2018质心教育夏令营理论课程大纲

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竞赛基础班(电学)

主题 内容
电学 点电荷、线电荷、面电荷、体电荷的电场与电势,电场线与高斯定理
电学 电势与电势能、静电感应与静电屏蔽、电像法与唯一性定理
电学 电容器与场能,系统电势能与相互作用能
电学 电介质与极化,粒子在场中运动,示波器原理
电学 电流场分布,电子在电阻中的运动,电动势电势差电压表读数的区别
电学 基尔霍夫方程组,等势点,叠加原理,等效电流源等效电压源
电学 星三角变换,立体电路,无限网络,电流分布法
磁学 比萨定律与安培环路定理,安培力、安培力矩、洛伦兹力
磁学 区域磁场与粒子轨迹相切,粒子在场中碰撞,粒子在场中会聚,粒子在电磁复合场中运动
磁学 电磁感应、动生电动势、感生电动势
磁学 电磁感应电路综合、电磁感应动力学综合、动磁场
磁学 暂态电路,线性方程猜解初步,交流电,变压器与远距离输电,复数法解交流电初步
波动光学 波的叠加,双缝干涉与类双缝干涉,薄膜干涉,半波损失
近代物理 光电效应、玻尔理论、半经典半量子模型初步
相对论 光电效应、玻尔理论、半经典半量子模型初步
相对论 洛伦兹变换,速度变换,前灯效应,光行差效应

竞赛基础班(力学)

主题 内容
力学 微元法,V-t图解复杂运动,运动的相对性与关联性
力学 运斜抛,自传与公转,圆运动,惠更斯原理
力学 整体法、选择合适的支点、摩擦角、垂直于未知来化简静力学,图解静力学简单版
力学 加速度关联、惯性力、轻物、分离、质点系牛二
力学 牛顿力学的矢量化简技巧、相图简单版、转动系惯性力
力学 冲量计算的化简技巧、冲击力和冲击摩擦
力学 动量、能量、角动量守恒,质心系和质心运动
力学 万有引力,椭圆运动的能量与角动量,椭圆的直角坐标与极坐标
力学 双曲线与抛物线运动,天体时间计算,引力跳板
力学 简谐振动的描述、相位计算、参考圆的应用、通过对称来快速解题
热学 固体膨胀、液体表面张力、理想气体状态方程、热力学第一定律
热学 多方过程、热机循环、饱和蒸汽、相变
几何光学 反射,折射,透镜成像的几何画法与光路图
几何光学 高斯公式,正负号定义和像的实虚正倒放大,成像在镜子处,共轭
几何光学 球面折射、球面反射、平面折射的傍轴近似,眼睛、放大镜、望远镜、显微镜的原理

 

冲复赛班(下)

主题 内容
电学 电荷、电场、电势的分布,高斯定理和斯托克斯定理,流速场、通量与环量
电学 电偶极子和电四极子,静电屏蔽,唯一性定理,电像法第一类边界条件
电学 电像法能量问题,电容,垂直边界电介质问题,
电学 微观欧姆定律,导电体系的类比和解法,基尔霍夫,等效电源,星三角变换,叠加原理,无限与自相似,电流分布法、对称性化简
电学 带点粒子的轨迹,正则动量正则角动量守恒,磁矩守恒,磁电路,电场磁场相对论变换初步
电学 复数法解交流电,电流波,复数法目测解电磁感应微分方程
电学 电动势电势差电压表读数的区别,动磁场问题,电磁感应建模问题
相对论 尺缩、钟慢、钟不对齐,钟的示数的问题,洛伦兹变换综合
相对论 世界线,速度变换,前灯效应,光行差效应
相对论 多普勒效应,能量动量,四维矢量秒解相对论
波动光学 波动方程,群速度与相速度,双缝干涉,空间相干性与时间相干性,等厚干涉等倾干涉
波动光学 复振幅、复振幅解干涉、夫琅禾费衍射、艾利斑、透射光栅、闪耀光栅、法布里波罗干涉仪,菲涅尔衍射初步
力学综合 能量求导解静力平衡问题、解振动问题、解动力学问题
力学综合 运动学惠更斯,平动系与转动系进阶,傅科摆,力电类比
近代物理 玻尔理论的扩展,波粒二象性及其实验验证,原子核的液滴模型
热学 绝热和类似绝热问题解法,麦克斯韦玻尔兹曼分布的初步,热力学第二定律的初步,多孔塞的应用,多对象选择

 

冲决赛班(下)

主题 内容
力学 自由度、线性算符、复数、矩阵在物理竞赛中的应用,波动以外的演绎
力学 麦克斯韦图解静力学,静不定问题,相图,空间力矩问题
力学 连续体的静力学,静力学化简的矢量力学和分析力学思路,自由度与静力学
力学 刚体运动学和刚体动力学;天体动力学,微扰,进动,潮汐锁定和潮汐计算
电磁学 电场散度和旋度对电场的限制,根据对称性解电场线形状,电像法第一类和第二类边界条件,虚功原理用于电解质体系时的常见问题
电磁学 导电体系,分离和自相似对称性,高维超立方体电阻,对称网络求和算法
电磁学 两端三端四端接法的自由度,交流电复数解法,目测解暂态电路,互易定理,粒子在各种对称场中守恒量的运用
电磁学 复数法目测解电磁感应微分方程,位移电流与全电流,麦克斯韦方程组,电磁波的传播,电报方程,磁电路,磁路定理和多级变压器
相对论 连续洛伦兹变换,高速运动物体的视觉形象,不同情境下“角度”的洛伦兹变换,加速运动物体,光子火箭
相对论 速度、能动量、电流密度、波矢四维矢量,电磁场相对论变换
光学 虹,霓,晕等定量计算;光学器件的分辨本领,阿贝成像原理,相差显微镜
光学 反射光栅,阶跃光栅,相位光栅,光栅的分辨本领;菲涅尔公式的推导和应用,隐逝波,Goos-Hanchen位移;激光的原理和计算,激光制冷原理和计算
热学 光子气体和范式气体,相空间的绝热不变量,多孔塞,带摩擦的活塞,非绝热过程的“绝热解法”
热学 热力学第二定律,熵的计算,热二对内能形式的限制;建议输运过程,统计物理基础,麦克斯韦玻尔兹曼分布
建模训练 通过分析由科研模型改编的考题,训练建模能力,例如:原子核液滴模型,反应-扩散模型,电蜂房模型,神经信号传导模型,Murray’s law
近代物理 康普顿散射和逆康普顿散射,相对论性玻尔模型,自旋和进动,量子力学初步

 

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