全国中学生物理竞赛大纲
阐明：
1. 2016版与2013版相比，增加了一些新内容，如☆科里奥利力、※质心参考系☆虚功原理、☆连续性方程☆伯努利方程☆熵、熵增等。另一方面，也有一些轻微的删减，如※矢量的标量积和矢量积、※平行力的复合重心、物体平衡类型等。有些表述更为严谨，如将反冲运动和火箭改为反冲运动※变质量系统的运动、※粒子和粒子群的角动量定理（不引入转动惯量）改为粒子和粒子群的角动量定理和转动定理，并删除了不引入转动惯量的限制，增加了对声音的响度、音高和音色、声音的共振、噪声的限制（前三项不需要定量计算），
2. 知识点顺序有所调整，如刚体平移和绕定轴旋转在2013版中放在第一章运动学的最后，2016版中将其作为独立的新章节，之前版本也是如此。
3. 2013年实施的《论文提要》中，标有※的内容仅限于复赛和决赛。2016年进一步细化，标有☆的内容只针对决赛，标有※的内容针对复赛和决赛。如无特别说明，一般要求考查定量分析能力。
全国中学生物理竞赛综述
（2015年4月修订，2016年起生效）
注：根据中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第九次全会（1990）的建议，中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》关于命题原则的规定，结合我国中学生的实际情况，制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》，作为今后物理竞赛初赛、复赛、决赛命题的依据，包括理论基础、实验、其他方面等。于1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始实施。于1991年9月11日在南宁召开的全国中学生物理竞赛委员会第十次全会上批准并开始实施。 根据2000年全国中学生物理竞赛委员会第十九次全体会议的原则意见，对《全国中学生物理竞赛内容提要》作了适当调整和补充。考虑到适当控制初试试题难度的精神，《提要》中新增的内容以“※”符号标注，作为复试试题和决赛试题的补充内容。初试试题仍沿用原《提要》，未增加任何修改或补充的内容。
2005年全国初中生物理竞赛，中国物理学会常务理事会修改了《全国中学生物理竞赛规程》，根据修改后的规程，决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指南》，作为复赛实验试题的范围。
2011年，对《全国中学生物理竞赛内容概要》进行了修订，修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议审议通过留学之路，并决定自2013年起执行。修订后的《内容概要》中，标有※的所有内容仅限于复赛和决赛。
《全国中学生物理竞赛内容提要》于2015年进行了修订，其中带☆的项目仅代表决赛，带※的项目代表复赛和决赛。如无特别说明，一般要求具备定量分析能力。
恢复保存
机制
1. 运动参考系
坐标系 笛卡尔坐标系
豪平面极坐标 ※ 自然坐标系矢量与标量
质点运动的位移与距离、速度、加速度、匀速直线运动与匀速加速直线运动及其图像
运动的合成与分解 抛射运动 圆周运动 圆周运动中的切向加速度和法向加速度 曲率半径 角速度与角加速度 相对运动 伽利略速度变换
2. 动态
重力 弹力 摩擦力 惯性参考系
牛顿第一、第二、第三运动定律 胡克定律 万有引力定律
均匀球壳对壳内外粒子的引力公式（不要求推导）
※非惯性参考系中的惯性力平动加速度参考系
※ 匀速旋转参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力
3. 物体的平衡
物体在共向力作用下的平衡矩 刚体的平衡条件☆虚功原理
4. 动力
冲量动量粒子及粒子群动量定理动量守恒定律
豪质心运动定理
质心参考系反冲运动
※变质量系统运动
5.机械能和动力
动能与动能定理 ※ 质心动能定理 重力势能 重力势能
一个粒子和一个均匀球壳的重力势能，球壳内外
（无需推导）弹簧的弹性势能
功能原理 机械能守恒定律 碰撞
弹性和非弹性碰撞的恢复系数
6. 角动量、冲量、力矩、角动量
粒子和粒子群的角动量定理和旋转定理角动量守恒定律
7.锻炼
开普勒物体在引力和库仑力作用下的运动定律
行星和人造天体的圆形和椭圆形轨道
8. 重钢体
刚体的平动刚体绕固定轴的旋转刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理
刚体绕定轴旋转的角动量定理刚体的平面平行运动
9.流体力学
静态流体中的压力浮力
☆连续性方程★伯努利方程10.振动
简谐振动振幅频率与周期相位振动图像
参考圆简谐振动速度
（线性）恢复力根据动力学方程确定简谐振动的频率
简谐振动的能量
合成相同方向和频率的简谐振动
阻尼振动、受迫振动与共振（定性理解）
11.波：横波和纵波
波长、频率与波速的关系 波浪图像
※平面简谐波的表达
波的干涉 ※ 驻波的衍射（定性） 声波
声音的响度、音高和音色 声音的共振 音乐声和噪音
（前三项不需要定量计算）多普勒效应热
1. 分子运动论
原子和分子尺寸的数量级
分子的热运动与碰撞布朗运动※压力的统计解释
☆麦克斯韦速度分布定量计算：※分子热运动自由度均分定理温度的微观意义分子热运动的动能
气体分子的平均平动能 分子力 分子间的势能 物体的内能 2.气体的性质 温标 热力学温标
气体实验定律理想气体状态方程道尔顿分压定律
混合理想气体状态方程
理想气体状态方程的微观解释（定性）
3. 热力学第一定律 热力学第一定律 理想气体的内能
热力学第一定律对于恒定体积、恒定压力和恒定温度的理想气体是相同的。
绝热过程的应用 重多方过程及其应用
※定容热容量、定压热容量
※绝热过程方程
等温和绝热过程中的功 ※热机及其效率 ※卡诺定理
4.热力学第二定律
※开尔文和克劳修斯对热力学第二定律的表述
可逆过程和不可逆过程
微观热力学过程的不可逆性 ※ 理想气体的自由膨胀
※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达☆熵，熵增加
5. 液体的性质
液体分子运动特性表面张力系数
※球形液面两侧的压力差、润湿现象、毛细现象（定性）
6. 固体的性质
晶体和非晶体空间晶格固体中分子运动的特征
7. 身体状况改变
熔化和凝固 熔点 熔化热
蒸发和冷凝 饱和压力 沸腾和沸点 汽化热 临界温度 固体升华
空气湿度和湿度计露点
8. 热传递方式 传导 热导率 对流
辐射 ※黑体辐射的概念 斯坦海姆定律 ※维恩位移定律
9.热膨胀
热膨胀和膨胀系数 电磁学
1.静电场中库仑电荷守恒定律
场强 电场线
点电荷的场强 场叠加原理 均匀电场
均匀带电球壳内外场强公式（无需推导）
索姆诺斯定理及其在对称带电系统中的应用 电势与电势差 等势面上点电荷电场的电势 电势叠加原理
均匀带电球壳内外的电位公式。电场中导体的静电屏蔽。※静电像法
电容 平行板电容器电容公式 球形和圆柱形电容器的电容 电容器的连接
※电荷体系的静电能，电场的能量密度。电容器充电后的电能★电偶极矩
★电场的概念及电偶极子的电介质势
★电介质的极化与极化电荷★电位移矢量
2. 稳定电流
欧姆定律 电阻率与温度的关系 电功和功率 电阻器的串联和并联
欧姆定律：闭路电动势
有源电路的欧姆定律 基尔霍夫定律 电流表 电压表 欧姆表 惠斯通电桥补偿电路
3. 材料的电导率
金属中电流的欧姆定律和液体中电流的法拉第电解定律的微观解释
气体中的电流：受激放电和自激放电（定性）
真空电流示波器
半导体的导电特性 P型半导体和N型半导体 PN结
二极管的单向导电性及其微观解释（定性）
三极管的放大作用（不需要了解机理）超导现象☆超导体的基本性质4、磁场
电流的磁场 ※ 毕奥-萨伐尔定律 磁场叠加原理
磁感应强度 磁通线 均匀磁场
长直导线、圆形线圈、螺线管中电流的磁场分布（定性）
※安培电路定理及其在对称电流系统中的应用
※圆形线圈中的电流在轴线上，磁场在环上
☆磁矩
安培力 洛伦兹力 带电粒子荷质比测定 质谱仪 回旋加速器 霍尔效应
5.电磁感应
法拉第电磁感应定律 楞次定律
车辆感应电场（涡电场）自感与互感自感系数
※通电线圈的自感磁能（无需推导）
6.交流电
交流发电机原理 交流电流的最大值与有效值 ☆ 交流电流的矢量和复数表示
纯电阻、纯电感、纯电容电路、感抗与容抗、电流与电压的相位差、整流、滤波与稳压
☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接方法☆感应电动机的原理理想变压器长距离输电
7.电磁振荡和电磁波
电磁振荡 振荡电路与振荡频率 赫兹实验 电磁场与电磁波
★电磁场能量密度、能量流密度、电磁波速度、电磁波谱
电磁波发射和调制电磁波接收、调谐、液体检测光学
1.几何光学※费马原理
光的传播 反射和折射 全反射的色散 折射率与光速的关系
平面镜成像球面镜成像公式及作图方法
※球面折射成像公式 ※焦距、折射率与球面半径的关系
薄透镜成像公式及画法眼睛放大镜显微镜望远镜※其他常用光学仪器2、波动光学光路
※惠更斯原理（定性） 光的干涉现象 双缝干涉 光的衍射现象 夫琅禾费辐射
※ 光栅布拉格公式 ※ 分辨率（不需推导） 光谱与光谱分析（定性）
自然光的偏振与偏振光 ※ 马吕斯定律 ※ 布儒斯特定律 现代物理学
1. 光的本质
光电效应康普顿散射
光的波粒二象性。光子的能量和动量
2. 原子结构
卢瑟福实验 原子核结构 玻尔模型
用玻尔模型解释氢原子的光谱 ※ 用玻尔模型解释类氢原子的光谱
受激原子激光发射的产生（定性表征）和特性
3. 核心
原子核的尺度
天然放射性现象、原子核衰变、半衰期、辐射检测
质子的发现 中子的发现 原子核的组成 核反应方程式
质能关系裂变和聚变质量损失
4. 颗粒
『基本粒子』轻子和夸克（简单知识）四种基本相互作用
物理粒子具有波粒二象性※物质波
※ 德布罗意关系尊重不确定性关系
5.※爱因斯坦狭义相对论假设洛伦兹变换
时间和长度的相对论效应多普勒效应☆速度变化
相对动量 相对能量 相对动能 相对动量与能量的关系
6.※太阳系、银河系、宇宙、黑洞的基本知识。
单位制
国际单位制和量纲分析的数学基础
1.初中全部初等数学（含解析几何）。
2. 向量的合成与分解、向量的运算、极限、无穷大和无穷小的基本概念。 3. 微积分及其应用简介。包括一元微积分的简单规则；
微分：包括多项式的导数、三角函数的导数、指数函数的导数、对数函数的导数、函数积与商的导数、复合函数的导数。
积分：包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的简单积分。
全国中学生物理竞赛实验赛总结
（自 2013 年起生效）
阐明：
本次修订的部分以加粗字体标明全国初中生物理竞赛，新增内容将以“※”符号标注，作为复试、期末试题的补充内容；※※表示原初试内容在本次修订中建议改为复试、期末试题内容。
1.实验
全国中学生物理竞赛常委会编写的《全国中学生物理竞赛实验指南》中的34个实验，是全国中学生物理竞赛复赛实验考核内容的范围，这34个实验的名称分别是：实验1 实验误差；
实验二：气垫轨道瞬时速度的研究；实验三：杨氏弹性模量；
实验四利用单摆测量重力加速度；
实验五研究气轨上碰撞过程中动量和能量的变化；实验六测量音速；
实验7：弦上的驻波实验；实验8：冰的熔化热；实验9：线膨胀率；实验10：液体的比热容；
实验11：数字万用表的使用；实验12：电流控制与分压电路；
实验13：确定直流电源的参数，研究其输出特性；实验14：磁电式直流电表的改造：
实验 15：用量程为 200mV 的数字电压表组成多量程电压表和电流表；实验 16：测量非线性元件的伏安特性；实验 17：用平衡电桥测量电阻；实验 18：使用示波器；实验 19：观察电容的特性；
实验20检测黑匣子内的电气元件（电阻、电容、电池、二极管）；实验21测量温度传感器的温度特性；实验22测量热敏电阻的温度特性；实验23利用霍尔效应测量磁场；
实验24测量光敏电阻的光电特性（有光照和无光照时的伏安特性；光电特性）；实验25研究光电池的光电特性；
实验 26 测量发光二极管的光电特性（利用 eU 阈值 = hc/λ 估算发射波长）；实验 27 研究亥姆霍兹线圈轴线上磁场的分布；实验 28 确定玻璃的折射率；
全国中学生物理竞赛实验赛总结
（自 2013 年起生效）
阐明：
本次修订的部分以加粗字体标明，新增内容将以“※”符号标注，作为复试、决赛试题的补充内容；※※表示该内容原为初试考查内容，本次修订建议改为复试、决赛考试内容。
1.实验
全国中学生物理竞赛常委会编写的《全国中学生物理竞赛实验指南》中的34个实验，是全国中学生物理竞赛复赛实验考核内容的范围，这34个实验的名称分别是：实验1 实验误差；
