物理的競(jìng)賽大綱

1、物理競(jìng)賽大綱力學(xué)1. 運(yùn)動(dòng)學(xué)牛頓第一、二、三運(yùn)動(dòng)定律胡克定律參考系萬有引力定律坐標(biāo)系直角坐標(biāo)系均勻球殼對(duì)殼內(nèi)和殼外質(zhì)點(diǎn)的引力公式平面極坐標(biāo)自然坐標(biāo)系（不要求導(dǎo)出）矢量和標(biāo)量非慣性參考系平動(dòng)加速參考系中質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移和路程速度加速度的慣性力勻速及勻變速直線運(yùn)動(dòng)及其圖像勻速轉(zhuǎn)動(dòng)參考系慣性離心力、視重運(yùn)動(dòng)的合成與分解拋體運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)科里奧利力動(dòng)3.物體的平衡圓周運(yùn)動(dòng)中的切向加速度和法向加速度共點(diǎn)力作用下物體的平衡曲率半徑角速度和角加速度力矩 剛體的平衡條件相對(duì)運(yùn)動(dòng)伽里略速度變換虛功原理2.動(dòng)力學(xué)4.動(dòng)量重力 彈性力摩擦力沖量 動(dòng)量 質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)組的動(dòng)量定理慣性參考系動(dòng)量守恒定律卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐1質(zhì)心質(zhì)心

2、運(yùn)動(dòng)定理質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)組的角動(dòng)量定理和轉(zhuǎn)動(dòng)定理質(zhì)心參考系角動(dòng)量守恒定律反沖運(yùn)動(dòng)7.有心運(yùn)動(dòng)變質(zhì)量體系的運(yùn)動(dòng)在萬有引力和庫侖力作用下物體的運(yùn)動(dòng)5.機(jī)械能開普勒定律功和功率行星和人造天體的圓軌道和橢圓軌道運(yùn)動(dòng)能和動(dòng)能定理質(zhì)心動(dòng)能定理動(dòng)重力勢(shì)能引力勢(shì)能8.剛體質(zhì)點(diǎn)及均勻球殼殼內(nèi)和殼外的引力勢(shì)能剛體的平動(dòng)剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)公式剛體繞軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（不要求導(dǎo)出）平行軸定理正交軸定理彈簧的彈性勢(shì)能剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理剛體的平功能原理機(jī)械能守恒定律面平行運(yùn)動(dòng)碰撞9.流體力學(xué)彈性碰撞與非彈性碰撞恢復(fù)系數(shù)靜止流體中的壓強(qiáng)6.角動(dòng)量浮力沖量矩角動(dòng)量連續(xù)性方程伯努利方程卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐210. 振動(dòng)橫波和縱波簡(jiǎn)諧振動(dòng)振幅

3、 頻率和周期相位波長(zhǎng) 頻率和波速的關(guān)系振動(dòng)的圖像波的圖像參考圓簡(jiǎn)諧振動(dòng)的速度平面簡(jiǎn)諧波的表示式（線性）恢復(fù)力由動(dòng)力學(xué)方程確定簡(jiǎn)波的干涉駐波 波的衍射（定性）諧振動(dòng)的頻率聲波 聲音的響度、音調(diào)和音品簡(jiǎn)諧振動(dòng)的能量聲音的共鳴樂音和噪聲（前3 項(xiàng)均不同方向同頻率簡(jiǎn)諧振動(dòng)的合成要求定量計(jì)算）阻尼振動(dòng)受迫振動(dòng)和共振 （定性了解）多普勒效應(yīng)11. 波動(dòng)熱學(xué)1. 分子動(dòng)理論溫度的微觀意義原子和分子大小的數(shù)量級(jí)分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能分子的熱運(yùn)動(dòng)和碰撞布朗運(yùn)動(dòng)氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能壓強(qiáng)的統(tǒng)計(jì)解釋分子力 分子間的勢(shì)能麥克斯韋速率分布的定量計(jì)算；物體的內(nèi)能分子熱運(yùn)動(dòng)自由度能均分定理；2.氣體的性質(zhì)卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐3溫標(biāo)熱

4、力學(xué)溫標(biāo)熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞氣體實(shí)驗(yàn)定律理想氣體狀態(tài)方程修斯表述道爾頓分壓定律可逆過程與不可逆過程混合理想氣體狀態(tài)方程宏觀熱力學(xué)過程的不可逆性理想氣體狀態(tài)方程的微觀解釋（定性）理想氣體的自由膨脹3.熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式理想氣體的內(nèi)能熵、熵增熱力學(xué)第一定律在理想氣體等容、等壓、5.液體的性質(zhì)等溫、液體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)絕熱過程中的應(yīng)用表面張力系數(shù)多方過程及應(yīng)用球形液面兩邊的壓強(qiáng)差定容熱容量和定壓熱容量浸潤(rùn)現(xiàn)象和毛細(xì)現(xiàn)象（定性）絕熱過程方程6.固體的性質(zhì)等溫、絕熱過程中的功晶體和非晶體空間點(diǎn)陣熱機(jī)及其效率卡諾定理固體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)4

5、.熱力學(xué)第二定律7.物態(tài)變化4卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐熔化和凝固熔點(diǎn)熔化熱對(duì)流蒸發(fā)和凝結(jié)飽和氣壓沸騰和沸點(diǎn)輻射 黑體輻射的概念斯忒番定汽化熱 臨界溫度律固體的升華維恩位移定律空氣的濕度和濕度計(jì)露點(diǎn)9.熱膨脹8.熱傳遞的方式熱膨脹和膨脹系數(shù)傳導(dǎo) 導(dǎo)熱系數(shù)電磁學(xué)1.靜電場(chǎng)用電荷守恒定律電勢(shì)和電勢(shì)差等勢(shì)面庫侖定律點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)線電勢(shì)疊加原理點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)場(chǎng)強(qiáng)疊加原理均勻帶電球殼內(nèi)、外的電勢(shì)公式勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)中的導(dǎo)體靜電屏蔽，均勻帶電球殼內(nèi)、外的場(chǎng)強(qiáng)公式（不要靜電鏡像法求導(dǎo)出）電容 平行板電容器的電容公式高斯定理及其在對(duì)稱帶電體系中的應(yīng)球形、圓柱形電容器的電容5卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐電容器的連聯(lián)接惠斯通電

6、橋電荷體系的靜電能，電場(chǎng)的能量密補(bǔ)償電路度，3.物質(zhì)的導(dǎo)電性電容器充電后的電能金屬中的電流歐姆定律的微觀解釋電偶極矩液體中的電流法拉第電解定律電偶極子的電場(chǎng)和電勢(shì)氣體中的電流被激放電和自激放電介質(zhì)的概念電（定性）電介質(zhì)的極化與極化電荷真空中的電流示波器電位移矢量半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性p 型半導(dǎo)體和n 型2.穩(wěn)恒電流半導(dǎo)體 P-N 結(jié)歐姆定律電阻率和溫度的關(guān)系晶體二極管的單向?qū)щ娦约捌湮⒂^解電功和電功率釋（定性）電阻的串、并聯(lián)三極管的放大作用（不要求掌握機(jī)理）電動(dòng)勢(shì)閉合電路的歐姆定律超導(dǎo)現(xiàn)象超導(dǎo)體的基本性質(zhì)一段含源電路的歐姆定律基爾霍夫4.磁場(chǎng)定律電流的磁場(chǎng)畢奧 -薩伐爾定律電流表電壓表 歐姆表磁場(chǎng)疊

7、加原理6卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐磁感應(yīng)強(qiáng)度磁感線通電線圈的自感磁能（不要求推導(dǎo)）勻強(qiáng)磁場(chǎng)6.交流電長(zhǎng)直導(dǎo)線、圓線圈、螺線管中的電流的交流發(fā)電機(jī)原理交流電的最大值和有磁場(chǎng)分布（定性）效值安培環(huán)路定理及在對(duì)稱電流體系中的交流電的矢量和復(fù)數(shù)表述應(yīng)用純電阻、純電感、純電容電路感抗和圓線圈中的電流在軸線上和環(huán)面上的容抗磁場(chǎng)電流和電壓的相位差磁矩整流 濾波和穩(wěn)壓安培力洛倫茲力帶電粒子荷質(zhì)比的諧振電路交流電的功率測(cè)定三相交流電及其連接法質(zhì)譜儀回旋加速器霍爾效應(yīng)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理5. 電磁感應(yīng)理想變壓器法拉第電磁感應(yīng)定律遠(yuǎn)距離輸電楞次定律7.電磁振蕩和電磁波感應(yīng)電場(chǎng)（渦旋電場(chǎng)）電磁振蕩振蕩電路及振蕩頻率赫茲自感和互感自感

8、系數(shù)實(shí)驗(yàn)7卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐電磁場(chǎng)和電磁波電磁波的發(fā)射和調(diào)制電磁波的接收、電磁場(chǎng)能量密度、能流密度調(diào)諧、檢波電磁波的波速電磁波譜光學(xué)1. 幾何光學(xué)光程費(fèi)馬原理惠更斯原理（定性）光的傳播反射折射全反射光的干涉現(xiàn)象雙縫干涉光的色散折射率與光速的關(guān)系光的衍射現(xiàn)象平面鏡成像球面鏡成像公式及作圖法夫瑯禾費(fèi)衍射球面折射成像公式焦距與折射光柵 布拉格公式率、球面半徑的關(guān)系分辯本領(lǐng)（不要求導(dǎo)出）薄透鏡成像公式及作圖法光譜和光譜分析（定性）眼睛 放大鏡顯微鏡望遠(yuǎn)鏡光的偏振自然光與偏振光其它常用光學(xué)儀器馬呂斯定律布儒斯特定律2.波動(dòng)光學(xué)近代物理1.光的本性光電效應(yīng)康普頓散射8卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐光的波粒二象性光子的能量

9、與動(dòng)量4.粒子2.原子結(jié)構(gòu)“基本粒子”輕子與夸克（簡(jiǎn)單知識(shí)）盧瑟福實(shí)驗(yàn)原子的核式結(jié)構(gòu)四種基本相互作用玻爾模型實(shí)物粒子具有波粒二象性用玻爾模型解釋氫光譜物質(zhì)波用玻爾模型解釋類氫光譜德布羅意關(guān)系原子的受激輻射激光的產(chǎn)生（定性）不確定關(guān)系和特性5.狹義相對(duì)論3.原子核愛因斯坦假設(shè)原子核的尺度數(shù)量級(jí)洛倫茲變換天然放射性現(xiàn)象原子核的衰變半衰時(shí)間和長(zhǎng)度的相對(duì)論效應(yīng)多普勒效應(yīng)期速度變換放射線的探測(cè)相對(duì)論動(dòng)量相對(duì)論能量相對(duì)論動(dòng)能質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)中子的發(fā)現(xiàn)原子核的組相對(duì)論動(dòng)量和能量關(guān)系成6.太陽系，銀河系，宇宙和黑洞的初核反應(yīng)方程步知識(shí) .質(zhì)能關(guān)系式裂變和聚變質(zhì)量虧損單位制卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐9國際單位制與量綱分析數(shù)學(xué)基

10、礎(chǔ)1.中學(xué)階段全部初等數(shù)學(xué)（包括解析幾何）.2.矢量的合成和分解，矢量的運(yùn)算，極限、無限大和無限小的初步概念.3.微積分初步及其應(yīng)用：含一元微積分的簡(jiǎn)單規(guī)則；微分：包括多項(xiàng)式、三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)，函數(shù)乘積和商的導(dǎo)數(shù)，復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)。積分：包括多項(xiàng)式、三角函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對(duì)數(shù)函數(shù)的簡(jiǎn)單積分。 資料卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐10卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐11贈(zèng)送以下資料 3D 打印技術(shù)課程教學(xué)大綱課程名稱： 3D 打印技術(shù)課程編碼： 1100001120學(xué)分及學(xué)時(shí)：1 學(xué)分理論學(xué)時(shí)18 學(xué)時(shí) (其中理論課10 學(xué)時(shí) )適用專業(yè)： 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)開課學(xué)期： 第三學(xué)期開課部門 ：計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)學(xué)院先修課程

11、： 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論、電子技術(shù)、無線傳感網(wǎng)、傳感器原理及應(yīng)用考核要求： 考查使用教材及主要參考書：作者 :高帆 3D 打印技術(shù)著出版社 :機(jī)械工業(yè)出版社出版時(shí)間 :2015 年 10 月 1本課程屬于設(shè)計(jì)類的課程卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐12一、課程性質(zhì)和任務(wù)走近 3D 打印技術(shù)課程是根據(jù)國家課程改革要求，結(jié)合我校學(xué)生發(fā)展的實(shí)際狀況，教師的課程開發(fā)能力、興趣、特長(zhǎng)及本校的課程資源等要素而開發(fā)的設(shè)計(jì)課程。3D 打印技術(shù)， 是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它無需機(jī)械加工或任何模具，就能直接從計(jì)算機(jī)圖形數(shù)據(jù)中生成任何形狀的零件，從而極大地縮短產(chǎn)品

12、的研制周期，提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，三維打印技術(shù)還擁有如下優(yōu)勢(shì)：通過摒棄生產(chǎn)線而降低了成本；大幅減少了材料浪費(fèi)；而且，它還可以制造出傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)無法制造出的外形，讓人們可以更有效地設(shè)計(jì)出飛機(jī)機(jī)翼或熱交換器。因此， 3D 打印技術(shù)今后會(huì)在世界上替代大部分制造業(yè)；如果我們不能在3D 打印技術(shù)中占有一席之地，就將難以進(jìn)入發(fā)達(dá)國家行列。因此，走近3D 打印技術(shù)，了解并學(xué)習(xí) 3D 打印技術(shù)，對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)與就業(yè)有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本課程本著滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要，融合本校辦學(xué)理念和傳統(tǒng)文化。旨在通過學(xué)生對(duì)世界制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的“具有工業(yè)革命意義的制造技術(shù)3D 打印技術(shù)） ”

13、的學(xué)習(xí)與實(shí)踐；在 “揮動(dòng)想象的翅膀 ”的過程中，體驗(yàn)創(chuàng)意的神奇和偉大；快速提高學(xué)生的空間思維能力和創(chuàng)造力；提高學(xué)生參與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)的積極性與合作、協(xié)調(diào)能力。同時(shí)也初步體會(huì)3D 制造技術(shù)將給社會(huì)帶來的社會(huì)倫理困境。二、課程教學(xué)目的和要求通過學(xué)習(xí)，了解 3D 打印技術(shù)的現(xiàn)狀， 開闊學(xué)生的視野，豐富學(xué)生的生活，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)意思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)的興趣與熱情。形成初步的3D 制造技術(shù)概念以和了解3D 建模的方法，以及對(duì)技術(shù)作品的鑒賞能力。2.學(xué)習(xí) 3D 建模技能，提高學(xué)生的動(dòng)手能力；實(shí)現(xiàn)能力的遷移與拓展。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感；提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)。3.營造濃厚的學(xué)習(xí)氣氛，讓學(xué)生在借鑒中模仿，在模仿

14、中思考，在思考中創(chuàng)新，增強(qiáng)社會(huì)，生活，知識(shí)產(chǎn)權(quán)觀念，提高科學(xué)理論精神和技術(shù)素養(yǎng)。、課程學(xué)時(shí)分配章序課程內(nèi)容（章題）理論實(shí)驗(yàn)一3D 打印概論1卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐13二正向三維工程設(shè)計(jì)21三逆向工程設(shè)計(jì)12四3D 打印工藝設(shè)計(jì)及材料分析22五制作及后處理11六桌面 3D 打印機(jī)的拆裝與維修22七3D 打印相關(guān)軟件的安裝110818第一章3D 打印概論1、3D 打印的歷史2、3D 打印技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r3、3D 打印技術(shù)的分類4、3D 打印技術(shù)未來的發(fā)展5、3D 打印技術(shù)的應(yīng)用市場(chǎng)第二章正向三維工程設(shè)計(jì)1、簡(jiǎn)單零件設(shè)計(jì)2、鈑金造型3、自由造型4、曲面設(shè)計(jì)5、裝配設(shè)計(jì)6、特殊曲面第三章逆向工程設(shè)計(jì)1、三維數(shù)

15、據(jù)的獲取2、三維數(shù)據(jù)的處理第四章3D 打印工藝設(shè)計(jì)及材料分析1、融熔沉積技術(shù)2、紫外光固化技術(shù)3、立體光固化技術(shù)4、分層實(shí)體制造技術(shù)5、選擇性激光燒結(jié)技術(shù)6、粉末粘接技術(shù)第五章制作及后處理1、FDM技術(shù)的制作及后處理卍物理競(jìng)賽內(nèi)容卐142、其他技術(shù)后處理流程簡(jiǎn)介第六章桌面 3D 打印機(jī)的拆裝與維修1、桌面 3D打印機(jī)的安裝與使用2、桌面 3D打印機(jī)的參數(shù)設(shè)置3、桌面 3D打印機(jī)的維護(hù)第七章3D 打印相關(guān)軟件的安裝1、Creo 2 0系列 Win32/64詳細(xì)圖文安裝教程2、Cimatron單機(jī)版軟件的安裝3、切片軟件Cura 的安裝利用資源：網(wǎng)絡(luò)資源第四部分實(shí)施建議一、教學(xué)建議（一）學(xué)分與學(xué)時(shí)本課程為1 個(gè)學(xué)分，共12 學(xué)時(shí)，安排在四、五年級(jí)進(jìn)行。（二）教學(xué)設(shè)備計(jì)算機(jī)教室、