國際物理學(xué)奧林匹克的英文全名是International Physics Olympiad，縮寫為IPhO。IPhO的宗旨是通過組織國際性中學(xué)生物理競賽來“促進(jìn)學(xué)校物理教育方面國際交流的發(fā)展”，以強(qiáng)調(diào)“物理學(xué)在一切科學(xué)技術(shù)和青年的普通教育中日益增長的重要性”,。IPhO經(jīng)過近30年的成功舉辦,，其國際聲望越來越高,，它的作用已被聯(lián)合國教科文組織(UNESCO)和歐洲物理學(xué)會(EPS)所肯定．鑒于IPhO在促進(jìn)物理教育進(jìn)步和推動國際交流上所取得的成績，國際物理教育委員會(ICPE)于1991年10月向IPhO頒發(fā)了永久性的銅質(zhì)獎?wù)?，輪流由舉辦國保存,。

2024年7月28日，2024第54屆國際物理奧林匹克競賽（IPhO）閉幕,。

歷史沿革

為組織國際性物理學(xué)科競賽,，波蘭的Cz.Scistowski教授、前捷克斯洛伐克的R.Kostial教授和匈牙利的R.Kunfalvi教授作了艱苦的準(zhǔn)備工作,，使得首屆IPHO于1967年在波蘭的首都華沙舉行,。第一屆賽事僅有波蘭、前捷克斯洛伐克,、匈牙利,、保加利亞牙和財羅馬尼亞參加。第2屆IPhO于1968年在匈牙利的布達(dá)佩斯舉行,，前蘇,、東德和南斯拉夫等國也組隊(duì)參加，參賽國增加為8個,。第3屆IPHO于1969年在前捷克斯洛伐克的布爾諾舉行,，參賽國不變。而后,，第4,、5屆相繼在前蘇聯(lián)的莫斯科和保加利亞的索菲亞舉行。1972年在羅馬尼亞的布加勒斯特舉辦第6屆賽事時,，法國與古也辦參加,。這是第一次有西方國家和非歐州國家加盟IPhO。以后參賽國逐漸增多,。1981年越南作為第一個亞洲國家參賽,，1985年加拿大作為第一個北美國家參賽。特別值得一提的是1986年中國與美國正式參加競賽,，這是IPHO歷史上的一件大事,，因?yàn)橹袊睦碚摳呓逃胶兔绹母呖萍妓绞桥e世公認(rèn)的。1987年澳大利亞第一次組隊(duì)參賽，這意味著IPhO活動已擴(kuò)展到除非州以外的全世界四大洲,。1993年在美國的威廉斯堡舉行了第24屆IPhO,，參賽國已多達(dá)40個。

競賽章程

競賽設(shè)立由參賽成員國組成的國際物理奧林匹克委員會,。競賽章程規(guī)定：目的是為增進(jìn)中學(xué)物理教學(xué)的國際交流,，通過競賽促進(jìn)開展物理學(xué)科的課外活動，以加強(qiáng)不同國家青年之間的友好關(guān)系和人民間的相互了解合作,。同時幫助參賽者發(fā)展物理方面的創(chuàng)造力,，把從學(xué)校學(xué)到的知識用于解決實(shí)際問題的能力。

IPhO每年舉辦一次,。由各會員國輪流主辦,，并由各代表團(tuán)團(tuán)長和一名主辦國指定的主席組成國際委員會。國際委員會的任務(wù)是公平合理地評卷,，監(jiān)督章程規(guī)定的執(zhí)行情況,，決定競賽結(jié)果。

每個參加國應(yīng)派出一個代表團(tuán),，通常最多由五個學(xué)生（參賽者）和兩個陪同人員（代表領(lǐng)導(dǎo)）組成,。參賽者應(yīng)為普通中學(xué)或中等專業(yè)學(xué)校的學(xué)生（即那些不能被視為大專的學(xué)校）。在比賽當(dāng)年完成學(xué)?？荚嚨膶W(xué)生,，只要他們尚未開始大學(xué)學(xué)習(xí)，就可以成為該團(tuán)隊(duì)的成員,。參賽者的年齡在比賽當(dāng)年的6月30日不得超過20歲,。

代表團(tuán)團(tuán)長必須是物理學(xué)專家或物理老師，能夠勝任解決比賽中的問題,。IPhO的工作語言為英語,，他們每個人都應(yīng)該會說英語。代表團(tuán)團(tuán)長有責(zé)任將問題翻譯成學(xué)生所需的語言,。

奧林匹克比賽組織者根據(jù)計劃確定到達(dá)和離開的日期,，以及代表團(tuán)應(yīng)從其所在國家/地區(qū)出發(fā)的地點(diǎn)。組委會負(fù)擔(dān)從抵達(dá)日至出發(fā)日與奧林匹克運(yùn)動會有關(guān)的每個代表團(tuán)的費(fèi)用,。

競賽一般于每年7月舉行。競賽分兩天進(jìn)行,。第一天進(jìn)行3道理論計算題競賽,，另一天的競賽內(nèi)容是1—2道實(shí)驗(yàn)題。中間有一天的休息,。參賽者可使用計算尺,、不帶程序編制的計算器和對數(shù)表、物理常數(shù)表和制圖工具，但不能使用數(shù)學(xué)和物理公式一覽表,。

競賽題由參加國提供題目,，主辦國命題。在競賽前,，賽題要保密,。競賽題內(nèi)容包括中學(xué)物理的4個部分(力學(xué)、熱力學(xué)和分子物理學(xué),、光學(xué)及原子和核物理學(xué),、電磁學(xué))，解題要求用標(biāo)準(zhǔn)的初等數(shù)學(xué)而不要用高等數(shù)學(xué),。主辦國提出評卷標(biāo)準(zhǔn)并指定評卷人,。每題滿分為10分。各代表團(tuán)團(tuán)長同時對自己團(tuán)員競賽卷的復(fù)制品進(jìn)行評定,，最后協(xié)商決定成績,。

理論考試的總分?jǐn)?shù)為30分，實(shí)驗(yàn)考試的總分?jǐn)?shù)為20分,。競賽組織者應(yīng)確定在考試中如何分配分?jǐn)?shù),。在初步評分（與代表團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)討論評分之前）之后，組織者將根據(jù)以下規(guī)則為金牌,，銀牌,，銅牌和榮譽(yù)獎設(shè)立最低標(biāo)準(zhǔn)（以分?jǐn)?shù)表示）：

金牌應(yīng)授予8％的參賽者。

金牌或銀牌應(yīng)授予25％的參賽者,。

金牌,，銀牌或銅牌應(yīng)授予50％的參賽者。

應(yīng)向67％的參賽者頒發(fā)奧林匹克獎?wù)禄驑s譽(yù)獎,。

得分最高的參賽者（絕對優(yōu)勝者）除獲得金牌外,，還將獲得特別獎。

與上述百分比相對應(yīng)的最小值應(yīng)四舍五入,。如果國際委員會成員中有一半或以上贊成,，則建議的最低要求應(yīng)視為已通過。僅獲得參加證書的候選人的結(jié)果應(yīng)在國際理事會成員和獲準(zhǔn)出席會議的人員的嚴(yán)格掌握之中,。

機(jī)構(gòu)設(shè)置

IPhO的權(quán)威機(jī)構(gòu)是賽期中由各國領(lǐng)隊(duì)和教學(xué)領(lǐng)隊(duì)(在我國也常譯為副領(lǐng)隊(duì))組成的國際委員會,，該委員會由主辦國的一名代表任主席．在每屆賽事開幕式后的第一次領(lǐng)隊(duì)會上，主辦國的這位代表(通常是該屆組委會的執(zhí)行主席)在其座位上對著話筒發(fā)言時刻,，便是本屆國際委員會的誕生時刻,，講臺上的那個席位也就自然地成了主席專座。

國際委員會有權(quán)對競賽章程和考綱提出修改意見,；有權(quán)對東道國準(zhǔn)備的理論考題進(jìn)行有限制的選擇和對理論,、實(shí)驗(yàn)考題及評分標(biāo)準(zhǔn)提出修改意見,；有權(quán)確定競賽結(jié)果的名次；有選定以后各屆競賽的主辦國．委員會的決議按簡單多數(shù)舉手通過,，各國領(lǐng)隊(duì)和教學(xué)領(lǐng)隊(duì)票權(quán)均等,，不過尚未發(fā)現(xiàn)有哪一個代表隊(duì)的這兩票分別投在不同的“陣營”中．表決時贊成與反對票數(shù)相同時，主席票所在的一方獲“勝”．這是主席僅有的一份權(quán)威,，盡管其實(shí)施的概率微乎其微,。

通常情況下，閉幕式之前的最后一次領(lǐng)隊(duì)會議結(jié)束時,，在掌聲中本屆國際委員會自動解散,。

隨著參賽國越來越多，兩屆賽事之間需要協(xié)調(diào)和處理的事務(wù)也越來越多．為了適應(yīng)這種情況,，1983年在羅馬尼亞舉行的第14屆競賽期間,，原德意志聯(lián)邦共和國的GunlerIJnd博士提議建立常設(shè)性的“國際物理奧林匹克秘書處”．此提議即被采納，旋即推選波蘭科學(xué)院的WaldemarGorzkowski(高日科夫斯基)博士為秘書,，任期5年．高氏當(dāng)選后,，為IPh0作出了很大的貢獻(xiàn)．從第14屆的16個參賽國擴(kuò)大到第28屆的55個參賽國，在一定程度上應(yīng)歸功于高氏的個人努力．為了分擔(dān)秘書的一部分工作,，后又增設(shè)副秘書一人．值得一提的是無論正職還是副職,，IPhO的秘書均有職無薪，而且在每屆國際委員會中除非他們兼任本國領(lǐng)隊(duì)或教學(xué)領(lǐng)隊(duì),，否則甚至不能成為一名普通的委員.高氏為人謙遜,，從不以國際競賽的權(quán)威自居，雖然體質(zhì)較弱卻仍為IPhO事業(yè)默默地奉獻(xiàn)著.他贏得的是人生最平凡而又最珍貴的東西——受人尊敬,，也許這正是學(xué)科競賽不具有商業(yè)性價值的可貴之處,。

賽事流程

賽期一般為9天。第1天報到后,，隊(duì)員和領(lǐng)隊(duì)分開居住,，住地一般相距幾公里以上。東道國為每一參賽隊(duì)學(xué)生配備1名翻譯兼導(dǎo)游,，這對東道國來說是一種很大的負(fù)擔(dān),，有些國家難以承辦IPhO活動，其部分原因也在于此,。因華裔子弟遍布世界各地,，東道國為我們代表隊(duì)配備的翻譯幾乎都是在該國讀研究生的華人學(xué)子。

第2天上午是開幕式,，常在大學(xué)禮堂舉行,，氣氛淡雅肅穆，學(xué)術(shù)氣氛濃厚,。開幕式后領(lǐng)隊(duì)與隊(duì)員暫不往來,，且自覺地互不通電話聯(lián)系，有事均通過翻譯轉(zhuǎn)達(dá),。第2天下午學(xué)生由主辦者組織旅游或參觀,，領(lǐng)隊(duì)們則參加本屆國際委員會正式會議并集體討論、修改和通過理論賽題,，再由各國領(lǐng)隊(duì)將題文翻譯成本國文字,，交由組委會復(fù)印。會議開始時,，各國領(lǐng)隊(duì)與觀察員分別就座,，組委會執(zhí)行主席及其助手們的座位安排在正前方。東道國將3道理論題的題文和題解,，以及評分標(biāo)準(zhǔn)的4種文本(英,、俄、德,、法)之一發(fā)給各國領(lǐng)隊(duì),。大約一小時后，命題者代表用英語向大家介紹該題的命題思想及解題思路等,，然后大會討論,，提出修改意見，最后通過這道理論題,。3道題逐題進(jìn)行,，若其中某道題被否決，組委會便公開備用的第4道題,。

3道題通過后常已近深夜,，這期間除晚餐外，還供應(yīng)飲料和點(diǎn)心,。中國領(lǐng)隊(duì)們而后所做的翻譯工作,，一般都會持續(xù)到次日清晨6點(diǎn)左右，真可謂"通宵達(dá)旦",。

第3天上午8點(diǎn)開始,，學(xué)生們進(jìn)行5小時的理論考試，其間有飲料和點(diǎn)心供應(yīng),，學(xué)生們用本國文字答卷,。組委會為領(lǐng)隊(duì)們安排旅游或參觀活動；盡管大多數(shù)人已經(jīng)非常疲乏,，也許因?yàn)樯砼R異國他鄉(xiāng),，仍是游興十足。第3天下午東道國安排的休息性活動常能使領(lǐng)隊(duì)與學(xué)生有機(jī)會見面,，然而師生間很少談及上午的考試,，為的是不在情緒上影響后面的實(shí)驗(yàn)考試,。

第4天討論、修改,、通過及翻譯實(shí)驗(yàn)賽題,。實(shí)驗(yàn)賽題為1-2道，2道居多,。

第5天學(xué)生分為兩組,，分別在上、下午進(jìn)行5小時的實(shí)驗(yàn)考試,。若有2道題,，則每題2。5小時,。實(shí)驗(yàn)考試后學(xué)生們的緊張情緒驟然間消失,，隊(duì)與隊(duì)之間頻繁交往，學(xué)生們"挨門串戶"地互贈小禮品,，最受歡迎的當(dāng)數(shù)各國硬幣,。此時，領(lǐng)隊(duì)們開始悉心研究由組委會送來的本隊(duì)隊(duì)員的試卷復(fù)印件,，上面有評分結(jié)果,。分?jǐn)?shù)由東道國專設(shè)的閱卷小組評定,，在評定我國學(xué)生試卷時,，常請另一位懂中文的研究生協(xié)助閱讀試卷上的中文內(nèi)容。

東道國通常在第6,、7天安排各國領(lǐng)隊(duì)與閱卷小組成員面談,，商討和解決評分中可能出現(xiàn)的差錯和意見分歧。第7天的下午或晚上舉行最后一次國際委員會會議,，多數(shù)領(lǐng)隊(duì)借此機(jī)會互贈小禮品,。會議最重要的議程是通過學(xué)生的獲獎名單。理論題每題10分,，滿分30分,；實(shí)驗(yàn)題若有2道，則每題10分,，滿分20分,。按章程規(guī)定，金牌應(yīng)授予8％的參賽者,。金牌或銀牌應(yīng)授予25％的參賽者,。金牌，銀牌或銅牌應(yīng)授予50％的參賽者,。還應(yīng)向67％的參賽者頒發(fā)奧林匹克獎?wù)禄驑s譽(yù)獎,。金牌第1名被授予特別獎,。與上述百分比相對應(yīng)的最小值應(yīng)四舍五入。如果國際委員會成員中有一半或以上贊成,，則建議的最低要求應(yīng)視為已通過,。那些僅獲得參加證書的候選人的成績應(yīng)嚴(yán)格由國際委員會成員和獲準(zhǔn)參加其會議的人員所知。此外,，還可由東道國自設(shè)各種特別獎，例如女生最佳獎,、各試題的解答最佳獎等,。按章程"此競賽為個人之間的競賽"，所以不評團(tuán)體獎,，但大家對每個代表隊(duì)的總成績還是比較重視的,，所謂團(tuán)體總分第一或第二，即基于這一重視而自行統(tǒng)計所排"座次",。

第9天由東道國派車送各隊(duì)赴機(jī)場回國,，為這友誼的IPhO活動劃上圓滿的句號。

賽事匯總

屆數(shù) 年份 東道國家/地區(qū) 主辦城市 舉辦日期（天數(shù)）絕對優(yōu)勝者（所在國家/地區(qū)）

1 1967 波蘭 華沙 6月25日至7月1日（7）Sándor Szalay (匈牙利)

2 1968 匈牙利 布達(dá)佩斯 6月23日至29日（7） Tomasz Kr?glewski (波蘭)

Mojmír Simersky (斯洛文尼亞)

3 1969 捷克斯洛伐克（前） 布爾諾 6月23日至7月2日（10） Mojmír ?ob (捷克斯洛伐克)

4 1970 蘇聯(lián)（前） 莫斯科 7月5日至15日（11） Михаил Волочин (蘇聯(lián))

5 1971 保加利亞 索非亞 7月2日至11日（10）Karel ?afa?ík (捷克斯洛伐克)

ádám Tichy-Rács (匈牙利)

6 1972 羅馬尼亞 布加勒斯特 7月8日至18日（11） Zoltán Szabó (匈牙利)

- 1973 沒有舉辦,，因?yàn)闆]有一個國家愿意組織它,。

7 1974 波蘭 華沙 7月8日至20日（13） Jaros?aw Deminet (波蘭)

Jerzy Tarasiuk (波蘭)

8 1975 德意志民主共和國（前）居斯特羅 7月7日至17日（11） Сергей Коршунов (蘇聯(lián))

9 1976 匈牙利 布達(dá)佩斯 7月1日至8日（8） Rafa? ?ubis (波蘭)

10 1977 捷克斯洛伐克（前）赫拉德茨-克拉洛韋 7月7日至17日（11） Ji?í Svoboda (捷克斯洛伐克)

- 1978 沒有舉辦，因?yàn)闆]有任何一個非社會主義國家準(zhǔn)備組織競賽,。

11 1979 蘇聯(lián)（前） 莫斯科 7月2日至10日（9） Максим Ципин (蘇聯(lián))

- 1980 沒有舉辦,，因?yàn)闆]有任何一個非社會主義國家準(zhǔn)備組織競賽。

12 1981 保加利亞 瓦爾納 7月1日至10日（10） Александр Гутин (蘇聯(lián))

13 1982 德意志聯(lián)邦共和國 馬倫特 6月19日至29日（11） Manfred Lehn (西德)

14 1983 羅馬尼亞 布加勒斯特 7月5日至14日（10） Иван Иванов (保加利亞)

15 1984 瑞典 西格圖納 6月24日至7月1日（8） Jan de Boer (荷蘭)

Sorin Spanoche (羅馬尼亞)

16 1985 南斯拉夫 波爾托羅 6月23日至30日（8） Patrik ?pan?l (捷克斯洛伐克)

17 1986 英國 倫敦 7月13日至20日（8） Олег Волков (蘇聯(lián))

18 1987 德意志民主共和國（前） 耶拿 7月5日至13日（9） Catalin Malureanu (羅馬尼亞)

19 1988 奧地利 巴德伊舍 6月23日至7月2日（10） Conrad McDonnell (英國)

20 1989 波蘭 華沙 7月16日至24日（9） Steven Gubser (美國)

21 1990 荷蘭 格羅寧根 7月5日至13日（9） Alexander H. Barnett (英國)

22 1991 古巴 哈瓦那 7月1日至9日（9） Тимур Чоутенко (蘇聯(lián))

23 1992 芬蘭 赫爾辛基 7月5日至13日（9） 陳涵 (中國)

24 1993 美國 威廉斯堡 7月10日至18日（9） 張俊安 (中國)

Harald Pfeiffer (德國)

25 1994 中國 北京 7月11日至19日（9） 楊亮 (中國)

26 1995 澳大利亞 堪培拉 7月5日至12日（8） 於海濤 (中國)

27 1996 挪威 奧斯陸 6月30日至7月7日（8） 劉雨潤 (中國)

28 1997 加拿大 薩德伯里 7月13日至21日（9） Sayed Mehdi Anvari (伊朗)

29 1998 冰島 雷克雅未克 7月2日至10日（9） 陳宇翱 (中國)

30 1999 意大利 帕多瓦 7月18日至27日（10） Константин Кравцов (俄羅斯)

31 2000 英國 萊切斯特 7月8日至16日（9）呂瑩 (中國)

32 2001 土耳其 安塔利亞 6月28日至7月6日（9） Данияр Нургалиев (俄羅斯)

33 2002 印度尼西亞 里島 7月21日至30日（10）Ngoc Duong Dang (越南)

34 2003 中國臺灣地區(qū) 臺北 8月2日至11日（10） Pavel Batrachenko (美國)

35 2004 韓國 浦項(xiàng) 7月15日至23日（9） Александър Михаличев (保加利亞)

36 2005 西班牙 薩拉曼卡 7月3日至12日（10） Gábor Halász (匈牙利)

林穎璇 (中國臺灣)

37 2006 新加坡 新加坡 7月8日至17日（10） Jonathan Pradana Mailoa (印度尼西亞)

38 2007 伊朗 伊斯法罕 7月7日至16日（10） ??? (韓國)

39 2008 越南 河內(nèi) 7月20日至29日（10） 譚隆志 (中國)

40 2009 墨西哥 梅里達(dá) 7月11日至19日（9） 史寒朵 (中國)

41 2010 克羅地亞 薩格勒布 7月17日至25日（9） 俞頤超 (中國)

42 2011 泰國 曼谷 7月10日至18日（9） 徐子旻 (中國臺灣)

43 2012 愛沙尼亞 塔爾圖和塔林 7月15日至24日（10） Attila Szabó (匈牙利)

44 2013 丹麥 哥本哈根 7月7日至15日（9） Attila Szabó (匈牙利)

45 2014 哈薩克斯坦 阿斯塔納（現(xiàn)努爾蘇丹） 7月13日至21日（9） 胥曉宇 (中國)

46 2015 印度 孟買 7月4日至13日（9） ??? (韓國)

47 2016 瑞士和列支敦士登 蘇黎世 7月10日至18日（9） 毛晨愷 (中國)

48 2017 印度尼西亞 日惹 7月16日至24日（9） 不確定得主

高昊陽 (中國), 理論高分

渡邉明大 (日本), 實(shí)驗(yàn)高分

49 2018 葡萄牙 里斯本 7月21日至29日（9） 楊天驊 (中國)

50 2019 以色列 特拉維夫 7月6日至15日（9） 孫向愷 (中國) 

- 2020 由于COVID-19疫情大流行影響未能舉行,，比賽推遲至2021年,。

因?yàn)镮PhO 2020延期至2021年舉辦，故于2020年12月7至15日線上舉行IdPhO,，由俄羅斯組織,。

51 2021 立陶宛 維爾紐斯（線上） 7月17日至25日（9） ???(韓國)

52 2022 瑞士 線上舉辦 7月10日至17日（8） 徐國瑋（中國）

53 2023 日本 東京 7月10日至17日（8） 余博文（中國）

54 2024 伊朗 - 7月28日閉幕 中國隊(duì)5名隊(duì)員全部獲得金牌

55 2025 法國 待定 待定 待定

56 2026 哥倫比亞 待定 待定 待定

57 2027 匈牙利 待定 待定 待定

58 2028 韓國 待定 待定 待定

59 2029 厄瓜多爾 待定 待定 待定

71 2041 孟加拉國 待定 待定 待定

競賽大綱

1 介紹

1.1 目的

本大綱列出了國際物理奧林匹克競賽可能使用的主題?？梢詮倪^去的IPhO試題中找到有關(guān)課程大綱中每個主題級別的指導(dǎo),。

1.2 賽題性質(zhì)

賽題應(yīng)該著重于測試創(chuàng)造力和對物理學(xué)的理解上，而不是測試數(shù)學(xué)技巧或解題速度,。用于數(shù)學(xué)運(yùn)算的式子應(yīng)占較小的比例,。試題在數(shù)學(xué)上具有挑戰(zhàn)性時，用近似解決方案作為替代可獲得部分分?jǐn)?shù),。題目文本要簡潔,；理論考試和實(shí)驗(yàn)考試的文本應(yīng)少于12000個字符（包括空格，但不包括封面和答題紙）,。

1.3 例外

賽題可能包含教學(xué)大綱中未提及的概念和現(xiàn)象,，前提是賽題文字中提供了足夠的信息,，這樣一來之前不了解這些主題的學(xué)生就不會有太多劣勢。這些新概念必須與教學(xué)大綱中的主題密切相關(guān),。這些新概念應(yīng)該用教學(xué)大綱中的已有名詞來解釋,。

1.4 單位

數(shù)值應(yīng)使用國際單位制(SI)或國際單位制官方認(rèn)可的單位。

*參賽者應(yīng)該熟悉下列現(xiàn)象,、概念和方法,，并能創(chuàng)造性地運(yùn)用所學(xué)知識。*

2 理論技能

2.1 一般

在模型化現(xiàn)實(shí)問題時,，做出適當(dāng)近似的能力,。對問題對稱性的認(rèn)識和利用的能力。

2.2 力學(xué)

2.2.1 運(yùn)動學(xué)

點(diǎn)粒子的速度和加速度,，作為其位移矢量的導(dǎo)數(shù),。線速度；向心和切向加速度,。具有恒定加速度的點(diǎn)粒子的運(yùn)動,。速度和角速度之和；加上不含科里奧利項(xiàng)的加速度,；識別科里奧利加速度為零時的情況,。剛體繞瞬心旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動；剛體質(zhì)點(diǎn)的速度和加速度,。

2.2.2 靜力學(xué)

通過求和或積分求系統(tǒng)的質(zhì)心,。平衡條件：受力平衡（矢量或投影）和扭矩平衡（僅適用于一維和二維幾何體）。常力,、張力,、靜摩擦力和動摩擦力；胡克定律,，應(yīng)力,，應(yīng)變和楊氏模量。穩(wěn)定和不穩(wěn)定平衡,。

2.2.3 動力學(xué)

牛頓第二定律（矢量形式和通過投影分量）,；平動和轉(zhuǎn)動的動能。簡單力場的勢能（也作為力場的線積分）,。動量,，角動量，能量和它們的守恒定律,。機(jī)械功和功率,；摩擦引起的耗散。慣性和非慣性參考系：慣性力，離心力,，旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的勢能,。簡單物體（環(huán)、盤,、球,、空心球、桿）的轉(zhuǎn)動慣量,，平行軸定理,；通過積分求轉(zhuǎn)動慣量。

2.2.4 天體力學(xué)

萬有引力定律,，引力勢,，開普勒定律（第一定律和第三定律不需要推導(dǎo)）。橢圓軌道上質(zhì)點(diǎn)的能量,。

2.2.5 流體力學(xué)

壓力，浮力,，連續(xù)性定律,。伯努利方程。表面張力和相關(guān)能量,，毛細(xì)管壓力,。

2.3 電磁學(xué)

2.3.1 基本概念

電荷和電流的概念；電荷守恒和基爾霍夫電流定律,。庫侖力,；靜電場作為勢場；基爾霍夫電壓定律,。磁場,；洛倫茲力；安培力,；畢奧-薩伐爾定律和共軸圓形載流線圈上的磁場以及簡單的對稱系統(tǒng),，如直線、圓線圈和長螺線管,。

2.3.2 麥克斯韋方程的積分形式

高斯定律（適用于電場和磁場）,；安培定律；法拉第定律,；當(dāng)被積函數(shù)幾乎是分段常數(shù)時,，用這些定律計算場。導(dǎo)體表面和無限遠(yuǎn)處電場（或靜電勢）的邊界條件,；接地導(dǎo)體的概念,。電場和磁場的疊加原理；適定問題解的唯一性；鏡像法,。

2.3.3 物質(zhì)與電場和磁場的相互作用

電阻率和電導(dǎo)率,；歐姆定律的微分形式。介電性和磁導(dǎo)率,；電磁材料的相對介電系數(shù)和磁導(dǎo)率,；電場和磁場的能量密度；鐵磁材料,；滯后和耗散,；渦流；楞次定律,。磁場中的電荷：螺旋運(yùn)動,，回旋加速器頻率，電場和磁場疊加場中的漂移,。磁場中磁偶極子的能量,；電流環(huán)的磁偶極矩。

2.3.4 電路

線性電阻和歐姆定律,；焦耳定律,；電動勢做功；理想和非理想電池,、恒流源,、電流表、電壓表和歐姆表,。給定V-I特性的非線性元件,。電容器和電容（也適用于單個電極的無窮大）；自感和電感,；電容器和電感器的能量,；互感；RL和RC電路的時間常數(shù),。交流電路：復(fù)振幅,；電阻器、電感器,、電容器和組合電路的阻抗,；相量圖；電流電壓諧振,；有效功率,。

2.4 振動與波

2.4.1 單振蕩器

簡諧振動：運(yùn)動方程，頻率,，角頻率和周期,。物理擺及其縮減長度,。不穩(wěn)定平衡區(qū)附近的行為。阻尼振蕩的指數(shù)衰減,；正弦強(qiáng)迫振蕩器的共振：穩(wěn)態(tài)振蕩的振幅和相移,。LC電路的自由振蕩；力電類比,；正反饋是不穩(wěn)定的來源,；在LC諧振器中通過反饋產(chǎn)生正弦波。

2.4.2 波

諧波的傳播：相位是空間和時間的線性函數(shù),；波長,、波矢、相速度和群速度,；耗散介質(zhì)中波傳播的指數(shù)衰減,；橫波和縱波；經(jīng)典多普勒效應(yīng),。非均勻介質(zhì)中的波：費(fèi)馬原理,，斯奈爾定律。聲波：速度是壓力（楊氏模量或體積模量）和密度的函數(shù),，馬赫錐,。波所攜帶的能量：與振幅的平方成比例，能流的連續(xù)性,。

2.4.3 干涉和衍射

波的疊加：相干性、拍頻,、駐波,、惠更斯原理,、薄膜引起的干涉（僅限強(qiáng)度最小值和最大值的條件）,。單縫和雙縫衍射，衍射光柵,，布拉格反射,。

2.4.4 電磁波與介質(zhì)的相互作用

介電常數(shù)與頻率的關(guān)系（定性）；折射率,；電磁波在透明和不透明材料中的色散和耗散,。線極化；布魯斯特角,；偏振器,；馬呂斯定律。

2.4.5 幾何光學(xué)與光度學(xué)

幾何光學(xué)近似：光線和光學(xué)圖象,；部分陰影和完全陰影。薄透鏡近似；理想薄透鏡成像的構(gòu)造,；薄透鏡方程,；光通量及其連續(xù)性；照度,；發(fā)光強(qiáng)度,。

2.4.6 光學(xué)器件

望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡：放大率和分辨率,；衍射光柵及其分辨率；干涉儀,。

2.5 相對論

時間和空間坐標(biāo),、能量和動量的相對論原理和洛倫茲變換；質(zhì)能關(guān)系,；時空間隔和靜止質(zhì)量的不變性,。速度疊加,；時間膨脹,；長度收縮；同時的相對性,；光子的能量和動量與相對論多普勒效應(yīng),；相對論運(yùn)動方程；粒子的彈性和非彈性相互作用的能量和動量守恒,。

2.6 量子物理

2.6.1 概率波

粒子作為波：頻率和能量之間的關(guān)系,，波矢量和動量之間的關(guān)系。類氫原子（僅圓形軌道）和拋物勢的能級,；角動量的量子化,。時間和能量、坐標(biāo)和動量的結(jié)合對的不確定性原理（作為一個定理，作為一種估計工具）。

2.6.2 物質(zhì)結(jié)構(gòu)

類氫原子的發(fā)射光譜和吸收光譜（對于其他原子-定性）,，以及由于分子振蕩而產(chǎn)生的分子的發(fā)射光譜和吸收光譜；激發(fā)態(tài)的譜寬和壽命,。費(fèi)米子的泡利不相容原理。粒子（電荷和自旋知識）：電子,，電子中微子,，質(zhì)子,，中子，光子,；康普頓散射,。質(zhì)子和中子是復(fù)合物。原子核,，原子核的能級（定性）,；α、β和γ衰變,；核裂變,、核聚變和中子俘獲；質(zhì)量虧損,；半衰期和指數(shù)衰變,。光電效應(yīng)。

2.7 熱力學(xué)與統(tǒng)計物理學(xué)

2.7.1 經(jīng)典熱力學(xué)

熱平衡和可逆過程的概念,；內(nèi)能,、功、熱,；開爾文溫標(biāo),；熵；開放,、封閉,、孤立系統(tǒng)；熱力學(xué)第一和第二定律,。理想氣體動力學(xué)理論：阿伏伽德羅數(shù),、玻耳茲曼常數(shù)和氣體常數(shù)；分子的平動和壓力,；理想氣體定律；平移,、旋轉(zhuǎn)和傾斜自由度,；均分定理；理想氣體的內(nèi)能,；分子的均方根速度,。等溫、等壓,、等容和絕熱過程,；等壓和等容過程的比熱；理想氣體正反向卡諾循環(huán)及其效率,；非理想熱機(jī)的效率,。

2.7.2 熱傳遞與相變

相變（沸騰,、蒸發(fā)、熔化,、升華）和潛熱,；飽和蒸氣壓，相對濕度,；沸騰,；道爾頓定律；導(dǎo)熱性的概念,；熱流的連續(xù)性,。

2.7.3 統(tǒng)計物理學(xué)

普朗克定律（定性解釋，無需記憶）,、維恩位移定律,；斯特藩-玻爾茲曼定律。

3 實(shí)驗(yàn)技能

3.1 介紹

進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需的理論知識必須包含在本大綱的第2節(jié)中,。

實(shí)驗(yàn)問題應(yīng)至少包含一些沒有詳細(xì)描述的實(shí)驗(yàn)程序（設(shè)置,、直接測量的所有量的列表以及用于計算的公式）的任務(wù)。

實(shí)驗(yàn)問題可能包含隱含的理論任務(wù)（推導(dǎo)計算所需的公式）,；不應(yīng)該有明確的理論任務(wù),，除非這些任務(wù)是用來考察對給定實(shí)驗(yàn)裝置的操作原理的理解或待研究現(xiàn)象的物理原理的理解，并且不涉及過多的數(shù)學(xué)計算,。

直接測量的預(yù)期次數(shù)和數(shù)值計算的規(guī)模不應(yīng)該太大,，以至于占用大部分分配的時間：考試應(yīng)該考察實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力，而不是學(xué)生完成技術(shù)任務(wù)的速度,。

*學(xué)生應(yīng)具備以下技能,。*

3.2 安全

了解實(shí)驗(yàn)室工作的標(biāo)準(zhǔn)安全規(guī)則。盡管如此,，如果實(shí)驗(yàn)裝置存在任何安全隱患,，則應(yīng)在賽題文本中包含相應(yīng)的警告。應(yīng)避免有重大安全隱患的實(shí)驗(yàn),。

3.3 測量技術(shù)和儀器

熟悉理論部分提到的測量物理量的最常用實(shí)驗(yàn)技術(shù),。

熟悉常用的簡單實(shí)驗(yàn)室儀器和數(shù)字和模擬版本的設(shè)備，如卡尺,、游標(biāo)秤,、秒表、溫度計,、萬用表（包括歐姆表和交流/直流電壓表和電流表）,、電位計、二極管,、晶體管,、透鏡,、棱鏡、光學(xué)支架,、熱量計等,。

學(xué)生可能不熟悉的復(fù)雜實(shí)用設(shè)備不應(yīng)成為主要問題。對于復(fù)雜的設(shè)備（如示波器,、計數(shù)器,、速率計、信號和函數(shù)發(fā)生器,、光電門等）,，必須向?qū)W生提供說明。

3.4 精確度

意識到儀器可能影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,。

熟悉提高實(shí)驗(yàn)精度的基本技術(shù)（例如,，測量多個周期而不是單個周期，盡量減少噪聲的影響等）,。

知道如果要確定物理量的函數(shù)依賴性,，則所取數(shù)據(jù)點(diǎn)的密度應(yīng)與該函數(shù)依賴性的局部特征標(biāo)度相對應(yīng)。

用合理數(shù)量的有效數(shù)字表示最終結(jié)果和實(shí)驗(yàn)不確定度,，并正確舍入,。

3.5 實(shí)驗(yàn)不確定度分析

識別主要誤差源，合理估計直接測量的實(shí)驗(yàn)不確定度的大?。ㄊ褂梦募械囊?guī)則,，如果提供）。

區(qū)分隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差,；能夠通過重復(fù)測量來估計和減少前者,。

用任何合理的方法（如線性近似法、模數(shù)加法或畢達(dá)哥拉斯加法）求出被測函數(shù)的量的絕對和相對不確定度,。

3.6 數(shù)據(jù)分析

通過適當(dāng)選擇變量并將直線擬合到實(shí)驗(yàn)點(diǎn),，將相關(guān)性轉(zhuǎn)換為線性形式。以圖形方式或使用計算器的統(tǒng)計功能（任何一種方法均可接受）找到線性回歸參數(shù)（斜率,、截距和不確定性估計）,。

為圖形選擇最佳比例尺寸，并用誤差條繪制數(shù)據(jù)點(diǎn),。

4 數(shù)學(xué)

4.1代數(shù)

通過因子分解和擴(kuò)充表達(dá)式來簡化公式。求解線性方程組,。求解方程和方程組,，得到二次方程和雙二次方程；符合物理意義的方案的選擇,。算術(shù)級數(shù)和幾何級數(shù)之和,。

4.2 函數(shù)

三角函數(shù),、反三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù),、對數(shù)函數(shù)和多項(xiàng)式的基本性質(zhì),。

這包括關(guān)于角和的三角函數(shù)的公式。解三角函數(shù),、反三角函數(shù),、對數(shù)函數(shù)和指數(shù)函數(shù)的簡單方程。

4.3 幾何學(xué)和立體幾何

度和弧度作為角度的替代度量,。內(nèi)錯角或外錯角的相等,，對頂角相等。相似三角形的識別,。三角形,、梯形、圓形和橢圓形面積,；球體,、圓柱體和圓錐體的表面積；球體,、圓錐體,、圓柱體和棱柱體的體積。正弦定理和余弦定理,，內(nèi)接角和中心角的性質(zhì),，泰勒斯定理。三角形的中心和質(zhì)心,。學(xué)生應(yīng)熟悉圓錐曲線的性質(zhì),，包括圓、橢圓,、拋物線和雙曲線,。

4.4 向量

向量和、點(diǎn)積和叉積的基本性質(zhì),。二重叉積和標(biāo)量三重積,。矢量時間導(dǎo)數(shù)的幾何解釋。

4.5 復(fù)數(shù)

復(fù)數(shù)的和,、乘,、除；實(shí)部和虛部的分離,。復(fù)數(shù)的代數(shù),、三角和指數(shù)表示之間的轉(zhuǎn)換。二次方程的復(fù)根及其物理解釋,。

4.6 統(tǒng)計

概率的計算是物體數(shù)量或事件發(fā)生頻率的比值,。平均值,、標(biāo)準(zhǔn)差的計算以及組平均值標(biāo)準(zhǔn)差的計算。

4.7 微積分

求初等函數(shù)的導(dǎo)數(shù),，以及其和,、積、商和嵌套函數(shù)的導(dǎo)數(shù),。積分是微分的逆過程,。在簡單的情況下尋找定積分和不定積分：初等函數(shù)、函數(shù)之和以及對線性相關(guān)參數(shù)使用替換規(guī)則,。用換元法作無量綱定積分,。導(dǎo)數(shù)和積分的幾何解釋。利用初始條件求積分常數(shù),。梯度的概念（不需要偏導(dǎo)數(shù)形式）,。

4.8 近似和數(shù)值方法

使用基于泰勒級數(shù)的線性和多項(xiàng)式逼近。方程和表達(dá)式的線性化,。攝動法：根據(jù)未攝動解計算修正,。用梯形法或加矩形法進(jìn)行數(shù)值積分

本教學(xué)大綱參考來源

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