物理竞赛人才培养

物理竞赛人才培养（精选12篇）

物理竞赛人才培养 篇1

一、物理竞赛教学中学生创新动机培养的提出

所谓创新动机指的是直接推动个体从事创造性活动并实现创新目标的内部动力,它使个体明确创新的目标及实现创新目标的意义,并始终获得抵御一切障碍的内部支持力量,从而保证创新全过程的有效实施.[1]在科学创新过程中,强烈的创新动机激发着科学家的科学探究,从而取得举世瞩目的创新成就.创新动机是创新个性品格的一个重要组成部分,培养创新动机是培养比较全面而个性的创新人才十分重要的一个举措.中学物理竞赛教学原本是培养学生创新素养的重要领域,然而,现行物理竞赛教学中存在如下问题.

(一)注重认知领域创新教学,而缺乏非认知领域的创新教学

比较注重从认知领域(创新思维) 实施创新教学,缺乏从非认知领域(创新个性品格,尤其创新动机)实施创新教学,学生创新动机和意志品格没有得到较好培养,从而缺乏强大、持续的科学创新动力.

(二)注重功利性外部创新动机激发,而缺乏内部创新动机培养

往往通过功利性的奖励方式来激发学生的创新动机.例如,通过获奖保送、加分以及高校自主招生资格认定等方式来激发学生物理竞赛中的创新动机,而较少通过激发学生对物理学的兴趣、热情和内在科学价值的追求来培养学生创新动机,从而导致学生的创新动机功利化,缺乏持续强大的创新动机.

(三)注重陈述性创新教学,缺乏体验性创新教学

创新动机培养较多局限于陈述性讲述,缺乏通过体验性创新活动来培养学生的创新动机. 例如, 往往通过物理学史的讲述来介绍物理学家的创新动机,通过相关资料报道和由专家开设专题讲座来介绍创新活动,很少通过具体创新解答问题的体验性的创新活动来培养学生内在创新动机.

鉴于现行中学物理竞赛教学中存在的问题, 笔者认为,应充分挖掘和发挥中学物理竞赛的功能,在注重培养学生创新思维的同时,应重视从非认知领域来实施创新教学,加强对学生进行创新动机的培养.

二、中学物理教学中创新动机培养的内容分析

确定中学物理创新动机培养内容为我们实施创新动机培养明确了方向和思路.笔者认为,应根据创新动机的一般性规律,[1]结合中学物理教学的实际来确定物理创新动机培养的具体内容.

(一)创新的求知欲望

创新的求知欲望指的是人们进行创新活动时, 表现出来的一种探求知识的强烈欲望.中学物理教学中学生的创新求知欲望是指学生在运用原有物理知识探究解答物理问题、解释物理现象、实施实验遇到困难时,为了解决问题、解释物理现象、完成实验而产生的探究物理新知识、新方法的动力.

(二)创新的兴趣爱好

创新的兴趣指的是人们在创新活动中表现出来的某种积极探究事物的认识倾向,表现出来的快乐、兴奋并具有向往的心情.中学物理教学中创新兴趣是指学生在学习物理知识、探究物理问题时表现出来的一种积极的创新情感体验活动. 例如,对物理现象、物理实验的好奇和爱好,对物理知识体系、物理研究方法和解题方法等的浓厚兴趣.

(三)强大的创新热情

创新热情是在充分认识和体验创新活动重要性的基础上表现出来的一种持续、积极主动的情感和态度.中学物理教学中创新热情是学生深刻地认识到物理创新活动的重要意义,真实地体验到物理创新活动带来积极、持续、快乐的情感体验和态度. 例如,通过物理创新活动获得的成功感、自豪感,体验到物理学理论、研究方法、解题方法等的重要功能. 创新热情是比创新求知欲望和兴趣更持续、更稳定、更积极的一种情感活动.

(四)较高的价值追求和抱负水准

较高的价值追求确定了创新活动的行为和方向,而抱负水准则决定创新行为达到什么程度.一个人追求的目标越高,他的才能就发展得越快,对社会就越有益.中学物理教学中较高的价值追求和抱负水准具体体现在要求学生在认识到物理学重大的科学价值、应用价值、认识价值的基础上,立志从事物理学研究和应用工作,为物理学发展做出重大贡献.

三、物理竞赛教学中学生创新动机培养策略探索

(一)创设渗透新知识、新方法的问题情境,培养学生探究物理世界的求知欲望

当学生遇到运用原有知识和方法不能解答的新问题或发生错误时,会产生强烈的求知欲望.因而,物理竞赛教学中可根据学生原有认知,创设渗透新知识、新方法的问题情境,让学生在探究解答这些新的问题过程中发现原有物理知识和方法的局限性,激发探究新的物理知识和方法的求知欲望,从而实施物理知识和方法的创新.

例1如图1所示,在一个非磁性铁芯上绕上两个完全相同的线圈,其中一个线圈上连接电键S和电源,电源的电动势为E,内阻为零.另一个线圈接有电阻R.开始时电键S断开,现接通电键S.试求:通过电源的电流强度与时间的关系.

分析:针对学生认知中存在“通过电感线圈中电流强度瞬间不变”(“电惯性”)的认识,在物理竞赛教学中创设包含互感新知识的例1问题.部分学生根据自感和电路理论对接电源的原线圈列出:受“电惯性”思维定式的影响,认为t=0时,I10=0,得出针对上述解答,部分学生认为,根据变压器电压公式得出u2=E. t=0时变压器输出功率为而输入功率P1=EI10=0,违反能量守恒定律.部分学生认为,根据变压器电流规律I1n1=I2n2,t=0时,I10=0,I20= 0,电阻上电功率为零,这与用变压器电压规律得出的结果矛盾.上述矛盾出现后,学生感到很惊讶,迫切想知道矛盾的原因.教师及时抓住这一创新教育契机,启发引导学生指出,矛盾原因是在多个线圈电磁感应情形下,自感电流的“电惯性”结论不能成立,需要探究多个线圈电磁感应情形下(互感)相关通过线圈电流强度的规律.受此启发,学生跃跃欲试,探究新知识的欲望得到空前激发,为后继知识创新注入较大动力. 最后不仅解决了这个矛盾,而且探究出新的互感规律,实现知识创新.

(二)创设从矛盾到统一的教学情境,培养学生探究物理的兴趣

创新思维始于问题,而问题是一种矛盾.当学生探究解答新的物理问题时,原有认知结构中知识、方法和新的事实以及原有知识和方法间发生矛盾时,迫切想知道矛盾的原因,就会产生一种探究矛盾原因、实施知识和方法创新的动机,伴随着矛盾的消除,知识和方法的创新,实现从矛盾到统一, 有效地培养学生探究物理的兴趣.

例2已知地球自转的角速度为 ω,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g. 若要在地球的赤道上发射一颗质量为m的“近地”卫星,使其在赤道平面内运动,且不考虑所有阻力,则发射此卫星消耗多少能量?

分析:对于例2问题,学生中有如下两种解法.

解法1:以地心为参照系,卫星开始相对地心的速度为v0=ωR,“近地”卫星相对地心的速度为,根据动能定理得发射“近地”卫星消耗能量为:

解法2:以卫星所在6处地面为参照系,开始卫星相对地球表面的速度为零,由于地球表面相对地心的速度为v0=ωR,则近地卫星相对地面的速度为v1′=v1-v0,发射卫星消耗能量为:ΔE=1/2 mv1′2=1/2 m(v1-v0)2.

上述两种解答结果不同,导致矛盾.学生探究矛盾原因的动机得到激发.在此基础上,学生通过交流讨论,明确发射卫星所消耗的能量就是卫星和地球的一对作用力和反作用力做功之和.在地心参照中,令发射时间为 Δt,卫星和地球间相互作用力为F,地球对卫星所做功为W1=1/2 m(v12-v02),卫星对地球所做功为W2=-Fv0Δt,结合FΔt=mv1-mv0,解得W2=-v0(mv1-mv0). 发射卫星消耗能量为 ΔE=W1+ W2=1 /2m(v1-v0)2.解法2中,由于卫星对地球做功为零,再之地球质量很大,发射时平动加速度很小,是一个近似的惯性参照系,因而对卫星所做功就是消耗的能量,解得结果与解法1相同.两种解法的矛盾得到消除,由矛盾到统一,进一步激发学生探究物理问题的兴趣.

(三)在探究中体验科学美,培养学生探究物理的创新热情

积极的情感体验是维持创新热情的不竭源泉. 科学美感是一个重要的高境界的情感体验,能使创新者产生内在和谐的无穷的毅力和耐心的源泉,欣赏和感受科学理论和学说中隐含的科学美 (自洽美、统一美、相似美、对称美、简单美等),使人对科学理论产生积极的情感体验,对所从事的事业产生持续的热情.在物理创新教学中,挖掘隐含科学美的课程资源,让学生在探究中体验科学美,从而获得积极的情感体验,能有效地培养学生探究物理的创新热情.

1.在探究中体验物理理论的自洽美,培养学生的创新热情

例3如图2所示,氢原子核外电子绕原子核沿顺时针方向做高速圆周运动,速率为v1.现加一个以原子核为圆心与轨道平面垂直向里的圆形匀强磁场. 假若加了磁场后,电子轨道半径近似不变,不计电子受到的重力,则电子运动速率v2( )

A. 变大B. 变小C. 不变D. 不能确定

分析:部分学生根据但部分学生认为洛伦兹力对电子不做功,电子速率应不变.针对学生上述困惑,教师引导学生进行如下探究.

加磁场过程中在电子轨道上产生感生电场强度满足:E2πr=πr2B/Δt ,电子速率增量满足:EeΔt=mv2-mv1,解得v2=v1+eBr /2m.这一结果虽然得出v2>v1,但又与不同.学生进一步探究:由于微扰轨道半径近似不变,导致速度增量,因而原有解法中两种解答自洽.学生从感生电场理论和牛顿运动、洛伦兹力理论得到的解答结果是一致的,从而感受到物理理论和方法的自洽性,体验到科学理论和方法的自洽美,创新热情得到空前激发.

2.在探究中体验物理理论统一美,培养学生的创新热情

例4如图3所示,两块无限大的接地导体平面相距为L,在两板之间距离A板为d处放置一带+q电量的点电荷.试求:每块板上的感应电荷.

分析:直接运用平面镜像电荷法解答这个问题需要构建无数个镜像电荷,求解比较复杂和困难. 物理竞赛参考文献[2]上常构建平面电容模型运用电容器知识求解这个问题.然而,在物理竞赛教学中部分学生通过构建一般化电荷模型来创新求解这个问题.

考虑到平面电荷是球面电荷的特殊模型,现构建一般化双球面模型:如图4所示,左侧的导体平面的一般化电荷模型为内球接地导体球面,半径为R (R垌d),右侧的导体平面的一般化电荷模型为包裹内球的接地球壳,且表面与内球面距离为L,而点电荷被夹在中间.设外侧感应电荷总量为Q1,内侧感应电荷总量为Q2,由外球面接地可得:Q2+Q1+Q=0.由于内球接地,因此在球心处的电势为零.即有:由上二式可解得当d=R,L=R时,双球面接地电荷模型近似为双平面接地电荷模型,解得:这一结果与参考文献[2]的解答相同.

通过构建平面接地电荷模型的一般化电荷模型(双球面接地电荷模型),运用接地球面电势规律,创新地解答这个疑难问题,不仅培养了学生的创新思维方法,而且使学生在创新解答过程中体验到物理模型、物理理论的特殊和一般的统一美,进一步培养了学生创新热情.

3.在探究中体验物理模型相似美,培养学生的创新热情

例5老鼠离洞后在水平面上沿着直线运动, 它运动的速度与到洞中心的距离成反比,当老鼠运动到离洞中心距离为a的A点时速度为v0. 试求: 老鼠从A点运动到离洞中心距离为b的B点过程中所需时间.

分析:例5问题常规方法是运用图像累加方法. 部分学生进行如下创新解答:老鼠速率与离洞距离x的关系为v=v0a/x ,构建如图5所示物理模型(恒定功率为p0的变力作用于轻质弹簧上A点),A点速率为v= p0/kx(弹簧形变量,k为弹簧劲度系数).老鼠速kx率与弹簧A点速率的数学模型相似,根据功能关系从而解得由a到b过程中运动时间

通过构建数学模型相似的熟悉物理模型,运用类比方法解答例5问题,不仅简化解题过程, 而且使学生体验到不同物理情形中所属物理模型和数学模型内在的相似美,有效地培养学生创新热情.

(四)在探究解答问题中感受物理学的重大价值,培养学生对物理学的价值追求

在物理竞赛教学中,创设一些以自然、生产、科研、军事等为背景,包含重要科学研究方法、物理思维方法和解题方法的实践型问题情境,让学生通过创新解答物理问题来认识到物理学的重大应用价值,认识到物理思维方法在解决疑难问题中的重要作用,从而培养学生对物理学的价值追求和持续的创新动机.

物理竞赛人才培养 篇2

选择题

1.如图所示，当开关S闭合后，两灯均能发光，且已知甲表的读数为2.0，乙表的读数为4.0(单位为伏或安)，则可求得( ) A.灯L1的电阻为0.5欧 B.灯L1的电阻为2欧 C.灯L2的电阻为0.5欧 D.灯L2的电阻为2欧

2.如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图，下列有关此电路的说法中不正确的是( ) A.电压表不可能同时测得L1、L2两端的电压

B.S1和S2不能同时闭合，否则电路将短路 C.若S1和S2都断开，电压表示数为零

D.若在测得L1两端电压后，只需断开S1、闭合S2，就能直接测出L2两端的电压

3.某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流，其调节部分使用了两个滑动变阻器，如图所示。已知这两个滑动变阻器是分别用不同的`电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的。其中R1的总电阻是200欧，R2的总电阻是5000欧。开始时两变阻器都处于最大阻值。下面的方法中，能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是( )

A.先调节R1，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2 B.先调节R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1 C.同时调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置

D.交替反复调节Rl和R2，使电流表指针指到要求位置

4.有一种半导体材料的电阻值随着温度的变化如下表所示： 用这种材料制成的热敏电阻与电压表等元件连成如图

电路。电源电压为6伏，电压表量程为0～3伏，R0阻值为500欧。若把电压表的刻度盘改为指示水温的刻度盘，则下列说法正确的是( )

A.水温刻度均匀，环境温度越高，对应电压表读数越小、B.水温刻度不均匀，环境温度越高，对应电压表读数越大 C.水温刻度盘上的100℃与电压表1伏对应 D.水温刻度盘的0℃与电压表3伏对应

物理竞赛人才培养 篇3

物理学家王淦昌认为：“物理学既是一门重要的基础理论学科，又是一门具有广泛实际应用的科学。21世纪国与国之间的竞争，实质上就是高科技的竞争、人才的竞争，而下一世纪大量优秀的科学技术人才将来源于今日的中学生。因此，在中学生中大力发现和培养英才学生，实在是一项非常重要的任务。”而“全国中学生物理竞赛是在中国科协领导下，由中国物理学会主办，各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动”。“竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣，改进学习方法，增强学习能力；帮助学校开展多样化的物理课外活动，活跃学习空气；发现具有突出才能的青少年，以便更好地对他们进行培养”。因此，在按照教学计划正常完成课堂教学任务的基础上，鼓励并组织学有余力的学生参加物理竞赛活动，对于激发学生学习物理的兴趣，开阔眼界，提高分析、解决问题的能力，培养学生良好的学习习惯是十分有益的。但是，由于物理“竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高及扩展”，竞赛所需的知识多，信息量大，领域宽广，所要解决的问题难度大，新颖性强。因此，如何提高高中物理竞赛学生的问题解决能力，就成为竞赛辅导工作者所面临的一个重要问题。

2 目标背景

近几年来关于问题解决的研究取得了重大进展，并从这些问题解决的研究中得到重要发现。1）问题表征是问题解决的关键，若问题有了正确的表征，可以说已解决了一半。2）梁宁建(1997年)进行的研究发现，专家和新手在解决问题时，对问题中的信息具有不同的编码和加工程序，专家能熟练地运用手段—目的分析策略，利用问题中的信息向前解；新手在解决问题时较多地进行盲目搜索，一般根据问题中的提问往回解。3）在问题解决策略的元认知研究中发现：在解决问题时，使用最多的是类推策略，最少的是自由产生策略(梁宁建，2001年)。问题解决的认知策略和解题规则的选择与掌握，对解决问题具有重要的影响作用，只有选对解题规则与解题认知策略才能解决问题。4）在问题难度对解决问题的影响研究中发现：问题中的未知参数越多，解题难度越大；当问题中的中间未知参数不予提示时，问题难度显著增加；问题中的参数排列方式越乱，问题难度越大；而对过去题目中某些特征的抽象与概括水平越高，解决问题的经验就越容易迁移，从而影响当前问题的难度，使问题解决的难度有所降低。5）随着心理对应图式在问题解决中的成功运用，越来越多的心理对应图式将会得到储存，对问题解决将日益发挥促进作用。6）刘电芝从解题思维策略训练方面来提高小学生解题能力，结果表明：策略训练中受益最大的是中等生，优等生次之，而差生几乎不受益。

根据已有的文献资料表明，问题解决的研究大多是以物理学和数学科目为研究对象，并以在学的中学生或大学生为测试对象，分析和研究他们在问题解决过程中，问题解决规则掌握的发展水平和影响问题解决规则的各种因素。但是将这些研究成果用于指导教学实践，特别是指导高中物理竞赛学生问题解决能力的提高未有实验研究。由于高中物理竞赛难度大、内容深、时间短，因此，高中物理竞赛学生问题解决能力提高的研究有着重要的意义。

3 经验总结

3.1 各种能力训练对高中学生物理问题解决能力的影响通过对高中物理竞赛学生进行专门的、系统的模型思维能力和解题技巧与方法的训练、实验设计及操作能力的训练、自学能力的培养，能迅速提高竞赛学生的建模能力、实验设计能力和综合分析能力，并最终提高竞赛学生的物理问题解决能力。

那么所采取的各种能力训练是否可以应用或推广到其他或大多数学生身上？在辅导竞赛的过程中，笔者也曾把这些方法在课堂教学和课外辅导中应用到其他学生身上，做了定性的研究，并在实践中有以下发现。

1）模型思维的渗透对于各个层次的学生都是适用的，但不同层次的学生接受能力有所不同，基础较差的学生对于过程较为复杂、模型较为抽象的问题接受较慢，对于这些学生必须从基础知识抓起。

2）解题技巧与方法的训练对于优秀学生和部分中等层次的学生有着明显的效果，而对于部分中等学生和基础较差的学生，效果不显著。因为解题技巧与方法的应用本身要求学生的思维有较大的灵活性，而基础差的学生，由于知识的欠缺其思维的灵活性较差，通常表现为能听懂，但不会应用。

3）在实验方面，由于实验对学生的综合能力要求较高，对于一些较为简单、难度不大的课外小实验等，大多数学生表现出较大的兴趣，然而对于那些高难度、过程复杂的设计性实验，中差层次的学生明显地表现出由于能力不足而出现中途放弃的现象，高难度的实验训练反而会增加他们的负担，产生一些负效应。

4）自学能力的培养对于各个层次的学生始终是最有效的培养方法，特别是对于一些基础较差的学生，这些学生之所以物理成绩差，其中有一大部分学生是由于对物理缺乏兴趣。笔者通过几次的集体自学，给这些基础较差的学生大量的物理杂志、物理材料阅读，随着知识的拓宽，这些基础较差的学生对物理的兴趣明显地提高了，虽然他们的学习成绩在短期内无法取得较大进步，但他们学习物理的积极性明显地增强了，这说明对于基础较差的学生，激发他们的学习兴趣是最关键的。

3.2 数理基础对高中物理竞赛学生问题解决能力的影响教学实验效果还表明，不管是对不同班级同一水平学生的差异进行检验，还是对同一班级不同水平学生之间的差异进行检验，数理基础较好的高分组学生的效果都比中分组学生的效果更为显著，这说明数理基础对高中物理竞赛学生问题解决能力的提高有着重要的积极的影响。

1）由于物理竞赛的内容、难度、强度都远远超过普通物理教学所规定的范围，物理竞赛辅导不同于普通的物理教学(物理竞赛以“选拔”少数尖子生为主要目的，普通物理教学以培养大多数学生为主要目的)，大多数教师都采用层层拔高的辅导方法，随着辅导的进展，辅导的难度也会越来越大，在这个难度小于中等学生的接受能力时，他们的进步也会很大，一旦这个难度超过他们的接受能力时，他们就表现出稳定状态。本实验所进行的各项辅导和训练，也是采取这种层层拔高的方法，随着难度的加大，部分中等生和部分毅志力较弱的学生，开始出现动摇的心理(有的甚至选择放弃)。而对于大部分高分组的学生，由于他们有良好的数理基础、认知能力及综合分析能力，通过这些训练可使他们所学的知识得到迅速的升华、能力得到迅速的发展，最终导致学生问题解决能力的极大提高。

2）在历届物理竞赛中，大多试题的计算过程都较为复杂，要求学生有较高的数学运算能力，多数辅导过竞赛的教师都有深刻的体会：物理竞赛中，只有一半是考物理，另一半是考数学。通过模型思维能力和解题技巧与方法的训练，虽然能提高竞赛学生的建模能力，但物理模型的建立离不开一定的数学能力和较成熟的思维方式。

3.3 开展物理竞赛活动中应注意的问题

1）注意激发学生的兴趣，铸造学生坚韧的意志品质。物理竞赛由于它的大运动量，高难度与高强度，注定了它不仅是智力的比赛，更是意志与毅力的考验。一个较难问题的解决往往需要筛选各种模型，讨论不同情况，充分运用数学技巧与近似手段，费时很多，解题篇幅冗长，竞赛者若没有顽强的毅力，没有坚持到底的勇气，没有坚决克服困难的意志是很难取得好成绩的。在指导竞赛中，通过观察、提问、测试等手段发现每个学生的思维薄弱点，并明确告知学生，以引起他们的重视。同时，把一些竞赛问题分门别类，找出它们对思维要求的侧重点，有针对性、有步骤、有计划地训练学生的思维品质。由于竞赛问题容量大、难度深，对思维的深刻性、独创性、灵活性、批判性要求特别高，很适合于对优秀学生思维品质的培养。

2）注意正确对待竞赛结果。学校和教师要用素质教育的眼光正确看待竞赛结果，应仅仅把取得竞赛好成绩看作是培养优秀学生所设定的一个阶段性的子目标。只有这样，教师才能把更多的关注投入到竞赛指导过程中的素质教育因素，才能在辅导中摒弃“题海战术”等应试手段，才能充分体验物理竞赛的素质教育价值。

3）正确处理普及与提高的关系。为使大多数参加物理竞赛活动的学生真正能够从中受益，应该处理好竞赛及竞赛辅导工作中普及与提高的关系。中学生随年龄的增长，知识的积累，其认知能力及综合分析能力也在不断提高。在开展物理竞赛活动中，遵循学生智力、能力发展规律，分阶段、分层次对学生进行辅导和培养。

4）注意正确处理学习物理与解物理题的关系。解物理习题是学生学习物理过程中一个重要的环节，它对于学生深入理解所学的物理知识，培养分析、解决问题的能力是必不可少的。解物理习题本身并不是科学研究，但在解题过程中对题目的分析、表达、推导运算以及通过解题结果对问题的再认识，对于学生良好的学习习惯和研究能力的培养却有重要的作用。

5）注意学生物理学科和其他学科均衡发展。高中物理竞赛考的不仅只有物理知识，还有其他学科的知识，特别是数学知识，是一种综合能力的考试，学生综合能力的高低直接影响着物理竞赛的成绩。因此，这些参赛学生不能只学物理而不学其他学科的知识，也不能认为物理已经够好了，就不用再花时间、花精力去学、去钻研了，要让这些学生在各个学科都得到均衡的发展。

青年物理学家竞赛在人大附中 篇4

一、青年物理学家竞赛运行方式

与传统的论文答辩形式不同, 青年物理学家竞赛的比赛形式非常新颖。在比赛中, 参赛选手将分别扮演报告方、挑战方和评论方三个角色。赛前三方都独立完成实验探究, 比赛时临时形成三方角色, 首先由报告方就某一题目做完陈述报告后, 挑战方将针对报告方报告内容的弱点或谬误处提出质疑, 与报告方进行充分的讨论。讨论内容只能是报告方的解答, 不能含有自己对问题的解答。然后, 挑战方总结报告方解决的方案和报告陈述中的优点与不足。随后是评论方分别询问报告方和挑战方, 评论方就报告方与挑战方的报告陈述提出简短的意见, 对双方表现的优点和缺点进行总结。

在国际赛中, 每阶段比赛需要55分钟, 具体流程见下页表1。

鉴于青年物理学家竞赛这种比赛方式对学生全方位思维能力的培养, 人大附中自2009年起开始在校内以学期作业的形式进行小范围尝试。2013年初, 首届全国中学生青年物理学家竞赛在南开大学举行, 人大附中派出两支队伍参赛。在整个准备过程中, 学生所迸发出的创造力和实验设计、探究能力坚定了教师在人大附中开展校内联赛的决心, 并在组内教研会上得到全体物理组教师的支持。

考虑到学生的实际情况, 每年的人大附中青年物理学家竞赛题目由物理组教师讨论后从当年国际赛17道题中选取6道作为校内比赛试题。每年的9月初为赛事推广期, 在校内通过海报、宣讲会、公众号的方式进行比赛的宣传和宣讲工作, 介绍赛事规则和基本研究方法。9月底在校内公布选择的六道比赛试题, 参赛学生经过近两个月的时间准备, 11月底利用周末时间完成预赛, 选出3~4个队进入决赛, 12月中旬在校内进行竞赛, 产生最后的冠军队。

比赛完全由学生社团操作赛事宣传、推广和比赛运营工作, 由物理组教师和毕业校友担任评委工作。比赛形式和流程与国际赛基本相同, 每一阶段时间略有压缩, 整个比赛时间压缩到每节42分钟, 比赛工作语言为中文。2013年首届比赛就有来自从八年级到高三共计五个年级的52名学生参赛, 2014年报名参赛人数又有增多。

为了更好地开展青年物理学家竞赛活动, 2014年人大附中又进一步在高一年级开设了“青年物理学家”研修课程, 完成了人大附中青年物理学家竞赛由民间社团活动向校内特色课程的转变, 以课程的方式将此项活动固化了下来。同时, 通过细致的备课, 教师系统教授学生科研方法, 带领学生共同进行科研研究, 每个学生在完成本课程学习后都要独立完成一篇研究报告, 并以此报告参加学校青年物理学家竞赛。半年来, 这门研修课程取得了良好的效果。

二、青年物理学家竞赛的成效

经过四五年的改革和发展, 人大附中青年物理学家竞赛受到了越来越多学生的欢迎, 在促进学生和教师发展方面发挥了很好的作用。在探讨青年物理学家竞赛的成效前, 笔者先介绍一个案例, 从中可以更好地看到其对师生发展产生的影响。

案例:2014年第27届IYPT的试题:“泡沫晶体 (Bubble crystal) ”, 题目说在肥皂水中通入气体后会在肥皂液表面形成气泡, 而大量的非常小的、相似的气泡漂浮在肥皂液体表面时, 将会排列成类似于晶格的规则图案。请提出一种获得同样大小气泡的方法, 并探讨这种泡沫晶体形成的原因。

以泡沫晶体这个题目为例, 题目首先需要学生提出一种获得等大气泡的方法, 初看非常简单, 但实际操作中会发现:水温、容器表面的空气流动、振动、肥皂水的浓度等都会对实验的效果造成影响, 而这其中最重要的是出气口的出气气压必须稳定、出气口小、放气缓慢, 用打气筒通过气针直接向肥皂水中打气是无法做到这点的。学生开始做各种尝试, 其中一个组为了使气体放出的过程中气压稳定, 他们使用了长度超过1m的气球自发收缩作为气源, 同时用带有旋钮的大力钳控制软管通气速度, 通过这种方式, 该组学生最终达到了可以稳定输出成百上千的直径在一毫米左右的气泡 (约0.85mm~1.05mm) 的效果。而有的组则发现让气泡通过纱布等有孔的滤网可以获得大量规则排布的等大气泡, 还有的组则利用输液的排气装置奇妙获得了恒压。这些巧妙的方法都是学生在经历一次次失败后不断改进实验方法, 最终设计出来的, 体现了学生的创造力和创新能力, 这些方法和能力都是在课堂上教师无法教给学生的。

得到等大的气泡后我们会发现, 所有的气泡都呈稳定的晶格状排列, 气泡为什么这样排列呢?这就涉及液体表面张力、表面自由能等理论, 学生再建模进行理论分析, 然后把通过理论获得的结论和实验中测得的数据进行比较, 比较误差, 给出解释。

从上述案例中我们可以看出, 在整个研究过程中, 学生要进行题目分析、文献调研、设计理论模型、再设计实验加以验证, 还要进行数据分析和误差讨论等。可以说, 在整个过程中, 学生体会并参与了一个完整的科学研究过程, 培养了学生的主动学习能力、激发学生对物理的兴趣、激励学生开放性思维。而且由于所有问题都来自于实际生活, 接地气, 学生觉得学习物理是有用的, 促使其理论联系实际, 发现身边的物理, 动手解决实际问题。这培养了学生的科研素养和能力, 加强了学生间的协作精神, 提高了其解决实际问题的能力、锻炼表达与辩论的能力、语言应用能力及沟通交流的能力, 甚至还包括了学生寻求帮助的能力、学习能力和学术报告的能力等。同时, 由于学生在研究过程中经常会使用MATLAB和Mathematica等计算软件, 他们感觉学习这些软件对将来进入大学开展科学研究非常有帮助。因此, 有学生萌发了在学校开设“计算软件入门”选修课的想法。今年, 由两个高一和高二学生共同主持的“计算软件入门”选修课在校内开课。

初中物理竞赛方案 篇5

为增强我校学生的物理学习兴趣，培养学生竞争意识培养学生动手动脑实验能力解决问题的实践能力，也为了履行本学期初的教务工作计划，我物理教研组特定于5月25日下午第三节课在全校八年级学生中举行一次物理竞赛，具体竞赛方案如下：

一、竞赛组织教师：

八年级组：张老师、李老师、（出卷：监考：王老师，高老师）

由于九年级临近中考故不参加，九年级教师做好复习迎考工作。

二、参赛人员：

由八年级各数学教师或班主任以从班上抽选或组织学生自愿报名的形式每班至少抽取10名学生参加竞赛。

三、奖项设置：

每年级组设置一等奖1名，二等奖2名，三等奖3名，组织奖每班一名，分别奖励80元、60元、40元的奖金或等价值奖品。

四、竞赛时间：2010年5月25日（星期二）下午2:00—4:00

五、考场安排：

八年级组考场设置在教师会议室，实行单人单桌考试制度；八年级组考场设置在多媒体教室，实行单人单桌考试制度。

六、监考教师务必从严监考，杜绝舞弊现象。改卷教师务必做到公正、公平。

七、5月25日下午7点前各评卷教师将竞赛试卷交于教务处，请教务处的同志

安排发奖事项。

总结：

1、根据上学期期末考试成绩及本学期几次摸底考试，把其中成绩优异者和了解到得学生结合考虑，从中挑选出5名学生作为暂定人选。并且将班级学生按座位分为四人小组，由成绩优异者任组长 本次活动共有二十人参加一等奖1名安思瑶84分：

二等奖2名黄桥83分：张月新82分

三等奖3名刘佳磊80分;丁程程75分：杨毅67分

物理潜能知识竞赛 篇6

2． 欢迎老师组织学生集体参赛．每期将评出优胜个人及辅导老师奖若干名．答案及获奖名单在本刊2008年7－8月号上公布（也在本刊网站上登出），同时寄出获奖证书及奖品．

1． 磁性水雷是用一个可以绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的，军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体，当军舰接近磁性水雷时，就会引起水雷的爆炸，其依据是（）.

A． 磁体的吸铁性

B． 磁极间的相互作用规律

C． 电荷间的相互作用规律

D． 磁场对电流的作用原理

2． 小明和同学利用身边的器材进行实验探究，他们先在铁钉上套上薄塑料吸管，然后在薄塑料吸管上缠绕细铁丝做成螺线管，将这个装置固定在支架上，如图1所示.

（1）在下列物理现象中，可以利用如图1所示的实验装置进行探究的是（）.

A． 通电导线在磁场中受到力的作用B． 电磁感应

C． 电生磁D． 磁生电

（2）用图1所示的实验装置可以探究插有铁芯的通电螺线管的磁性强弱与＿＿＿＿＿＿＿的关系.

（3）实验中小明将开关闭合后发现铁钉不能吸引大头针，他们将变阻器滑片P从a端移向b端，电流表读数逐渐变大，但还是不能吸引大头针，检查发现缠绕铁心的线圈匝数已足够多，那么产生这种现象的一个可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿.

3． 阳湖中学九（六）班雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）之间将开展物理应用知识抢答竞赛，班内科技兴趣小组为此制作了一个新型抢答器，电路原理如图2所示．图中A1、A2是电磁铁，B1、B2是衔铁，C1、C2是弹簧，P、Q是动触点，E、F、M、N是静触点．

（1）若雄鹰队（1队）抢先于猛虎队（2队）闭合开关S1，请分析电路的工作过程并判断灯L1、L2的亮暗情况．

（2）若雄鹰队（1队）和猛虎队（2队）同时闭合各自的开关S1和S2，请分析电路的工作过程并判断灯L1、L2的亮暗情况．

4． 小明在探究通电直导线周围的磁场方向与电流方向的关系后，想进一步探究影响通电直导线周围磁场强弱的因素.经老师指导及查阅资料知，磁场的强弱可用物理量“B”来表示（单位为“T”），其大小与直导线中的电流、测试点到直导线的距离r有关.小明通过实验所测得的两组实验数据如下．

（1）分析表1中的实验数据，你能得到什么结论？＿＿＿＿＿＿＿．

（2）分析表2中的实验数据，你能得到什么结论？＿＿＿＿＿＿＿．

用不等式巧解物理竞赛题 篇7

有一道全国中学生物理竞赛题是这样的:

在一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3, L2与L1相距80m, L3与L1相距120m。每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s, 显示红色的时间间隔都是40s。L1与L3同时显示绿色, L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色。规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s, 问:

(1) 若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻, 则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率是多少m/s。

(2) 若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻, 则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是多少m/s。

由题意可作出如下示意图:

一、汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率

从L1刚开始显示绿色的时刻计时起, 一方面经过30秒后, L2开始显示绿色, 且持续时间为20秒, 所以L2显示绿色的时间范围是:30≤t1≤50, 设汽车的最大速率为Vm则:

即:, 另一方面从L1经过60秒后, L3开始再次显示绿色, 且持续时间为20秒, 所以L3显示绿色的时间范围是:60≤t2≤80, 所以又有:, 即1.5≤Vm≤2, 综上所述, 汽车最大速率为2m/s。

二、自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率

设汽车的最小速率是V小, 从L1显示绿色经历了10s的时刻开始计时:

L2显绿色的时间范围可以是:80≤T1≤100

L3显绿色的时间范围可以是:110≤T2≤130

物理竞赛人才培养 篇8

关键词：大学生物理竞赛,命题特点,以赛促教

物理学是整个近代自然科学的基础。大学物理课程, 为各专业打好必需的基础知识, 同时使学生掌握科学的研究方法, 对工科学生具有很重要的意义。可是大学物理教学在工科院校的现状却不如人意, 学时一再受到缩减。而学生对待大学物理的学习态度也每况愈下, 考研不考, 没有统一的达标考试, 学习的目的只是为了考试及格, 而为了保证及格率, 适应一些中学物理基础较差的学生, 考试的难度也在下降, 大学物理的教学现状与其课程意义非常不符。广大物理教师都在努力, 不断改革教学内容和教学手段, 但教师个体的努力很难改变大的局面。

在基础学科中, 高等数学有全国性的数学建模竞赛, 英语有四六级考试, 计算机有国家计算机等级考试, 这些竞赛与等级考试, 客观上推动了学科的发展与课程建设。大学物理也需要一个认同性较高的评价平台。目前, 全国部分地区大学生物理竞赛是我国覆盖面广、影响力大、认可度高的物理竞赛活动之一。该文根据大学物理竞赛的特点, 结合该校实际工作, 分析如何借助学科竞赛提升大学物理教学质量。

1 大学物理竞赛简介与试题特点

全国部分地区大学生物理竞赛, 起源于北京市非物理类专业大学生物理竞赛。1984年起, 北京市物理学会决定, 每年举办非物理类专业大学生物理竞赛。举办竞赛的地区从北京扩展到上海、天津、河北等地, 参赛学生也从非物理专业, 扩展为非物理A类, 非物理B类, 物理类, 及医学类四个类别, 分类评比。该项竞赛活动之所受到广大学校教师与学生的欢迎, 是由于它的竞赛题目紧扣教材, 但又灵活多变, 联系实际;另一个重要原因是它在促进学生的物理学习兴趣、提升学习能力及推动大学物理教学效果方面具有重要意义。

全国部分地区大学生物理竞赛试题覆盖面非常广, 力学、电场学、热学、光学、近代物理学的各个知识点均有涉及。以热学为例, 考察的知识点涵盖了理想气体物态方程、范德瓦耳斯方程、热力学第一定律、循环过程、热力学第二定律、熵与熵增加原理、速率分布规律、能量均分定理、气体分子的碰撞频率与输运过程等, 这就要求学生对大学物理内容有全面且系统的学习。试题大部分是基本概念和原理的简单应用, 体现了基础性。命题中还有一些未简化成理想模型的物理问题, 这些题目考查学生分析、联想的能力, 需要他们把对现象的认识从感性上升到理性;解决问题不再是靠简单的模仿, 而要有大胆的建构过程。面对这样的问题, 要挖掘其中的关系并抽象、简化, 建立起物理模型, 然后建立数学模型, 运用数学工具解决问题, 对数学运用能力的要求也较高, 如:常常用到的微积分、极值问题等, 而仅仅在理解物理概念方面很优秀的学生, 知道运用哪些物理规律, 但由于数学知识薄弱而不能完整的解决问题。大学生物理竞赛命题的另一个特点是越来越多地关注科学技术和工程实践中的具体问题。要求学生有广泛的知识面, 经常关注并了解新兴的科学技术, 这对学生科学素养的提升有很大帮助。

2 物理竞赛对大学物理教学的推动作用

开展物理竞赛, 可以在以下几个方面对物理教学有促进作用。 (1) 提高了学校对物理教学的重视程度。参赛学生如果得奖, 就可以为学校争得荣誉。所以学校都会精心组织学生参赛, 开展校内选拔赛, 对参赛学生进行培训等。 (2) 提高了教师的教学积极性。没有激励就没有动力, 没有评价就没有标准, 开展物理竞赛实际上是引入了一种评价机制, 以此来检验我们的教学质量, 可以增强教师的成就感与责任心。由于竞赛的许多内容是超出该院大学物理教学要求的, 编写符合竞赛内容的教学大纲及电子教案成为必需的工作, 同时在辅导竞赛过程中, 辅导教师花费许多时间研究竞赛知识点, 对于每年的竞赛题, 都要琢磨, 归类概括出所用知识, 力争在讲解竞赛例题过程中使学生对所学知识能够融会贯通, 灵活运用。教师对以往的知识加深了认识, 对于常规的课堂授课能力有极大的促进作用。 (3) 教师更加注重平时教学。竞赛只是一种激励措施, 而赢得竞赛的基础更在于平时的教学, 而不是单单依赖专门针对竞赛的辅导。教师自觉地把功夫下在平时, 扎扎实实地开展教学工作。任课教师更加注重讲课、作业批改、辅导等教学环节的实效性。 (4) 促进了校际间的交流, 组织全市范围的物理竞赛, 需在各高校间组织协调, 客观上为各校提供了一次全面交流的机会。各个高校集体阅卷的过程中, 可以互相交流试题中的知识点, 以及教学经验, 交流学生对于知识的掌握情况, 对提升物理教学质量有很大的帮助。

举办大学生物理竞赛, 可以促进学生学习的积极性, 为学生营造一个良好的物理学习氛围, 为在物理方面学有所长的同学提供了一个展示的舞台。真正做到了“以赛促学, 以赛促教”。

3 调动学生参加基础学科竞赛的积极性

工科院校中学生对基础学科竞赛的参与度不高, 不到1/10的学生参加, 学生更愿意参加专业类竞赛或科技创新性竞赛。作者所在学校通过近年来的不断探索和实践, 制定了多项有力措施调动学生积极参与基础学科竞赛。

措施之一是进行校内选拔赛。校内选拔赛也是一次很好的宣传过程, 通过校内选拔, 让学生去了解全国部分地区大学生物理竞赛。

措施之二是竞赛辅导课程化, 基础学科竞赛以公选课的形式进行赛前辅导。对学生而言, 学生付出时间更深入的学习大学物理, 成绩合格理应获得相应的学分。学生得到了竞赛的系统培训并获得学分, 一举两得, 很大地提高了学习的积极性。学生为了拿到学分而坚持听课, 可避免一些半途而废的现象。对教师而言, 明确了教学任务和工作量, 制定了教学大纲, 培训工作更加正规化, 教师会投入更大精力进行课程设计。对教学管理部门而言, 通过教务管理系统能够了解学生的选课情况, 对学生的选课人数变化, 不同专业对于基础竞赛的喜好等信息, 便于进行统计分析。目前, 我校已开设了针对基础学科竞赛辅导的数学和物理公选课, 报名人数都超过了以往短期培训班的人数。

措施之三为奖励政策。为促进课程教学改革, 培养学生创新意识、实践能力, 学校要求毕业生必须获得一定的创新创业类学分。为充分调动学生积极参与基础学科竞赛活动, 参加基础学科竞赛得奖者也可以获得创新创业类学分, 获得省、市级竞赛一等奖记2学分, 二、三等奖记1学分。学校还为获奖者颁发少量奖金。

通过以上措施, 切实调动了学生参加基础学科竞赛的积极性。

4 结语

基础学科竞赛, 主要的形式为笔试, 参赛人数没有限制, 覆盖面广, 对人才培养具有重要的意义。目前的教育改革要学生的创新能力与数理基础知识并重, 这是培养高层次的人才所必需的。要在全国范围内提升物理课的地位, 完全有必要举行全国性的物理竞赛。通过全国性的大赛, 引起各级部门的重视, 从而推动物理教学的发展。

参考文献

[1]刘家福, 张昌共.大学生物理竞赛及其试题特色[J].物理与工程, 2008, 18 (4) :65-69.

[2]刘长宏, 王刚, 薛猛, 等.学科竞赛人才培养新模式的探讨[J].实验室科学, 2010, 13 (5) :172-174.

物理竞赛人才培养 篇9

这是吉林省东北师大附中2005—2006学年度高三第一次知识竞赛的第18题, 试题中给出了参考答案。

解:设水平恒力为F, 根据动量定理Ft=mv (1) 上式两边平方得

当对物体用力为F/2时,

根据动能定理

由 (2) (3) 联立解得m=50kg

在解的过程中用到了一个技巧, 将 (1) 式两边平方, 再和 (3) 式相比较得出m=50kg, 这种技巧是学生不容易想到的, 笔者经过思考给出了另外两种解法。

解法1

水平恒力F作用在物体上, 物体将产生一个加速度, 物体做初速度为0的匀加速直线运动, 物体在4s末获得100J的动能, 根据动能

现在将水平恒力F减半作用在物体上, 加速度也减半, 在题目中交代动能还要达到100J, 也就是速度还要达到原来一样大, 这样我们就可以分析得出第二次运动的时间应该是第一次的两倍, 也就是8s钟, 在8s钟内物体运动的位移也为8m, 所以有

由 (1) (2) 联立解得m=50kg

解法2

当对物体用力为F/2时,

根据动能定理

根据 (1) 式可以求出F=25 (N)

当对物体用力为F时, 经过4s物体获得100J的动能,

现在将F=25 (N) 代入得出m=50kg

这两种解法都是比较简单的, 如果我们对这个题目再思考这样一个问题, 题目中告诉的两次都获得100J的动能是必须的吗?也即是否一定要告诉两次获得动能的具体值?如果没有告诉两次都获得100J的动能, 只告诉两次都达到相同的动能, 这个题目可不可解。笔者在思考这样问题的时候, 受到上述两种解法的启示, 发现只告诉两次都达到相同的动能EK也是可以解的, 具体解法如下:

当对物体用力为F/2时,

根据动能定理

从这个式子可以得出这样的结果, 对物体用力为F时, 要达到EK的动能, 运动的位移应该为s/2, 也就是说对物体用力为F时, 在4s钟内运动的位移为4m, 所以有。

由 (1) 可以得出F=25 (N) , 由 (2) 可以得出

再根据F=ma, 可以得出m=50kg

没有告诉两次都获得动能的具体值, 只告诉两次都达到相同的动能EK, 题目依然可解, 那么可解肯定是有原因的, 能否从理论的高度上分析一下可解的原因呢?

物理竞赛人才培养 篇10

潮汐是一种常见的自然现象，发生在杭州湾钱塘江入海口的“钱江潮”是闻名世界的潮汐现象。在农历初一和十五前后各有一次大潮，在两次大潮之间又各有一次小潮。

(1)试把每月中出现两次大潮时地球、月球和太阳的相对位置示意图定性地画在下面。

(2)试把每月中出现两次小潮时地球、月球和太阳的相对位置示意图定性地画在下面。

地球上的海水由于太阳、月球和地球的吸引而产生潮汐现象，那么引起潮汐现象的引潮力与哪些因素有关?为了使问题简化，我们先考虑太阳对地球的吸引所产生的引潮力。我们可把太阳当作质点看待。

如图1所示，太阳的质量为M，处于B点处，地球上A点处海水的质量为m, A点处所在的地球半径OA与太阳、地球的连线OB之间的夹角(即OA与地球绕太阳公转轨道平面间的夹角)为θ，AB与OB间的夹角为α，A点到太阳之间的距离为r，地心到太阳的距离OB=D，太阳对A点处海水的吸引力为F。由万有引力定律得：

引起潮汐现象的引潮力不是引力F，而是F的一个分力。把F沿A点处的半径方向以及切线方向分解，可得图1中的两个分力F1和F2，引潮力即为F1，大小为：

在△OAB中:

由 (1) 、 (2) 、 (3) 式得:

同理可得, 月球的引潮力为：

上式中的M′为月球的质量，r′为A点到月球的距离，d为地心到月球的距离，θ′为半径OA与地心、月球连线之间的夹角(即OA与月球绕地球转动轨道平面间的夹角)。由于地球绕太阳转动的轨道平面与月球绕地球转动的轨道平面基本重合，为了简单起见，可以认为θ′=θ。

从(4)、(5)式可以看出，太阳(或月球)对海水的引潮力与海水位置到太阳(或月球)距离的三次方成反比;与太阳(或月球)的质量成正比。将M、M′、D、d等有关数据代入(4)、(5)两式，可以得出：月球与太阳的引潮力之比约为11∶5，即月球对海潮效应是太阳对海潮效应的两倍还多。

赏析物理竞赛中“测密度”实验题 篇11

1 密度法

此法的根据是定义式ρ＝m /V测密度。

例1 在物理实验课上，老师拿出一架天平，一个量筒，两个完全相同的烧杯，一些水和一些小玻璃球，让同学们利用这些东西测出小玻璃球的密度。细心的小红发现老师没给砝码，一问才知道是老师故意不给的。小红想了一会儿，又向老师要了一支滴管，就动手做起了实验，并很快做出了结果。请你说说小红是怎样测出小玻璃球密度的，她向老师要滴管的目的是什么？

分析 要测小玻璃球的密度，必须测出它的质量和体积，体积可用量筒借助排水法测出，怎样测出玻璃球的质量呢？联系水、滴管和量筒，可以方便地测出与玻璃球等质量的水的体积，有m =ρ水V水即可得到玻璃球的质量。

解析 （1）调节天平平衡。

（2）将两个相同的烧杯分别放在天平的左、右盘上。在左盘的烧杯中放适量的小玻璃球，在右盘的烧杯中放入适量的水，并使用滴管滴水使天平再次平衡。

（3）将右盘烧杯中的水倒入量筒中，读出其体积V水，则小玻璃球的质量为：

m球=m水=ρ水V水。

（4）用排水法测出小玻璃球的体积V玻，则玻璃球的密度为

ρ玻＝ρ水V水/V玻。

2 U形管法

此法的根据是液体压强平衡原理测密度。

例2 现有透明塑料软管连接着的两根直玻璃管及铁架台、米尺、滴管和足够的水，用这些器材可以测出不溶于水的液体（例如食用油）的密度，写出你测量的步骤和计算方法。

分析 将透明塑料软管连接着的两根直玻璃管固定在铁架台上即为U形管，刻度尺可测液柱的高度，因此可用液体压强平衡原理求解。

解析 （1）测量步骤：

①将两根玻璃管竖直固定在铁架台上，在管中注入适量的水。

②用滴管向管中注入待测液体（如食用油）。

③从待测液体和水分界处的水平面向上分别测量两管中液体的高度，如图1所示。

（2）计算方法：

管中液体处于静止状态时分界面等高处两管中压强相等：p左=p右。

分别以ρ水和ρ液代表水和待测液体的密度，以h1和h2代表水和待测液柱的高度，则：

ρ水g h1=ρ液g h2，ρ液=ρ水h1/ h2。

3 杠杆法

此法根据是杠杆平衡条件测密度。

例3 一个地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，他们非常想尽快知道这种矿石的密度大约是多少，但是手中只有皮尺、直木棍和针线包中缝衣服用的针和细线，请你帮助他们利用现场可利用的物品，设计一个测定矿石密度的方案，并推导出计算矿石密度的表达式。

分析 要测矿石的密度，皮尺、直木棍、细线及现场（在野外河边）可利用的物品，可用杠杆原理来完成。



解答 （1）用细线悬挂直木棍作支点。

（2）用细线拴好矿石挂在支点的左侧，在支点的右侧挂一块石块，移动石块悬挂的位置直到木棍水平平衡。

（3）用皮尺分别量出悬挂矿石和石块的点

物理竞赛人才培养 篇12

加强协调是关键

举办农机职业技能竞赛是一项复杂的系统工程, 准备工作多、时间长、涉及人员广, 必须要加强沟通协调, 凝聚各方面力量, 才能完成这项系统工作。

首先, 需要主管部门的关心和支持, 农业部办公厅5月13日发文决定今年在江苏省举办华东区农机修理技能竞赛, 选拔出一批综合素质高、操作能力强的农机修理能手, 并给予奖励。其次, 需要与承办单位紧密联系, 跟踪落实工作的进展情况, 6月13日农业部农业机械化管理司在江苏省常州市组织召开华东区农机维修技能竞赛筹备工作会议, 对华东区农机维修技能竞赛筹备工作做出全面部署;组委会办公室对具体工作跟踪落实, 特别是与承办企业的协调, 因为举办这样的竞赛, 需要企业投入大量的人力、物力和财力, 无论场地、设备、人员以及接待、会务等工作, 可以说与承办企业的鼎力支持是分不开的。还有, 需要各参赛省 (市) 相关单位的积极配合, 部里发出通知启动大赛后, 相关省市主管部门高度重视, 都成立了专门的机构, 主要领导亲自抓, 精心组织, 严格把关, 推荐优秀的选手代表, 赛出风采。

技术支撑是前提

开展竞赛, 必须要有竞赛标准、竞赛大纲、竞赛考试指导以及竞赛规则、竞赛程序、竞赛试题、评判标准等一系列技术资料作支撑, 技术资料要反复推敲, 并充分考虑到代表性、可操作性。

此次竞赛的标准是根据《国家职业标准农机修理工 (高级) 》规定的知识和技能考核要求, 由竞赛专家组起草竞赛大纲和命题组卷。由于考虑到竞赛需要优中选优, 在命题的时候专家们有意加大了试题的难度, 理论试题是从试题库6000多道题中精选出来的200道, 技能操作题则由经验丰富的专家共同商议确定, 组卷后专家组还选定相关技术人员亲自试验, 计算答题、操作时间与得分, 经过反复调整以控制试题的难易度。

同时, 为了确保竞赛的公正和公平, 竞赛理论考试采用计算机答题和阅卷, 实现了零人为误差, 操作技能考核则是聘请了大学里农机专业的老师和农机化研究所的高工或研究员来担当裁判, 并且实施考评前对竞赛裁判进行了一天半时间的集中训练, 要求全面掌握评判要领、严格评判标准, 就连规范性动作、记分格式等细节都对裁判们进行了统一要求。

做好选拔是基础

竞赛活动是由参赛省市各推荐3名选手参加华东区的总决赛, 省市的选拔是做好竞赛工作的基础。各参赛省市都把它作为体现农机科技含量、提升行业队伍素质、转变农业发展方向、促进农机化事业又好又快发展的亮点工作和创新工作来抓, 广泛发动, 动员符合条件的农机修理人员参赛, 在省内开展了颇有声势的选拔活动。

例如, 山东省开展了“福田杯”职业技能竞赛;福建省开展了“久保田杯”职业技能竞赛;江苏省更是从县一级开始, 经过县、市、省层层选拔。在参赛选手选拔出来后, 各省市精心策划, 聘请专业技术人员或高等院校老师, 到有条件的企业或院校, 对参加总决赛选手进行理论知识和操作技能强化集训, 指导参赛选手加强技术动作的规范化、标准化训练, 进一步提高选手水平。为了参赛选手技术的精益求精, 有的代表队购买竞赛选用机型进行实操练习, 有的组团来到承办企业进行实地演习, 还有的邀请承办企业技术人员前去进行现场指导。为保证整个竞赛活动的效果, 各参赛队派出的选手都可谓是农机维修业的精英。

加强宣传是保障

开展农机职业技能竞赛的意义不仅仅在于竞赛本身, 只有加强宣传, 才能扩大竞赛活动的社会影响力, 提升竞赛活动的示范带动效应, 才能激发广大农机人员学知识、学技术、学技能的热情, 才能在全系统营造尊重劳动、尊重创造、崇尚技能的浓厚氛围。这也是竞赛活动的根本目的所在。

参加这次竞赛的不仅只有参赛的7个省市代表, 结合这次竞赛活动, 农业部农机行业职业技能鉴定指导站还组织了全国各农机化管理部门代表和各农机职业技能鉴定站的考评技术管理负责人, 共40多名代表, 开展考评技术研讨班。研讨班组织各省代表对竞赛活动进行全程观摩, 并就竞赛组织安排、裁判准则、考评技术方法以及职业技能鉴定考评程序和管理要求等内容进行了交流、研讨。研讨班结束后, 代表们纷纷表示, 这次竞赛活动的开展, 有很强的示范引导作用, 为全国各地开展农机职业技能竞赛提供了宝贵经验, 必将带动全国农机教育培训和职业技能开发工作深入开展, 同时大家希望能进一步办成全国性的大赛, 进一步扩大竞赛的工种, 以鼓励更多的优秀人才胜出, 把职业技能竞赛做成农机行业里的一大亮点工作。