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最新高中物理竞赛讲义（完整版） ........................................................ 错误！未定义书签。 第0部分 绪言 .................................................................................................................... 3
一、高中物理奥赛概况 ................................................................... 错误！未定义书签。 二、知识体系 ................................................................................. 错误！未定义书签。 第一部分 力＆物体的平衡................................................................... 错误！未定义书签。
第一讲 力的处理 ........................................................................................................... 4 第二讲 物体的平衡 ....................................................................................................... 6 第三讲 习题课 .............................................................................................................. 8 第四讲 摩擦角及其它 ................................................................................................. 13 第二部分 牛顿运动定律 ................................................................................................... 18
第一讲 牛顿三定律 ..................................................................................................... 18 第二讲 牛顿定律的应用 .............................................................................................. 19 第二讲 配套例题选讲 ................................................................................................. 31 第三部分 运动学 ................................................................................................................ 31
第一讲 基本知识介绍 ................................................................................................ 31 第二讲 运动的合成与分解、相对运动 ........................................................................ 34 第四部分 曲线运动 万有引力 ........................................................................................ 38
第一讲 基本知识介绍 ................................................................................................. 38 第二讲 重要模型与专题 .............................................................................................. 40 第三讲 典型例题解析 ................................................................................................. 52
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第五部分 动量和能量 ......................................................................................................... 52
第一讲 基本知识介绍 ................................................................................................. 52 第二讲 重要模型与专题 .............................................................................................. 56 第三讲 典型例题解析 ................................................................................................. 74 第六部分 振动和波 ............................................................................................................ 74
第一讲 基本知识介绍 ................................................................................................. 74 第二讲 重要模型与专题 .............................................................................................. 80 第三讲 典型例题解析 ................................................................................................. 91 第七部分 热学 .................................................................................................................... 92
一、分子动理论 .......................................................................................................... 93 二、热现象和基本热力学定律 ..................................................................................... 96 三、理想气体 .............................................................................................................. 98 四、相变 ................................................................................................................... 108 五、固体和液体 ........................................................................................................ 113 第八部分 静电场 .............................................................................................................. 115
第一讲 基本知识介绍 ............................................................................................... 115 第二讲 重要模型与专题 ............................................................................................ 120 第九部分 稳恒电流 .......................................................................................................... 135
第一讲 基本知识介绍 ............................................................................................... 135 第二讲 重要模型和专题 ............................................................................................ 141 第十部分 磁场 .................................................................................................................. 154
第一讲 基本知识介绍 ............................................................................................... 154
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第二讲 典型例题解析 ............................................................................................... 160 第十一部分 电磁感应 ....................................................................................................... 168
第一讲、基本定律 ..................................................................................................... 168 第二讲 感生电动势 ................................................................................................... 173 第三讲 自感、互感及其它 ........................................................................................ 178 第十二部分 量子论 .......................................................................................................... 182
第一节 黑体辐射 ....................................................................................................... 182 第二节 光电效应 ....................................................................................................... 187 第三节 波粒二象性 ................................................................................................... 197 第四节 测不准关系 ................................................................................................... 200
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第一讲 力的处理
一、矢量的运算
1、加法
表达：a + b = c 。 名词：c为“和矢量”。
法则：平行四边形法则。如图1所示。
??????和矢量大小：c = a?b?2abcos? ，其中α为a和b的夹角。
22????和矢量方向：c在a、b之间，和a夹角β= arcsin
2、减法
表达：a = c－b 。
bsin?a?b?2abcos?22
??????名词：c为“被减数矢量”，b为“减数矢量”，a为“差矢量”。
法则：三角形法则。如图2所示。将被减数矢量和减数矢量的起
始端平移到一点，然后连接两时量末端，指向被减数时量的时量，即是差矢量。
差矢量大小：a =
??b?c?2bccos? ，其中θ为c和b的夹角。
22差矢量的方向可以用正弦定理求得。
一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。 例题：已知质点做匀速率圆周运动，半径为R ，周期为T ，求它在的平均加速度大小。
11T内和在T内42 4 / 204
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解说：如图3所示，A到B点对应度矢量分别设为vA、vB和vC。
11T的过程，A到C点对应T的过程。这三点的速42???????vB?vA??vt?v0根据加速度的定义 a= 得：aAB= ，
tABt??vC?vA?aAC=
tAC由于有两处涉及矢量减法，设两个差矢量 ?v1= vB－
??????vA ，?v2= vC－vA ，根据三角形法则，它们在图3中
的大小、方向已绘出（?v2的“三角形”已被拉伸成一条直线）。
本题只关心各矢量的大小，显然：
?vA = vB = vC =
2?R ，且：?v1 = T2vA=
22?R4?R ，?v2 = 2vA= TT22?R4?R?v1T = 82?R ，a= ?v2 = T = 8?R 。 所以：aAB= = ACTTtABtACT2T242（学生活动）观察与思考：这两个加速度是否相等，匀速率圆周运动是不是匀变速运动？
答：否；不是。 3、乘法
矢量的乘法有两种：叉乘和点乘，和代数的乘法有着质的不同。
⑴ 叉乘
???表达：a×b = c
名词：c称“矢量的叉积”，它是一个新的矢量。
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