全国中学生物理竞赛复赛试验指导书.ppt
中中 学学 物物 理理 奥奥 赛赛（选修课）（选修课）1全国中学生物理竞赛简介全国中学生物理竞赛简介 全国中学生物理竞赛是在中国科协的领全国中学生物理竞赛是在中国科协的领导下，由中国物理学会主办，各省导下，由中国物理学会主办，各省(自治区、自治区、直辖市直辖市)自愿参加的群众性的课外学科竞赛自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动。各项活动得到教育部的同意和支持。活动。各项活动得到教育部的同意和支持。竞赛的目的竞赛的目的是激发学生学习物理的兴趣和主是激发学生学习物理的兴趣和主动性动性,促使他们改进学习方法，增强学习能促使他们改进学习方法，增强学习能力；帮助学校开展多样化的物理课外活动，力；帮助学校开展多样化的物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，以便更好地对他们进行培养以便更好地对他们进行培养。2 竞赛分为预赛、复赛和决赛。预赛由全国竞竞赛分为预赛、复赛和决赛。预赛由全国竞赛委员会统一命题，采取笔试的形式，只考物理理赛委员会统一命题，采取笔试的形式，只考物理理论部分，满分为论部分，满分为200分。所有在校的高中学生都可分。所有在校的高中学生都可以报名参加。在预赛中成绩优秀的学生由地方竞委以报名参加。在预赛中成绩优秀的学生由地方竞委会确定参加复赛。复赛包括理论和实验两部分。理会确定参加复赛。复赛包括理论和实验两部分。理论部分由全国竞赛委员会统一题，满分为论部分由全国竞赛委员会统一题，满分为160分；分；实验部分由各省（自治区、直辖市）竞赛委员会命实验部分由各省（自治区、直辖市）竞赛委员会命题，满分为题，满分为40分。根据复赛中理论和实验的总成绩，分。根据复赛中理论和实验的总成绩，由省（自治区、直辖市）竞赛委员会推荐成绩优秀由省（自治区、直辖市）竞赛委员会推荐成绩优秀的三名学生参加决赛。决赛由全国竞赛委员会命题的三名学生参加决赛。决赛由全国竞赛委员会命题和评奖。每届决赛设一等奖和评奖。每届决赛设一等奖30名左右（占参加决赛名左右（占参加决赛人数的人数的1/6），二等奖），二等奖60名左右（占参加决赛人数名左右（占参加决赛人数的的1/3），三等奖），三等奖80名左右。此外，还设总成绩最名左右。此外，还设总成绩最佳奖、理论成绩最佳奖、实验成绩最佳奖和女学生佳奖、理论成绩最佳奖、实验成绩最佳奖和女学生成绩最佳奖等单项特别奖。成绩最佳奖等单项特别奖。 3 全国中学生物理竞赛开始于全国中学生物理竞赛开始于19841984年，每学年，每学年举行一次。历届竞赛的基本情况如下表：年举行一次。历届竞赛的基本情况如下表： 届次届次 预预 赛赛时时 间间 参赛人数参赛人数 决决 赛赛时时 间间 地地 点点 参赛人数参赛人数 1 84.11 43079 85 .2 北京北京 76 2 86.1 5292586.4 上海上海 104 386.11 5876687.2 天津天津 105 487.10 5752388.1 兰州兰州 101 588.10 55855 89.1 广州广州 106 689.10 5309689.12 长春长春 1274届次届次 预预 赛赛时时 间间 参赛人数参赛人数 决决 赛赛时时 间间 地地 点点 参赛人数参赛人数 7 90.10 54393 90 .12 福州福州 105 8 91.6 7380691.9 桂林、南宁桂林、南宁 104 992.9 6061792.10 合肥合肥 101 1093.9 46843 93.10 长沙长沙 105 1194.9 65146 94.10 西安西安 109 1295.9 5586795.10 太原太原 1125届次届次 预预 赛赛时时 间间 参赛人数参赛人数 决决 赛赛时时 间间 地地 点点 参赛人数参赛人数 13 96.9 86173 96.10 杭州杭州 114 14 97.6 90607 97.10 南昌南昌 118 15 98.9 134559 98.10 大庆大庆 121 16 99.9 169282 93.10 南京南京 126 17 00.9 225683 00.10 武汉武汉 143 18 01.9 267363 01.10 海口海口 1456届次届次 预预 赛赛时时 间间 参赛人数参赛人数 决决 赛赛时时 间间 地地 点点 参赛人数参赛人数 19 02.9 322043 02.10 郑州郑州 146 20 03.9 359835 03.10 济南济南 170 21 04.9 328134 04.10 重庆重庆 173 22 05.9 363139 05.10 沈阳沈阳 167 23 06.9 426673 06.11 深圳深圳 173 2407.11 宁波宁波 7 从第从第2届开始，由全国中学生物理竞赛决赛的一等奖届开始，由全国中学生物理竞赛决赛的一等奖获得者中选出我国准备参加国际物理奥林匹克竞赛的集获得者中选出我国准备参加国际物理奥林匹克竞赛的集训队训队(15人左右人左右)。经过短期培训及队内多次理论和实验。经过短期培训及队内多次理论和实验测验测验,从中选出正式参赛的代表队从中选出正式参赛的代表队(5人人)。1986年年7月，我月，我国首次参加了在英国伦敦举行的第国首次参加了在英国伦敦举行的第17届国际物理奥林匹届国际物理奥林匹克竞赛，克竞赛，3名选手全部获奖。在以后的历届国际竞赛中，名选手全部获奖。在以后的历届国际竞赛中，我国每年选派我国每年选派5名学生参赛名学生参赛(2003年第年第34届在台湾举行，届在台湾举行，我国大陆未派选手参加我国大陆未派选手参加)，至，至2006年为止，共派出年为止，共派出98人，人，全部获奖。共获金牌全部获奖。共获金牌67块、银牌块、银牌20块、铜牌块、铜牌9块、表扬奖块、表扬奖2名，位居参赛各国前列。其中第名，位居参赛各国前列。其中第22届、届、23届、届、26届、届、27届、届、29届、届、31届、届、35届、届、36届及届及06年的年的37届，我国所届，我国所派参赛学生全部获金牌。派参赛学生全部获金牌。我省江门一中陈涵同学、华师我省江门一中陈涵同学、华师附中陈阳同学分别参加了第附中陈阳同学分别参加了第23届、第届、第33届竞赛，都获得届竞赛，都获得了金牌。了金牌。20多年来，全国中学生物理竞赛受到广大中学多年来，全国中学生物理竞赛受到广大中学生的欢迎和社会各界的好评。生的欢迎和社会各界的好评。8 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（2005年年1月修订，月修订，2006年实行）年实行） 一、理论基础一、理论基础 力学力学1.运动学运动学参照系参照系 质点运动的位移和路程、速度、加速度质点运动的位移和路程、速度、加速度 相对速度相对速度 矢量和标量矢量和标量 矢量的合成和分解矢量的合成和分解 *矢量的标积和矢积矢量的标积和矢积 匀速及匀变速直线运动及其图像匀速及匀变速直线运动及其图像 运动的合成运动的合成 抛体运动抛体运动 圆周运动圆周运动 刚体的平动和绕定轴的转动刚体的平动和绕定轴的转动 2.牛顿运动定律牛顿运动定律 力学中常见的几种力力学中常见的几种力牛顿第一、二、三运动定律牛顿第一、二、三运动定律 惯性参考系的概念惯性参考系的概念 摩擦力摩擦力 弹性力弹性力 胡克定律胡克定律 万有引力定律万有引力定律 均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出）均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式（不要求导出） 开普勒定律开普勒定律 行星和人造卫星运动行星和人造卫星运动 *惯性力的概念惯性力的概念 93物体的平衡物体的平衡 共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡 力矩力矩 刚体的平衡条件刚体的平衡条件 重心重心 物体平衡的种类物体平衡的种类 4动量动量冲量冲量 动量动量 质点与质点组的动量定理质点与质点组的动量定理 动量守恒定律动量守恒定律 *质心质心 *质心运动定理质心运动定理 反冲运动及火箭反冲运动及火箭 5*冲量矩冲量矩 *角动量角动量 *质点和质点组的角动量定理（不质点和质点组的角动量定理（不引入转动惯量）引入转动惯量） *角动量守恒定律角动量守恒定律 6机械能机械能 功和功率功和功率 动能和动能定理动能和动能定理 重力势能重力势能 引力势能引力势能 质点及均匀球壳壳内、外的引力势能公式质点及均匀球壳壳内、外的引力势能公式(不要求导出不要求导出) 弹簧的弹性势能弹簧的弹性势能 功能原理功能原理 机械能守恒定律机械能守恒定律 碰撞碰撞 恢复系数恢复系数107流体静力学流体静力学 静止流体中的压强静止流体中的压强 浮力浮力 8振动振动简谐振动简谐振动(表达式表达式) 振幅振幅 频率和周期频率和周期 相位相位 振动的图像振动的图像 参考圆参考圆 振动的速度振动的速度(表达式表达式) 由动力学方程确定简谐振动的频率由动力学方程确定简谐振动的频率 简谐振动的能量简谐振动的能量 同方向同频率简谐振动的合成同方向同频率简谐振动的合成 阻尼振动阻尼振动 受迫振动和共振（定性了解）受迫振动和共振（定性了解） 9波和声波和声横波和纵波，波长、频率和波速的关系横波和纵波，波长、频率和波速的关系 波的图像波的图像 平面简谐波的表示式平面简谐波的表示式 波的干涉和衍射（定性）波的干涉和衍射（定性） *驻波驻波 声波声波 声音的响度、音调和音品声音的响度、音调和音品 声音的共鸣声音的共鸣 乐音和噪声乐音和噪声 *多普勒效应多普勒效应11 热学热学 1分子动理论分子动理论原子和分子的量级原子和分子的量级 分子的热运动分子的热运动 布朗运动布朗运动 温度的微观意义温度的微观意义 分子力分子力 分子的动能和分子间的势能分子的动能和分子间的势能 物体的内能物体的内能 2热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律 3*热力学第二定律热力学第二定律*热力学第二定律热力学第二定律 *可逆过程与不可逆过程可逆过程与不可逆过程 4 气体的性质气体的性质 热力学温标热力学温标 理想气体状态方程理想气体状态方程 普适气体恒量普适气体恒量理想气体状态方程的微观解释（定性）理想气体状态方程的微观解释（定性） 理想气体的内能理想气体的内能 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）积分运算） 125液体的性质液体的性质 液体分子运动的特点液体分子运动的特点 表面张力系数表面张力系数 浸润现象和毛细现象（定性）浸润现象和毛细现象（定性） 6固体的性质固体的性质 晶体和非晶体晶体和非晶体 空间点阵空间点阵 固体分子运动的特点固体分子运动的特点 7物态变化物态变化 熔解和凝固熔解和凝固 熔点熔点 熔解热熔解热 蒸发和凝结蒸发和凝结 饱和气压饱和气压 沸腾和沸点沸腾和沸点 汽化热汽化热 临界温度临界温度 固体的升华固体的升华 空气的湿度和湿度计空气的湿度和湿度计 露点露点 8热传递的方式热传递的方式 传导、对流和辐射传导、对流和辐射 9热膨胀热膨胀 热膨胀和膨胀系数热膨胀和膨胀系数13 电学电学 1静电场静电场 库仑定律库仑定律 电荷守恒定律电荷守恒定律 电场强度电场强度 电场线电场线 点电荷的场强点电荷的场强 场强叠加原理场强叠加原理 均匀带电球壳壳内、壳外均匀带电球壳壳内、壳外的场强公式的场强公式(不要求导出不要求导出) 匀强电场匀强电场 电场中的导体电场中的导体 静电屏蔽静电屏蔽 电势和电势差电势和电势差 等势面等势面 点电荷电场的电势公点电荷电场的电势公式式(不要求导出不要求导出) 电势叠加原理电势叠加原理 均匀带电球壳壳内、外均匀带电球壳壳内、外的电势公式的电势公式(不要求导出不要求导出) 电容电容 电容器的连接电容器的连接 平行板电容器的电容公式平行板电容器的电容公式(不要求导不要求导出出) 电容器充电后的电能电容器充电后的电能 电介质的极化电介质的极化 介电常数介电常数 2稳恒电流稳恒电流 欧姆定律欧姆定律 电阻率和温度的关系电阻率和温度的关系 电功和电功率电功和电功率 电阻的串、并联电阻的串、并联 电动势电动势 闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律 一段含源电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律 *基尔霍夫定律基尔霍夫定律 电流表电流表 电压表电压表 欧姆表欧姆表 惠斯通电桥惠斯通电桥 补偿电路补偿电路 143物质的导电性物质的导电性 金属中的电流金属中的电流 欧姆定律的微观解释欧姆定律的微观解释 液体中的电流液体中的电流 法拉第电解定律法拉第电解定律 气体中的电流气体中的电流 被激放电和自激放电（定性）被激放电和自激放电（定性） 真空中的电流真空中的电流 示波器示波器 半导体的导电特性半导体的导电特性 P型半导体和型半导体和N型半导体型半导体 晶体二极管的单向导电性晶体二极管的单向导电性 三极管的放大作用（不要求机理）三极管的放大作用（不要求机理） 超导现象超导现象 4磁场磁场 电流的磁场电流的磁场 磁感应强度磁感应强度 磁感线磁感线 匀强磁场匀强磁场 长直导线中的电流的磁场长直导线中的电流的磁场安培力安培力 洛仑兹力洛仑兹力 电子荷质比的测定电子荷质比的测定 质谱仪质谱仪 回旋加速器回旋加速器 5电磁感应电磁感应 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律 楞次定律楞次定律 *感应电场（涡旋电场）感应电场（涡旋电场） 自感系数自感系数 互感和变压器互感和变压器 156交流电交流电 交流发电机原理交流发电机原理 交流电的最大值和有效值交流电的最大值和有效值 纯电阻、纯电感、纯电容电路纯电阻、纯电感、纯电容电路 整流、滤波和稳压整流、滤波和稳压 三相交流电及其连接法三相交流电及其连接法 感应电动机原理感应电动机原理 7电磁震荡和电磁波电磁震荡和电磁波 电磁振荡电磁振荡 振荡电路及振荡频率振荡电路及振荡频率 电磁场和电磁波电磁场和电磁波 电磁波的波速电磁波的波速 赫兹实验赫兹实验 电磁波的发射和调制电磁波的发射和调制 电磁波的接收、调谐、检波电磁波的接收、调谐、检波 光学光学 1几何光学几何光学 光的直进、反射、折射光的直进、反射、折射 全反射全反射 光的色散光的色散 折射率和光速的关系折射率和光速的关系 平面镜成像平面镜成像 球面镜成像公式及作图法球面镜成像公式及作图法 薄透镜成像公式及作图法薄透镜成像公式及作图法 眼睛眼睛 放大镜放大镜 显微镜显微镜 望远镜望远镜 2波动光学波动光学 光程光程 光的干涉和衍射光的干涉和衍射 双缝干涉双缝干涉 单缝衍射单缝衍射 光谱和光谱分析光谱和光谱分析 电磁波谱电磁波谱 16 近代物理近代物理1.光的本性光的本性光电效应光电效应 爱因斯坦方程爱因斯坦方程 光的波粒二象性光的波粒二象性 光的能量与动量光的能量与动量2.原子结构原子结构 卢瑟福实验卢瑟福实验 原子的核式结构原子的核式结构 玻尔模型玻尔模型 用玻尔模型解释氢光谱用玻尔模型解释氢光谱 玻尔模型的局限性玻尔模型的局限性 原子的受激辐射原子的受激辐射 激光激光3. 原子核原子核原子核的量级原子核的量级 天然放射现象天然放射现象 放射线的探测放射线的探测 质子的发现质子的发现 中子的发现中子的发现原子核的组成原子核的组成 核反应方程核反应方程 质能方程质能方程 裂变和聚变裂变和聚变 “基本基本”粒子粒子 *夸克模型夸克模型 4*不确定关系不确定关系 *实物粒子的波粒二象性实物粒子的波粒二象性 5*狭义相对论狭义相对论 爱因斯坦假设爱因斯坦假设 时间和长度的相对论效应时间和长度的相对论效应 相对论动量与能量相对论动量与能量 6*太阳系太阳系 银河系银河系 宇宙和黑洞的初步知识宇宙和黑洞的初步知识17 数学基础数学基础 1.中学阶段全部初等数学（包括解析几何）中学阶段全部初等数学（包括解析几何） 2.矢量的合成和分解矢量的合成和分解 极限、无限大和无限小的初步概念极限、无限大和无限小的初步概念 3.不要求用微积分进行推导或运算不要求用微积分进行推导或运算 二、实验二、实验 1.复赛实验试题从全国中学生物理竞赛常委会组编的复赛实验试题从全国中学生物理竞赛常委会组编的全国中学全国中学生物理竞赛实验指导书生物理竞赛实验指导书中选定中选定.2.本内容提要的本内容提要的“理论基础理论基础”和和全国中学生物理竞赛实验指导全国中学生物理竞赛实验指导书书是决赛实验的基础是决赛实验的基础. 三、其它方面三、其它方面 物理竞赛的内容有一部分有较大的开阔性，主要包括以下方面：物理竞赛的内容有一部分有较大的开阔性，主要包括以下方面：1物理知识在各方面的应用。对自然界、生产和日常生活中一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象的解释些物理象的解释.2. 近代物理的一些重大成果和现代的一些重大消息近代物理的一些重大成果和现代的一些重大消息. 3. 一些有重要贡献的物理学家的姓名和他们的主要贡献一些有重要贡献的物理学家的姓名和他们的主要贡献.18附录：附录：全国中学生物理竞赛章程全国中学生物理竞赛章程 全国中学生物理竞赛章程全国中学生物理竞赛章程(中国物理学会常务理事会中国物理学会常务理事会1991年年2月月12日制定，日制定， 2004年年11月月30日修订日修订) 第一章总则第一章总则 第一条第一条全国中学生物理竞赛全国中学生物理竞赛(对外可以称中国物理奥林对外可以称中国物理奥林 匹克，英文名为（匹克，英文名为（Chinese Physics Olympiad，缩写，缩写CPhO）是群众性的课外学科竞赛活动这项活动由中国科学）是群众性的课外学科竞赛活动这项活动由中国科学技术协会主管，中国物理学会主办，并得到国家教育部批准技术协会主管，中国物理学会主办，并得到国家教育部批准竞赛的目的是激发学生学习物理的兴趣和主动性，促使竞赛的目的是激发学生学习物理的兴趣和主动性，促使他们改进学习方法，增强学习能力；帮助学校开展多样化的他们改进学习方法，增强学习能力；帮助学校开展多样化的物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，以便更好地对他们进行培养以便更好地对他们进行培养19 第二条第二条全国中学生物竞赛要贯彻全国中学生物竞赛要贯彻“教育要面向教育要面向现代化、面向世界、面向未来现代化、面向世界、面向未来”的精神，竞赛内容的深的精神，竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩展展第三条第三条参加全国中学生物竞赛者主要是对物理学参加全国中学生物竞赛者主要是对物理学习有兴趣并学有余力的在校普通高中学生竞赛应坚持习有兴趣并学有余力的在校普通高中学生竞赛应坚持学生自愿参加的原则竞赛活动主要应在课余时间进行学生自愿参加的原则竞赛活动主要应在课余时间进行，不要搞层层选拔，不要影响学校正常的教学秩序，不要搞层层选拔，不要影响学校正常的教学秩序第四条第四条学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学生参加竞赛主要依靠学生平时的课内外学习和个人努力学校和教师不要为了准备参加竞赛而学习和个人努力学校和教师不要为了准备参加竞赛而临时突击，不要组织临时突击，不要组织“集训队集训队”或搞或搞“题海战术题海战术”，以，以免影响学生的正常学习和身体健康学生在物理竞赛中免影响学生的正常学习和身体健康学生在物理竞赛中的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平的成绩只反映学生个人在这次活动中所表现出来的水平，不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水，不应当以此来衡量和评价学校的工作和教师的教学水平平20第二章组织领导第二章组织领导 第五条第五条全国中学生物理竞赛由中国物理学会主办中国物全国中学生物理竞赛由中国物理学会主办中国物理学会常务理事会制定理学会常务理事会制定全国中学生物理竞赛章程全国中学生物理竞赛章程；设立全；设立全国中学生物理竞赛委员会国中学生物理竞赛委员会(简称全国竞委会简称全国竞委会)，统一领导全国中，统一领导全国中学生物理竞赛活动全国中学生物理竞赛委员会由主任一人、学生物理竞赛活动全国中学生物理竞赛委员会由主任一人、副主任和委员若干人组成主任和副主任由中国物理学会常务副主任和委员若干人组成主任和副主任由中国物理学会常务理事会聘任，组成全国中学生物理竞赛委员会常务委员会理事会聘任，组成全国中学生物理竞赛委员会常务委员会(简简称常委会称常委会)全国中学生物理竞赛委员会可设名誉主任，由中全国中学生物理竞赛委员会可设名誉主任，由中国物理学会常务理事会聘任国物理学会常务理事会聘任全国竞委会委员任期一年，产生办法如下：全国竞委会委员任期一年，产生办法如下：每省（自治区、直辖市）物理学会各委派委员每省（自治区、直辖市）物理学会各委派委员1人；人；承办本届和下届决赛的省（自治区、直辖市）各委派承办本届和下届决赛的省（自治区、直辖市）各委派3 人；人； 由常委会根据需要聘请若干人任特邀委员由常委会根据需要聘请若干人任特邀委员21 第六条第六条常委会在中国物理学会常务理事会领导下常委会在中国物理学会常务理事会领导下主持全国竞委会工作；制定有关竞赛工作的各项实施细主持全国竞委会工作；制定有关竞赛工作的各项实施细则则 全国竞委会在决赛期间召开全体会议，研究和讨论全国竞委会在决赛期间召开全体会议，研究和讨论与本届和下届竞赛有关事宜，交流组织竞赛活动的经验与本届和下届竞赛有关事宜，交流组织竞赛活动的经验，提出意见和建议；审议通过决赛获奖学生名单，提出意见和建议；审议通过决赛获奖学生名单全国竞委会委员在任期内负责常委会和本省（自治全国竞委会委员在任期内负责常委会和本省（自治区、直辖市）竞赛委员会工作上的联系区、直辖市）竞赛委员会工作上的联系第七条第七条常委会下设全国中学生物理竞赛命题组常委会下设全国中学生物理竞赛命题组（简称命题组）和全国中学生物理竞赛办公室（简称办（简称命题组）和全国中学生物理竞赛办公室（简称办公室）等工作机构公室）等工作机构命题组成员由常委会聘请专家担任命题组负责预赛、命题组成员由常委会聘请专家担任命题组负责预赛、复赛理论试题及决赛的理论、实验试题的命题工作筹备复赛理论试题及决赛的理论、实验试题的命题工作筹备与组织工作与组织工作 办公室负责处理有关竞赛的日常事务办公室负责处理有关竞赛的日常事务22 第八条第八条 每年承办决赛的省（自治区、直辖市）物每年承办决赛的省（自治区、直辖市）物理学会与有关方面协商组成该届全国中学生物理竞赛组理学会与有关方面协商组成该届全国中学生物理竞赛组织委员会（简称组委会），组委会负责决赛期间各项活织委员会（简称组委会），组委会负责决赛期间各项活动的筹备与组织工作以及命题会议的会务工作动的筹备与组织工作以及命题会议的会务工作组委会工作接受常委会指导组委会工作接受常委会指导 第九条第九条 各省（自治区、直辖市）物理学会与各有各省（自治区、直辖市）物理学会与各有关方面协商组成省（自治区、直辖市）中学生物理竞赛关方面协商组成省（自治区、直辖市）中学生物理竞赛委员会委员会(简称地方竞委会简称地方竞委会)地方竞委会要按照地方竞委会要按照全国中全国中学生物理竞赛章程学生物理竞赛章程和常委会制定的有关竞赛工作的各和常委会制定的有关竞赛工作的各项实施细则，负责组织和领导本省（自治区、项实施细则，负责组织和领导本省（自治区、 直辖市）直辖市）有关竞赛的各项活动有关竞赛的各项活动地方竞委会的工作受全国竞委会的指导和监督地方竞委会的工作受全国竞委会的指导和监督23 第三章第三章 竞赛程序竞赛程序 第十条第十条全国中学生物理竞赛每年举行一全国中学生物理竞赛每年举行一次，包括预赛、复赛和决赛，在校高中学生可次，包括预赛、复赛和决赛，在校高中学生可向学校报名，经学校同意，由学校到地方竞委向学校报名，经学校同意，由学校到地方竞委会指定的地点报名凡报名参加全国中学生物会指定的地点报名凡报名参加全国中学生物理竞赛的学生均在地方竞赛委员会指定的地点理竞赛的学生均在地方竞赛委员会指定的地点参加预赛，预赛由全国中学生了竞赛命题组统参加预赛，预赛由全国中学生了竞赛命题组统一命题和制定评分标准一命题和制定评分标准,办公室统一制卷各地办公室统一制卷各地方竞委会组织赛事和评定成绩预赛满分为方竞委会组织赛事和评定成绩预赛满分为200分，竞赛时间为分，竞赛时间为3小时地方竞委会不得组小时地方竞委会不得组织其它考试来确定学生参加预赛的资格织其它考试来确定学生参加预赛的资格24 第十一条第十一条 复赛包括理论和实验两部分理复赛包括理论和实验两部分理论题由全国中学生物理竞赛命题组统一命题和制论题由全国中学生物理竞赛命题组统一命题和制定评分标准，办公室统一制卷理论考试满分为定评分标准，办公室统一制卷理论考试满分为160分分,时间为时间为3小时各地方竞委会组织赛事和小时各地方竞委会组织赛事和评定成绩复赛实验由地方竞委会命题和评定成评定成绩复赛实验由地方竞委会命题和评定成绩，满分为绩，满分为40分，实验时间为分，实验时间为3小时复赛实验小时复赛实验的日期、地点和组织办法的日期、地点和组织办法 由各地方竞委会根据由各地方竞委会根据实际情况自行决定实际情况自行决定参加复赛的学生由人数地方竞委会根据预赛成绩参加复赛的学生由人数地方竞委会根据预赛成绩确定参加复赛理论考试的人数不得少于本赛区确定参加复赛理论考试的人数不得少于本赛区一等奖名额的一等奖名额的5倍参加复赛实验考试的人数不倍参加复赛实验考试的人数不得少于本赛区一等奖名额的得少于本赛区一等奖名额的1.2倍倍25 第十二条第十二条各地方竞委会根据学生复赛的总成绩（理论考各地方竞委会根据学生复赛的总成绩（理论考试成绩和实验考试成绩之和）择优推荐试成绩和实验考试成绩之和）择优推荐3名学生参加决赛对名学生参加决赛对于在上届竞赛中成绩较好的省（自治区、直辖市）给予奖励名于在上届竞赛中成绩较好的省（自治区、直辖市）给予奖励名额额,凡有学生获一等奖，一律奖励凡有学生获一等奖，一律奖励1名在当年举行的国际物名在当年举行的国际物理奥林匹克竞赛中获金、银、铜奖的学生所在省（自治区、直理奥林匹克竞赛中获金、银、铜奖的学生所在省（自治区、直辖市）每有辖市）每有1名学生获奖，就奖励名学生获奖，就奖励1名名承办决赛的省（自治区、直辖市）参加决赛的名额可增加承办决赛的省（自治区、直辖市）参加决赛的名额可增加3名名 若参加决赛的最后一个名额有两名以上的学生总成绩相同，若参加决赛的最后一个名额有两名以上的学生总成绩相同，则地方竞委会应根据他们的理论成绩高低择优确定则地方竞委会应根据他们的理论成绩高低择优确定1名；若理名；若理论成绩最高的学生有两名以上也相同，则地方竞委会可对理论论成绩最高的学生有两名以上也相同，则地方竞委会可对理论成绩并列最高的学生以笔试的形式进行加试，选取成绩最好的成绩并列最高的学生以笔试的形式进行加试，选取成绩最好的1名名决赛由全国中学生物理竞赛命题组命题和制定评分标准决赛由全国中学生物理竞赛命题组命题和制定评分标准.决赛决赛包括理论和实验两部分，竞赛时间各包括理论和实验两部分，竞赛时间各3小时理论满分为小时理论满分为140分，实验满分为分，实验满分为60分由组委会聘请高校教师阅卷评分分由组委会聘请高校教师阅卷评分由常委会聘请专家组成评奖组，由评奖组核审学生决赛成绩，由常委会聘请专家组成评奖组，由评奖组核审学生决赛成绩，提出获奖名单，最后由全国竞委会审议通过提出获奖名单，最后由全国竞委会审议通过26 第四章命题原则第四章命题原则第十三条第十三条竞赛命题要从我国目前中学生的实际竞赛命题要从我国目前中学生的实际情况出发，但不必拘泥于现行的教学大纲和教材常情况出发，但不必拘泥于现行的教学大纲和教材常委会要根据此原则编写委会要根据此原则编写全国中学生物理竞赛内容提全国中学生物理竞赛内容提要要和和全国中学生物理竞赛复赛实验指导书全国中学生物理竞赛复赛实验指导书第十四条第十四条预赛、复赛和决赛理论命题均以预赛、复赛和决赛理论命题均以全全国中学生物理竞赛内容提要国中学生物理竞赛内容提要为依据，复赛实验题目为依据，复赛实验题目从从全国中学生物理竞赛复赛实验指导书全国中学生物理竞赛复赛实验指导书中选定中选定决赛实验命题以决赛实验命题以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和和全国中学生物理竞赛复赛实验指导书全国中学生物理竞赛复赛实验指导书为基础为基础27 第五章奖励办法第五章奖励办法第十五条第十五条全国中学生物理竞赛只评选全国中学生物理竞赛只评选个人奖，不搞省、地、市、县或学校之间的个人奖，不搞省、地、市、县或学校之间的评比评比根据决赛成绩和参加决赛人数，每届评选出根据决赛成绩和参加决赛人数，每届评选出一等奖、二等奖、三等奖一等奖和二等奖一等奖、二等奖、三等奖一等奖和二等奖人数各占参加决赛人数的人数各占参加决赛人数的1/6和和1/3若一若一（或二）等奖最后一个名额有两名或两名以（或二）等奖最后一个名额有两名或两名以上的学生总成绩相同，则都评为一（或二）上的学生总成绩相同，则都评为一（或二）等奖由全国竞委会给予奖励在举行决赛等奖由全国竞委会给予奖励在举行决赛的城市召开授奖大会，颁发全国中学生物理的城市召开授奖大会，颁发全国中学生物理竞赛获奖证书竞赛获奖证书28 第十六条第十六条对于在预赛和复赛中成绩优秀的学生，全国竞对于在预赛和复赛中成绩优秀的学生，全国竞委会设立赛区一、二、三等奖，由地方竞委会按学生成绩进行委会设立赛区一、二、三等奖，由地方竞委会按学生成绩进行评定赛区一等奖的评定应以复赛总成绩为准赛区二等奖的评定赛区一等奖的评定应以复赛总成绩为准赛区二等奖的评定以复赛理论成绩为准赛区三等奖的评定标准由地方竞委评定以复赛理论成绩为准赛区三等奖的评定标准由地方竞委会根据学生成绩和当地实际情况决定赛区一、二、三等奖获会根据学生成绩和当地实际情况决定赛区一、二、三等奖获奖者均颁发相应的获奖证书奖者均颁发相应的获奖证书 赛区一等奖的名额由常委会决定，若赛区一等奖最后一个名赛区一等奖的名额由常委会决定，若赛区一等奖最后一个名额有两名以上的学生总成绩相同，则地方竞委会应根据他们的额有两名以上的学生总成绩相同，则地方竞委会应根据他们的理论成绩高低择优确定一名；若理论成绩最高的学生有两名以理论成绩高低择优确定一名；若理论成绩最高的学生有两名以上也相同，则地方竞委会可对理论成绩并列最高的学生以笔试上也相同，则地方竞委会可对理论成绩并列最高的学生以笔试的形式进行加试，选取成绩最好的的形式进行加试，选取成绩最好的1名赛区二、三等奖的名额名赛区二、三等奖的名额由各省（自治区、直辖市）物理学会确定由各省（自治区、直辖市）物理学会确定对获奖学生的奖励要有利于学生的健康成长对获奖学生的奖励要有利于学生的健康成长 第十七条第十七条对在决赛中获奖和获赛区一、二等奖的学生的对在决赛中获奖和获赛区一、二等奖的学生的指导教师，由各地方竞委会确定名单，以全国竞委会名义给予指导教师，由各地方竞委会确定名单，以全国竞委会名义给予表彰，发给荣誉证书表彰，发给荣誉证书29 第七章经费第七章经费 第十九条第十九条全国中学生物理竞赛所需经费应全国中学生物理竞赛所需经费应根据中国科协的规定主要通过各种途径自筹，但根据中国科协的规定主要通过各种途径自筹，但必须严格遵守国家的各项法律法规必须严格遵守国家的各项法律法规 第二十条第二十条学生参加预赛和复赛应缴纳报学生参加预赛和复赛应缴纳报名费和试卷费报名费收入全部由地方竞委会留名费和试卷费报名费收入全部由地方竞委会留用，试卷费上交全国竞委会办公室参加决赛的用，试卷费上交全国竞委会办公室参加决赛的学生要交纳决赛参赛费，作为全国竞委会和组委学生要交纳决赛参赛费，作为全国竞委会和组委会进行与决赛有关的各项工作的部分经费会进行与决赛有关的各项工作的部分经费学生参加竞赛所需食、宿、交通费用原则上由学学生参加竞赛所需食、宿、交通费用原则上由学生自理对经济有困难的学生由地方竞委会与有生自理对经济有困难的学生由地方竞委会与有关方面协商给予补助关方面协商给予补助30 第二十一条第二十一条 决赛活动所需经费由组委会决赛活动所需经费由组委会负责筹措，全国竞赛委员会给予适当的补助负责筹措，全国竞赛委员会给予适当的补助第二十二条第二十二条 经费开支应贯彻勤俭节约的原经费开支应贯彻勤俭节约的原则向学生收取的费用应根据竞赛成本核定，则向学生收取的费用应根据竞赛成本核定，不以赢利为目的不以赢利为目的 第八章附则第八章附则第二十三条第二十三条本章程由中国物理学会常务本章程由中国物理学会常务理事会制定，本章程的解释权属中国物理学会理事会制定，本章程的解释权属中国物理学会常务理事会常务理事会31从一道题看奥赛所涉及的解题方法和技巧从一道题看奥赛所涉及的解题方法和技巧题目：设湖岸题目：设湖岸MN是一条直线，有一小船自岸是一条直线，有一小船自岸边的边的A点沿与湖岸成点沿与湖岸成15°角的方向匀速向湖角的方向匀速向湖中驶去，有一个人自中驶去，有一个人自A点同时出发，他先沿点同时出发，他先沿岸走一段再入水中游泳去追小船岸走一段再入水中游泳去追小船.已知人在岸已知人在岸上走的速度为上走的速度为v1 =4m/s，在水中游泳的速度为，在水中游泳的速度为v22m/s，试求小船的速度至多为多大时，这，试求小船的速度至多为多大时，这人才能追上小船？人才能追上小船？MNAVmax=?32方法方法1：微元法：微元法如图，设人在如图，设人在D点入水并在点入水并在B点点刚好刚好能追上小船，这表能追上小船，这表明：此时人追上小船所用时间最少，对应的小船速度最明：此时人追上小船所用时间最少，对应的小船速度最大大.FECBMNAD 现设现设C、E是是D点两侧附近点两侧附近无限靠近无限靠近D点的两点，并点的两点，并设分别从设分别从C、E点入水追小船所用总时间相等点入水追小船所用总时间相等. 现在现在BC段截取段截取BF=BE， 那么那么BFE90°. 由于从由于从C、E点入水追小船所用总时间相等，所以，点入水追小船所用总时间相等，所以，人在人在CE段走与在段走与在CF段游泳所用时间相等段游泳所用时间相等.D点两侧各有入水点点两侧各有入水点C和和E，使得在该处入水追，使得在该处入水追船所用时间相等船所用时间相等.33于是于是所以所以因为因为C、E两点无限靠近两点无限靠近D点，所以点，所以BDN6060°.FDAECMNBK作作BKBD交交MN于于K，于是，于是DK=2BD.又因为又因为v1=2v2,则人游则人游DK段与走段与走DK段所用时间相等段所用时间相等.所所以人自出发经以人自出发经D点再到点再到B点与人由点与人由A点一直走到点一直走到K点所用点所用时间相同，并都等于小船从时间相同，并都等于小船从A到到B所用的最少时间所用的最少时间.34即有即有在在ABK中，中，用正弦定理可用正弦定理可得：得：那么那么FDAECMNBK35方法方法2：类比法：类比法BD设想设想MN为甲和乙两种介质为甲和乙两种介质的分界面，光在甲中的速度的分界面，光在甲中的速度为为v1，在乙中的速度为，在乙中的速度为v2，据费马原理可知，据费马原理可知，BDA是光从是光从B传到到A费时最少最少的路径，而的路径，而是是临临界角界角. 这这可可类类比本比本题题人从人从A经经D到到B的追船情况的追船情况.由此得：由此得：下面解法与方法下面解法与方法1相同相同.最后可得：最后可得：MA乙乙甲甲N36方法方法3：图解法：图解法MNEAK如图，设人开如图，设人开始运动就一直始运动就一直游泳，那么他游泳，那么他能到达的区域能到达的区域是以是以A为圆心、以为圆心、以v2t为半径的半圆中的任何一点，若为半径的半圆中的任何一点，若他一直沿湖岸走，那么他在他一直沿湖岸走，那么他在t时间内可以到达时间内可以到达AKv1t中的任何一点，若他先沿岸走一段再入水追船，那么中的任何一点，若他先沿岸走一段再入水追船，那么 他可以在他可以在t时间内到达图中时间内到达图中AEF中的任何一点中的任何一点.所以，所以，他若能追上船，船也必须在他若能追上船，船也必须在t时间内到达这区域时间内到达这区域.B 由于题设小船沿由于题设小船沿角的方向运动，所以沿此方向的角的方向运动，所以沿此方向的直线与直线与EK线的交点线的交点B是船以最大速度运动且又能被人是船以最大速度运动且又能被人追上的地点追上的地点.37BMNEAK在在RtAEK中，中，因为因为AK=2AE，所以所以AKE30°，于是，于是，ABK180 °15 ° 30°135°在在ABK中中,据正弦定理得：据正弦定理得：而而所以所以38方法方法4：矢量图解法：矢量图解法设人先沿岸走一段，再入设人先沿岸走一段，再入水追船，以船为参考系，水追船，以船为参考系，由于人和船是同时由由于人和船是同时由A点出发的，则人在沿岸走时，点出发的，则人在沿岸走时，船看到人正在由船所在位置逐渐船看到人正在由船所在位置逐渐“离去离去”，离去的相，离去的相对速度为对速度为 ： KMNA要人能追上船，即人能回到船上，则其返回的相对速要人能追上船，即人能回到船上，则其返回的相对速度度 必须沿必须沿 的反方向，返回的相对速度的反方向，返回的相对速度 为：为：C作图：作图：(1)以以MN线上的线上的A点为起点作矢量点为起点作矢量 得得K点；点；(2)以以A点为圆心，以点为圆心，以v2的大小为半径作圆的大小为半径作圆;(3)作直线作直线AC，使它与，使它与MN线的夹角为线的夹角为15°；39EBMNACK设设K点与圆上的任一点点与圆上的任一点E的连线与的连线与AC线的交点为线的交点为B，则，则AB表示船速，表示船速，BK表示人相对船的表示人相对船的“离开离开”速度速度 ，而，而BE表示人相表示人相对船的对船的“返回返回”速度速度 .显然，当显然，当KE与圆相切时，与圆相切时，AB 线最长，表示船速最大，线最长，表示船速最大，由此有作图步骤由此有作图步骤:由于由于AK=AE，所以，所以，AKF30°， ABE45°.因而因而ABE为等腰直角三角形，那么为等腰直角三角形，那么（4）作）作KE与圆相切于与圆相切于E点，并与点，并与AC相交于相交于B点点.40方法方法5：等效法：等效法MNAB设人在设人在B点追上船，点追上船，则人到达则人到达B点可能有很点可能有很多途径，如多途径，如ACB，ADB,AEB等等,这些途径中耗时最少的途径对应着允许的最大船速，这些途径中耗时最少的途径对应着允许的最大船速，作作NAP30°，并分别作，并分别作CK,DH,EF垂直垂直AP，其中设，其中设BDH为直线，为直线，CDEKHFP30°又设想又设想MN线下方也变成湖水区域，线下方也变成湖水区域，则因为则因为AC=2CK,所以人由所以人由K点游泳到点游泳到C点所用时间与点所用时间与人在岸上走由人在岸上走由A点到点到C点所用时间是相等的点所用时间是相等的. 故人按题设情况经路径故人按题设情况经路径ACB所用时间与假想人全所用时间与假想人全部在水中游泳游过路径部在水中游泳游过路径KCB所用所用时间相等，相等，同理，人按题设情况经路径同理，人按题设情况经路径ADB所用时间与假想所用时间与假想人全部在水中游泳游过路径人全部在水中游泳游过路径HDB所用时间相等，所用时间相等，41人按题设情况经路径人按题设情况经路径AEB所用时间与假所用时间与假想人全部在水中游泳游过想人全部在水中游泳游过路径路径FEB所用时间相所用时间相等，等，CDEKHFP30°MNAB显然，在这些途径中，因为显然，在这些途径中，因为HDB是直线，因此所用时间最少是直线，因此所用时间最少.由以上分析可知，人沿等效途径由以上分析可知，人沿等效途径HDB游泳就费时最少游泳就费时最少地刚好追上船，这对应着最大船速，设为地刚好追上船，这对应着最大船速，设为vmax，则有，则有因为因为AHB是等腰直角三角形，所以是等腰直角三角形，所以故得故得42方法方法6：极值法（利用三角函数）：极值法（利用三角函数）MNABCD如图，设人沿岸走到如图，设人沿岸走到D点时，船点时，船航行到航行到C点，此时人入水游泳就点，此时人入水游泳就刚好能在刚好能在B点追上船点追上船.在在ACD中应用正弦定理得中应用正弦定理得又设此时船速为又设此时船速为v，人由，人由A点走到点走到D点耗时为点耗时为t，则，则由以上两式得由以上两式得43MNABCD又在又在CDB中应用正弦定理得中应用正弦定理得设人游过设人游过DB段所用时间为段所用时间为 ,则则由以上两式得由以上两式得由（由（1）、（）、（2）式，并注意）式，并注意 ，可得，可得44MNABCD又由于又由于 ， 要要v尽可能尽可能大，大，即需即需AC/AD尽可能大，尽可能大，而而越大，越大，则则AC越大，越大，也也越大，且（越大，且（）为锐角，则）为锐角，则sin （）随（随（）增大而增大，故得）增大而增大，故得sin （）最大时，最大时，最大，最大，由于由于为为恒量，恒量，则则越大，则越大，则由（由（3）式可见，当）式可见，当sin （）1时，时，sin （）有最大值为有最大值为1/2，此时对应的，此时对应的值为值为，由此得，由此得 ，于是于是CDB是等腰直角三角形，则有是等腰直角三角形，则有45MNABCD所以，所以，46方法方法7：极值法（利用一元二次函数判别式）：极值法（利用一元二次函数判别式）如图，设船出发后经时间如图，设船出发后经时间t被人追上被人追上.则船的位移为则船的位移为s=vt，又设人在岸上，又设人在岸上走用时为走用时为kt（0<k<1)，位移为，位移为s1=kv1t,人在湖中游用时为人在湖中游用时为(1k)t（0<k<1)，位移为，位移为s2=(1-k)v2t.那么，据余弦定理有：那么，据余弦定理有：把把s、s1、s2的表达式及的表达式及v1、v2的值代入并整理可得的值代入并整理可得又又于是有于是有NMASBS1S2D47要这方程有实数解，其判别式要这方程有实数解，其判别式应满足：应满足：由此可解得：由此可解得：或或由本题的物理情景可知只能取：由本题的物理情景可知只能取：48方法方法8：极值法（利用一元二次函数判别式）：极值法（利用一元二次函数判别式）如图，设人在岸上如图，设人在岸上D处入水追船，处入水追船，运动方向与湖岸成运动方向与湖岸成角角,并在并在B点点处处追上船，追上船，这这人由人由ADB用用时为时为t .则则上式表明：上式表明：t与与有关，且在有关，且在d、L、v1、v2一定一定时，由，由决定决定,研究函数研究函数dDMNABL49两边平方得：两边平方得：整理后得：整理后得：此方程有实数解的条件是：判别式此方程有实数解的条件是：判别式0，即有，即有50由此解得：由此解得：所以所以由（由（3）、（）、（4）式得：）式得：51这表明当这表明当60°时，函数时，函数y有最小值，由（有最小值，由（1）式知）式知此时此时t有最小值有最小值,对应的船速有最大值对应的船速有最大值.把把 、 、 、代入（代入（1）式得：）式得：对应的最大船速为：对应的最大船速为：52
