編輯推薦
《物理競賽教程》叢書是一套培養物理尖子學生的優秀輔導教程,它由全國較具影響力的5位金牌競賽教練執筆聯閤編寫。從八年級到高三年級,每學年一冊,各分冊之間注重連貫與銜接。本次修訂,在寫法上,注重夾敘夾例手法的運用,使讀者更容易讀懂或理解物理競賽中的重難點知識;在內容上,新增瞭近代物理實驗等新內容,如德布羅意的物質波、不確定關係、量子力學的基本關係等;新增瞭物理實驗,例如詳細講解瞭物理實驗誤差以及實驗數據處理的基本理論、用靜力稱衡法測量物理的密度等;另外,還新增講解瞭部分物理競賽方法,如微元法、虛功原理、等效與構造法等內容。
內容簡介
《物理競賽教程》叢書共有5冊,從八年級到高三每學年一冊。每冊圖書中每個章節設有以下幾個欄目:知識要點和基本方法,例題精講,練習題。本次修訂主要是重新調整及分配5冊圖書的內容設置,使各年級的內容相互連貫,形成競賽教程的有機整體,同時注重與現行教材同步。另外,本次修訂中,調整瞭知識要點和基本方法的編寫方法,對重難點內容采用瞭夾敘夾例的手法,使讀者更易理解書中的重難點。在本次修訂中,替換瞭大量陳舊例題與試題,補充瞭近幾年的國際及國內的大量優秀競賽試題。
作者簡介
張大同 著名的物理競賽輔導教師,物理競賽高級教練。1991年至今,張大同輔導的學生總計獲得國際中學生物理奧林匹剋金牌8枚、銀牌1枚,亞洲物理奧林匹剋競賽金牌4枚,30餘人進入國傢奧賽集訓隊,100多人獲得上海市物理競賽一等奬,在國內名列前茅。主編和參編的主要著作有《通嚮金牌之路——物理競賽輔導講座》、《高中物理競賽多功能題典》、《高中物理競賽考前輔導》、《高中物理教材(理科班用)》、《高中物理精英讀本》、《高中物理實驗大全》等,在中學物理教學界産生瞭巨大的影響。
內頁插圖
目錄
第十五講 光的傳播
第十六講 光的本性和原子物理
第十七講 狹義相對論
第十八講 近代物理簡介
第十九講 物理實驗
第二十講 物理競賽方法選講
物理競賽模擬試題一 (綜閤模擬)
物理競賽模擬試題二(綜閤模擬)
物理競賽模擬試題三 (綜閤模擬)
前言/序言
《高中物理競賽精粹:解析與進階》(第五版) 前言 在高中物理學習的浩瀚星空中,物理競賽無疑是最璀璨的一顆。它不僅是對知識深度與廣度的挑戰,更是對思維敏捷度、分析能力和解題技巧的極限考驗。本書《高中物理競賽精粹:解析與進階》(第五版)旨在為有誌於投身物理競賽、追求卓越的同學們提供一份詳盡而係統的指導。我們深知,每一次成功的背後,都凝聚著無數次的思考、探索與突破。因此,本書並非簡單地羅列考題與答案,而是力求深入剖析物理概念的本質,講解解題思路的演化,並指導同學們構建一套完整的物理思維體係。 本書第五版在繼承前幾版精華的基礎上,結閤瞭近年來物理競賽命題的最新趨勢和同學們在學習過程中普遍遇到的難點,進行瞭全麵的更新與優化。我們始終堅持以學生為中心,以培養學生的科學素養和創新精神為核心目標,力求讓每一位讀者都能在這本書中找到屬於自己的成長路徑。 本書特色與結構 本書最大的特色在於其“精粹”與“進階”的並重。 精粹: 我們提煉瞭高中物理競賽中最核心、最常考的知識點,並以嚴謹的邏輯順序進行梳理。每一個章節都圍繞一個主題展開,從基礎概念的引入,到關鍵公式的推導,再到典型例題的剖析,層層遞進,力求讓同學們在最短的時間內掌握最核心的知識。我們不僅強調“是什麼”,更注重“為什麼”,幫助同學們建立起對物理規律的深刻理解,而非死記硬背。 進階: 競賽物理的學習,關鍵在於“解題”。本書在每個知識點之下,都精心挑選瞭一係列具有代錶性的例題和習題,這些題目不僅覆蓋瞭基礎題、中等題,更包含瞭大量的難題和拔高題。對於每一道例題,我們都提供瞭詳盡的解題思路分析,包括但不限於: 審題與信息提取: 如何準確理解題意,識彆關鍵信息和隱藏條件。 模型建立與選擇: 如何將實際問題抽象成物理模型,並選擇閤適的物理規律和工具來描述。 解題策略與技巧: 各種常用的解題方法,如守恒定律的應用、矢量分析、能量觀點、對稱性等,並結閤具體題目進行演示。 過程推演與計算: 詳細的解題步驟,關鍵步驟的解釋,以及易錯點的提示。 結果檢驗與反思: 如何對所得結果進行閤理性分析,並從中總結經驗教訓。 本書的結構按照高中物理競賽的知識體係進行劃分,主要涵蓋以下幾個核心模塊: 第一部分:力學 力學是物理學的基石,也是競賽物理中考查最廣泛、最深入的部分。本部分將帶領同學們深入理解牛頓運動定律的內涵及其在復雜情境下的應用。 第一章:運動的描述與分析 內容: 勻變速直綫運動、麯綫運動的規律,相對運動,速度與加速度的閤成與分解。 重點: 掌握運動學方程的靈活運用,理解瞬時速度與平均速度的區彆,麯綫運動的嚮心力分析。 進階: 涉及斜拋運動、圓周運動、非勻變速麯綫運動等。 第二章:牛頓運動定律及應用 內容: 牛頓第一、第二、第三定律的理解與應用,力的概念與性質,常見的力(重力、彈力、摩擦力、支持力)。 重點: 建立受力分析圖,能夠準確判斷力的有無、方嚮和大小;熟練運用牛頓第二定律解決動力學問題,包括整體法與隔離法。 進階: 繩模型、連接體問題、多物體運動的分析、超重與失重現象、摩擦力在復雜情境下的應用(如斜麵上的摩擦、傳送帶上的摩擦)。 第三章:能量守恒與動量守恒 內容: 功和能(動能、勢能、機械能),功能關係,動量和衝量,動量守恒定律及其適用條件。 重點: 深刻理解能量守恒定律和動量守恒定律是解決力學問題的兩大有力武器。掌握兩種守恒定律的應用範圍,能夠識彆和建立相應的守恒方程。 進階: 碰撞問題(彈性碰撞、非彈性碰撞),反衝運動,火箭發射原理,利用能量和動量解決復雜的力學過程。 第四章:機械振動與機械波 內容: 簡諧運動的特徵方程、能量、速度與位移的關係,受迫振動與共振,機械波的産生、傳播、分類,波的疊加與乾涉、衍射、偏振。 重點: 掌握簡諧運動的動力學與能量分析,理解波的基本性質。 進階: 復振動閤成,多普勒效應,聲波和機械波的應用。 第五章:萬有引力與航天 內容: 萬有引力定律,引力場的特點,人造衛星的運動,行星運動(開普勒定律),能量(結閤引力勢能),天體測量。 重點: 理解萬有引力定律在天體運動中的應用,能夠計算衛星的速度、周期、能量。 進階: 潮汐現象,黑洞,宇宙學的一些初步概念。 第二部分:熱學 熱學是研究物質宏觀熱現象的學科,其內容涉及分子動理論、熱力學定律等。 第六章:分子動理論與物態變化 內容: 分子熱運動,內能,分子勢能,晶體與非晶體,固、液、氣三態的變化,相變過程(熔化、汽化、凝固、液化)。 重點: 理解分子動理論的三個基本觀點,掌握內能的含義和影響因素,理解相變過程中的能量變化。 進階: 錶麵張力,毛細現象。 第七章:氣體定律與熱力學第一定律 內容: 理想氣體的狀態方程,查理定律、蓋-呂薩剋定律、波義耳定律,熱力學第一定律(能量守恒在熱學中的應用),功和熱量。 重點: 熟練運用理想氣體狀態方程描述氣體的宏觀性質,理解熱力學第一定律在各種過程中的應用。 進階: 實際氣體的特性,熱機效率,熱力學第二定律的初步介紹。 第三部分:電學 電學是物理學中非常重要且應用廣泛的分支,也是競賽物理的重點考查領域。 第八章:靜電場 內容: 電荷守恒定律,庫侖定律,電場強度,電場綫,電勢與電勢能,電場力做功,導體與絕緣體,靜電平衡,電容器(平行闆電容器)。 重點: 掌握電場強度和電勢的疊加原理,熟練應用電場力做功與電勢能變化的關係。 進階: 高斯定理的應用,介質對電場的影響,電勢能的計算。 第九章:恒定電流 內容: 電流的形成,歐姆定律,電阻,串聯與並聯電路,電阻率,焦耳定律,閉閤電路的歐姆定律,電功與電功率。 重點: 掌握串並聯電路的分析方法,能夠熟練計算電路中的電壓、電流、電阻、功率等物理量,理解閉閤電路的能量轉化。 進階: 測量電源的電動勢和內阻,電化學,電解,半導體基礎。 第十章:磁場 內容: 磁感應強度,磁感綫,安培力,洛倫茲力,帶電粒子在磁場中的運動(勻強磁場中的圓周運動),磁通量,法拉第電磁感應定律,楞次定律,自感和互感。 重點: 熟練運用左手定則和右手定則判斷安培力和洛倫茲力的方嚮,理解電磁感應現象的本質。 進階: 磁場對電流的作用,電磁波。 第十一章:電磁振蕩與電磁波 內容: LC振蕩電路,電磁波的産生和傳播,電磁波的性質,電磁波譜。 重點: 理解LC振蕩電路的周期性振蕩過程,瞭解電磁波的傳播規律。 進階: 光的波動性與粒子性(初步介紹)。 第四部分:光學 光學是研究光現象的學科,包含幾何光學和物理光學。 第十二章:幾何光學 內容: 光的直綫傳播,反射定律,摺射定律,全反射,透鏡成像規律(凸透鏡、凹透鏡),光學儀器(照相機、望遠鏡、顯微鏡)。 重點: 熟練運用成像公式和作圖法分析透鏡成像,理解全反射的條件。 進階: 光綫追跡,組閤透鏡成像。 第十三章:物理光學 內容: 光的乾涉(雙縫乾涉),光的衍射(單縫衍射),光的偏振。 重點: 理解光的乾涉和衍射是光的波動性的重要證據。 進階: 光的衍射在天文和精密測量中的應用。 第五部分:原子物理與近代物理 原子物理與近代物理是高中物理競賽的另一大考點,涉及對微觀世界的探索。 第十四章:原子結構與原子核 內容: 光譜,玻爾原子模型,光電效應,康普頓效應,物質的放射性,核反應方程,質能方程(愛因斯坦)。 重點: 理解原子結構的模型演變,掌握光電效應和放射性衰變的規律。 進階: 核能的利用,粒子物理學簡介。 如何利用本書 1. 係統閱讀與理解: 建議同學們按照章節順序進行學習,先理解基本概念和原理,再深入研究例題。 2. 深入剖析例題: 不要滿足於看懂答案,要嘗試自己獨立完成例題,然後對照解析,思考解題思路的差異,學習解題技巧。 3. 反復練習習題: 針對每個章節的習題,先從基礎題入手,逐步挑戰中等題和難題,鞏固所學知識。 4. 總結歸納: 在學習過程中,鼓勵同學們建立自己的知識體係,總結各類題型的解題方法和技巧,形成“物理思維”。 5. 模擬訓練: 在掌握大部分內容後,可以通過模擬競賽題進行訓練,提高解題速度和應試能力。 6. 查漏補缺: 針對練習中遇到的錯題,及時迴顧相關知識點,進行鞏固和加深理解。 結語 物理競賽是一場充滿挑戰與樂趣的智慧冒險。本書《高中物理競賽精粹:解析與進階》(第五版)將是您在這場冒險中最可靠的夥伴。我們相信,通過不懈的努力和科學的方法,每一位有夢想的同學,都能在物理的海洋中揚帆遠航,最終抵達勝利的彼岸。願本書能助您在物理競賽的徵途上,收獲知識,磨礪心智,實現自我超越!
說實話,當初決定要參加物理競賽的時候,心裏多少有點忐忑,感覺自己基礎還不夠牢固,尤其是那些需要深刻理解和靈活運用的概念。這本《物理競賽教程:高三年級(第五版)》的齣現,就像在茫茫大海中給我指明瞭方嚮。我特彆留意瞭它在“專題突破”方麵的設計,因為很多競賽題目都是圍繞著一些特定的物理主題來展開的,如果能夠對這些主題進行深入的講解和訓練,肯定會事半功倍。我希望這本書能夠提供一些我平時課堂上接觸不到的,但又對競賽至關重要的知識點和解題技巧。例如,一些高級的數學工具在物理問題中的應用,或者一些不常見的物理模型。我還在期待,書中會不會有一些“競賽題解法賞析”,能夠讓我學習到不同解法的優點,從而拓寬自己的解題思路。畢竟,同一個題目,不同的解法往往能體現齣不同的物理功底和思維深度。