Physics Bowl Award（“物理碗”）競賽考什么？
Physics Bowl Award（“物理碗”）高中物理學術活動由美國物理教師協會AAPT主辦，試題由協會注冊的大學物理教授和教學經驗豐富的高中物理老師組成理事會進行出題和評審。
考試內容
1. 物理量的測量基本物理量（7個）
單位換算與量綱分析
有效數字及其運算規則、Prefix表述
不確定度
矢量與標量的概念
2. 運動學運動的合成與分解（獨立性、同時性、等效性）
拋體運動（上拋、下拋、平拋、斜拋）
勻變速直線運動與勻速圓周運動（公式）
圖像工具的熟練應用（如
圖，斜率和面積的含義）
3. 動力學牛頓三定律
受力分析
動量、沖量、及動量守恒（典型應用：碰撞和爆炸過程）
動能、勢能、功能關系4轉動角位移、角速度和角加速度的大小及方向（右手定則）
轉動慣量與力矩（torque）、轉動的牛頓第二定律
角動量及角動量守恒
4. 轉動能
注意轉動與平動的類比及其之間的聯系5機械振動與波簡諧振動的概念（典型事例：單擺、彈簧-物體系統）
振動曲線
中各量的物理含義
5. 行波與駐波的概念
波的普適方程：
干涉相長和干涉相消的條件
管中不同類型駐波形成的條件（半開半閉、全開）
惠更斯原理
多普勒效應
6. 光學透鏡成像方程：
，及成像規律（虛實、放大縮小）
反射、折射定律：
全反射的概念
反射波產生180°反相的條件：
雙縫干涉（明暗條紋出現的條件）、單縫衍射
偏振、馬呂斯定律
電磁波譜（真空速度均為光速c，不同波段的排序）
7. 電磁學電荷、庫侖定律
電場、電勢的概念（以點電荷為例）
金屬導電的原因、靜電平衡
歐姆定律、串并聯電路、復雜電路的等效電路分析
基爾霍夫定律（節點、閉環）
平行板電容器、RC電路的充放電
電場線和磁場線的概念
電流產生磁場的判定（右手螺旋定則）
電荷在電磁場中的受力情況：
電磁感應：感應電場（楞次定律）和感應磁場方向的判斷8熱學開氏溫標和攝氏溫標的轉換
熱容、比熱容、潛熱的概念
熱機的效率和COP定義
理想氣體的狀態方程：
宏觀與微觀物理量的聯系（分子動力學理論）：
均方根速率：
內能、熱力學三定律
P-V圖像，等壓、等容/等體、等溫、絕熱過程
能量均分定理、不同氣體分子（單原子、雙原子、多原子）等壓和等容過程的摩爾熱容9近現代物理狹義相對論：尺寸收縮效應、鐘慢效應、固有時的概念、質能方程
量子力學：光電效應、德波羅意物質波（光子的能量與動量）、量子態的描述（4量子數）、海森堡測不準原理、泡利不相容原理
核物理：
?三種類型衰變、衰變常數與半衰期的概念、核反應方程的配平（電荷守恒和質量守恒）10流體力學阿基米德原理
流體的連續性方程：
流體的伯努利方程：
11物理常識物理名詞的解釋（如LED、NMI、LHC、PET等）
諾貝爾獎相關事跡（重點關注前一年的情況）
月相、楊氏模量、暗物質、夸克等
在考試臨近之際，考生可針對以上知識點進行查漏補缺。
學習方法
物理學習重在理解基本物理概念。在此基礎上，要能夠把握兩條主線和兩種基本思想.
兩條主線矢量線
位移→速度→加速度→力→沖量→動量
掌握矢量叉乘（cross product）運算：
（右手定則判斷方向）
典型應用舉例：
標量線
功→動能→勢能
掌握矢量點乘（dot product）運算：
典型應用舉例：
兩種基本思想力與運動根據牛頓第一定律，靜止或勻速運動等效于合外力為0，也即靜平衡。根據牛頓第二定律，力是產生加速度的原因。
這里所涉及的力可以表現為多種形式，如萬有引力、重力、拉力、支持力、電場力、磁場力等等，因此該部分可以融合電場、磁場等一起考查，是物理杯考試的重點。
功與能功與能之間的轉換、能量守恒的思想在解決具體物理問題時能夠起到事半功倍的效果。
重難點分析
縱觀歷年物理杯考試試題，運動學與動力學（包括轉動部分）的題目始終占據著最主要的內容，為考試的重點，其他知識點（如物理量測量、波動、光學、電磁學、熱學、近現代物理等）以考查基本概念為主。
通常而言，物理杯考試也會出一些難度相對較高的題目，用以區分不同層次的考生。對于備考Division 1部分的考生應重點關注轉動部分，而對于備考Division 2部分的考生，還應重點關注熱學和狹義相對論的部分題目。這三部分的內容除了要求考生能夠準確理解基本物理概念，還要求考生能夠進行一定的分析和運算，才能得出最終結果。
關于轉動部分，考生可以采用類比法加強記憶，即將轉動簡單的類比為一維平動，只需將物理量進行簡單的替換即可，如表1所示。
表1? 轉動與平動物理量的對應關系：
關于熱學和狹義相對論部分，我們各舉一道真題，備考Division 2的考生自己分析求解一下來感受難度。
2012#44
A monatomic ideal gas is the working substance for a refrigerator that undergoes the cyclic process (ABCDA) shown in the PV diagram. The processes are all isochoric or?isobaric with pressures between?
and 
?and volumes between 
and 
. What is the coefficient of??performance for this refrigerator?
(A)1/4? (B)1/3? (C)4/3? (D)11/2? (E)13/2
本題考查知識點：COP的概念，理想氣體狀態方程，單原子理想氣體的等壓、等容摩爾熱容。
要點解析：
.
對于單原子理想氣體：
. 由理想氣體狀態方程可得：
. 因此，COP=11/2.
2014#50
Two clocks, A and B, are synchronized on Earth. Clock A is placed onto a space ship that leaves Earth in a straight line with a speed of??
?. On Earth, a scientist with clock B has her telescope fixed directly on clock A. If each clock started at 
, what time does the scientist observe on clock A when clock B reads?
?? Assume the time of acceleration for the ship leaving the Earth was negligible.
(A) 24 s? ? (B) 30 s? ?(C) 50 s? ?(D) 54 s? ?(E) 72 s
本題考查知識點：物理過程的分析，鐘慢效應和固有時, 尺寸收縮效應
要點解析：
分析物理過程可知，clock B的讀數
應該包含兩部分，即飛船走距離
的時間
和光返回的時間
，
，解得此時
。于是，
.由于飛船測量其行走距離
歷時
為固有時，根據鐘慢效應則有
. 或者根據尺寸收縮效應，飛船測得的距離??
高分技巧
夯實基礎，熟記物理概念和公式樹立全局意識，合理分配考試時間，不拘泥單一題目的得失提高正確率，會做的題目一定要能夠做正確。
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