动势的单位和电压的单位相同，也是伏。
电源的电动势可以用电压表测量。测量的时候，电源不要接到电路中去，用电压表测量电源两端的电压，所得的电压值就可以看作等于电源的电动势。如果电源接在电路中，用电压表测得的电源两端的电压就会小于电源的电动势。这是因为电源有内电阻。在闭合的电路中，电流通过内电阻r有内电压降，通过外电阻R有外电压降。电源的电动势δ等于内电压Ur和外电压UR之和，即δ=Ur+UR。严格来说，即使电源不接入电路，用电压表测量电源两端电压，电压表成了外电路，测得的电压也小于电动势。但是，由于电压表的内电阻很大，电源的内电阻很小，内电压可以忽略。因此，电压表测得的电源两端的电压是可以看作等于电源电动势的。
干电池用旧了，用电压用测量电池两端的电压，有时候依然比较高，但是接入电路后却不能使负载（收音机、录音机等）正常工作。这种情况是因为电池的内电阻变大了，甚至比负载的电阻还大，但是依然比电压表的内电阻小。用电压表测量电池两端电压的时候，电池内电阻分得的内电压还不大，所以电压表测得的电压依然比较高。但是电池接入电路后，电池内电阻分得的内电压增大，负载电阻分得的电压就减?。?虼瞬荒苁垢涸卣?９ぷ?。为了判断旧电池能不能用，应该在有负载的时候测量电池两端的电压。有些性能较差的稳压电源，有负载和没有负载两种情况下测得的电源两端的电压相差较大，也是因为电源的内电阻较大造成的。
9.电动势的走势
电源内部的非静电力把单位正电荷从电源负极经内电路移动到正极过程中做的功。电动势的符号是ε，单位是伏(V) 。电源是一种把其他形式能转变为电能的装置。要在电路中维持恒定电流，只有静电场力不够，还需要有非静电力。电源提供非静电力，把正电荷从低电势处移到高电势处，非静电力推动电荷做功的过程，就是其他形式能转换为电能的过程。电动势是表征电源产生电能的性能的物理量。如：电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。有6焦的其他其形式能转换为电能。
当电源的外电路断开时，电源内部的非静电力与静电场力平衡，电源正负极两端的电压等于电源电动势。当外电路接通时，端电压小于电动势。
不同电源非静电力的来源不同，能量转换形式也不同。化学电动势(干电池、钮扣电池、蓄电池等)的非静电力是一种化学作用，电动势的大小取决于化学作用的种类，与电源大小无关，如干电池无论1号、2号、5号电动势都是1.5伏。发电机的非静电力是磁场对运动电荷的作用力。光生电动势(光电池)的非静电力来源于内光电效应。压电电动势(晶体压电点火、晶体话筒等)来源于机械功造成的极化现象。
10.反电动势
反电动势是指与电源的电动势方向相反的电动势。
正常工作的电动机线圈（接电源的）、变压器一次线圈产生的电动势，就是反电动势（又属于感应电动势）。这个电动势抵消电源的电动势绝大部分。电源电动势＝反电动势＋线路电阻×电流。
【物理竞赛的竞赛内容】
给电池充电时，电池的电动势也是反电动势，同样，电源电动势＝反电动势＋线路电阻×电流。