Задать вопрос

Олимпиада школьников «Путь к вершинам!»

Олимпиада школьников «Путь к вершинам!» проводится с целью развития творческих способностей и интереса к научной деятельности у талантливой молодежи; популяризации научных знаний; создания условий для интеллектуального развития и поддержки одаренных школьников; оказания содействия молодежи в профессиональной ориентации и выборе образовательных траекторий.

Победители и призеры Олимпиады школьников принимаются в АГУ для обучения по программам бакалавриата и программам специалитета по направлениям подготовки (специальностям), соответствующим профилю Олимпиады, без вступительных испытаний.

Научно-технический прогресс, растущая потребность в высококвалифицированных кадрах в области естественных и технических наук требуют популяризации и пропаганды естественнонаучных знаний. Одним из способов достижения этой цели является проведение физических, математических, химических олимпиад для школьников. Олимпиады способствуют повышению активного интереса к естественным наукам со стороны учащихся средней школы.

Для решения олимпиадных задач требуются знания и умения, не выходящие за рамки программы средней школы. В то же время для решения олимпиадной задачи недостаточно умения применять широко известного алгоритма. Эти задачи требуют от учащихся ясного понимания основных законов, творческого умения применять эти законы для объяснения физических явлений, развитого ассоциативного мышления, сообразительности.

Настоящая программа составлена на основе программы средней общеобразовательной школы. При подготовке основное внимание следует уделить выявлению сущности физических законов и явлений, умению истолковывать физический смысл величин и понятий, а также умению применить теоретический материал к решению задач. Необходимо уметь пользоваться при вычислениях системой СИ и знать внесистемные единицы, указанные в программе.

I. Механика

Кинематика

Механическое движение. Относительность механического движения. Материальная точка. Система отчёта. Траектория. Вектор перемещения и его проекции. Путь.

Скорость. Сложение скоростей.

Ускорение. Прямолинейное равномерное и равнопеременное движение. Зависимости скорости, координат и пути от времени.

Равномерное движение по окружности. Угловая скорость. Период и частота обращения. Ускорение тела при движении по окружности. Свободное падение тел. Ускорение свободно падающего тела. Движение тела, брошенного под углом к горизонту. Поступательное и вращательное движение твёрдого тела.

Динамика

Взаимодействие тел. Первый закон Ньютона. Понятие об инерциальных системах отчёта. .

Сила. Сила в механике. Сложение сил, действующих на материальную точку.

Инертность тел. Масса. Плотность.

Второй закон Ньютона. Единицы измерения силы и массы.

Третий закон Ньютона.

Закон всемирного тяготения. Гравитационная постоянная и способы её измерения. Сила тяжести.

Силы упругости. Понятие о деформациях. Закон Гука. Модуль Юнга.

Силы трения. Сухое трение: трение покоя и трение скольжения. Коэффициент трения. Вязкое трение.

Применение законов Ньютона к поступательному движению тел. Центр масс тела. Вес тела. Невесомость. Перегрузки.

Применение законов Ньютона к движению материальной точки по окружности. Движение искусственных спутников. Первая космическая скорость.

Законы сохранения в механике

Импульс (количество движения) материальной точки. Импульс силы. Связь между приращением импульса материальной точки и импульсом силы. Импульс тела. Закон сохранения импульса. Реактивное движение.

Механическая работа. Мощность. Энергия. Единицы измерения работы и мощности.

Кинетическая энергия. Связь между приращением кинетической энергии тела и работой приложенных к телу сил.

Потенциальная энергия. Потенциальная энергия тел вблизи поверхности Земли. Потенциальная энергия упруго деформированного тела.

Закон сохранения механической энергии.

Статика твёрдого тела

Сложение сил. Момент силы относительно оси вращения. Правило моментов.

Условия равновесия тела. Центр тяжести тела. Устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие тел.

Механика жидкостей и газов

Давление. Единицы измерения давления: паскаль, мм рт. ст.

Закон Паскаля. Гидравлический пресс. Давление жидкости на дно и стенки сосуда.

Атмосферное давление. Опыт Торричелли. Изменение атмосферного давления с высотой.

Закон Архимеда для тел, находящихся в жидкости или газе. Плавание тел.

Механические колебания и волны. Звук.

Понятие о колебательном движении. Период и частота колебаний.

Гармонические колебания. Смещение, амплитуды и фаза при гармонических колебаниях.

Свободные колебания. Колебания груза на пружине. Математический маятник. Период их колебаний. Превращения энергии при гармонических колебаниях.

Понятие о волновых процессах. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Скорость распространения волны. Фронт волн.

Интерференция волн. Принцип Гюйгенса. Дифракция волн.

Звуковые волны. Скорость звука. Громкость и высота звука.


II. Молекулярная физика и термодинамика

Основы молекулярно-кинетической теории

Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Масса и размер молекул. Моль вещества. Постоянная Авогадро.

Тепловое равновесие. Температура и её физический смысл. Шкала температур Цельсия.

Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Средняя кинетическая энергия молекул и температура. Постоянная Больцмана. Абсолютная температурная шкала.

Уравнение Клапейрона-Менделеева (уравнение состояния идеального газа). Универсальная газовая постоянная. Изотермический, изохорный и изобарный процессы.

Элементы термодинамики

Внутренняя энергия системы. Количество теплоты и работа как меры изменения внутренней энергии. Теплоёмкость тела. Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Расчёт работы газа с помощью pV - диаграмм.

Необратимость процессов в природе. Физические основы работы тепловых двигателей. КПД теплового двигателя и его максимальное значение.

Изменение агрегатного состояния вещества

Парообразование. Испарение, кипение. Удельная теплота парообразования. Насыщенный пар. Зависимость давления и плотности насыщенного пара от температуры. Зависимость температуры кипения от давления. Критическая температура.

Влажность. Относительная влажность.

Кристаллическое и амфорное состояние вещества. Удельная теплота плавления.

Уравнение теплового баланса.

 

III. Электродинамика

Электростатика

Электрические заряды. Элементарный электрический заряд. Проводники и диэлектрики. Закон сохранения электрического заряда. Точечный заряд. Закон Кулона.

Электрическое поле. Напряжённость электрического поля. Линии напряжённости электрического поля (силовые линии). Однородное электрическое поле. Напряжённость электрического поля точечного заряда. Принцип суперпозиции полей.

Работа сил электростатического поля. Потенциал и раз­ность потенциалов. Потенциал поля точечного заряда. Связь разности потенциалов с напряжённостью электростатического поля.

Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Диэлектрическая проницаемость вещества. Электроёмкость. Конденсаторы. Поле плоского конденсатора. Электроёмкость плоского конденсатора. Последовательное и параллельное соединение конденсаторов. Энергия электростатического поля заряженного конденсатора.

 

Постоянный ток

Электрический ток. Сила тока. Условия существования тока в цепи. Электродвижущая сила( ЭДС). Напряжение.

Закон Ома для участка цепи. Омическое сопротивление проводника. Удельное сопротивление. Зависимость удельного сопротивления от температуры. Последовательное и параллельное соединение проводников.

Закон Ома для полной цепи. Источники тока, их соединение.

Работа и мощность тока. Закон Джоуля - Ленца.

 

Магнетизм

Магнитное поле. Действие магнитного поля на рамку с током. Индукция магнитного поля (магнитная индукция).

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле. Закон Ампера.

Действие магнитного поля на движущийся заряд. Сила Лоренца.

 

Электромагнитная индукция

Магнитный поток. Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Самоиндукция. Индуктивность. ЭДС самоиндукции.

Энергия магнитного поля.

Электромагнитные колебания и волны

Переменный электрический ток. Амплитудное и действующее (эффектное) значение периодически изменяющегося напряжения и тока.

Получение переменного тока с помощью индукционных генераторов. Трансформатор. Передача электрической энергии.

Колебательный контур. Свободные электромагнитные колебания в контуре. Превращения энергии в колебательном контуре. Формула Томсона для периода колебаний.

 

 

IV. Оптика

Геометрическая оптика

Закон прямолинейного распространения света. Понятие луча.

Законы отражения света. Плоское зеркало.

Законы преломления света. Абсолютный и относительный показатели преломления. Явление полного (внутреннего) отражения.

Тонкие линзы. Фокусное расстояние и оптическая сила линзы. Построение изображения в собирающих и рассеиваю­щих линзах. Формула линзы. Увеличение, даваемое линзами.

Элементы физической оптики

Волновые свойства света. Скорость света в однородной среде. Дисперсия света.

Интерференция света. Когерентные источники. Условия образования максимумов и минимумов в интерференционной картине.

Дифракция света. Опыт Юнга. Принцип Гюйгенса — Френеля. Дифракционная решётка.

Корпускулярные свойства света. Постоянная Планка. Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Фотон. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

а

 

Литература

1.Г.Я.Мякишев,.Б.Б.Буховцев. Физика 11 класс. 2014г.

2.И.Л.Касаткина. Физика. Все законы и формулы средней школы и их использование на ЕГЭ. 2013г.

3.В.А.Колесников. Физика:Теория. Методы решения конкурсных задач.2004 г.

4.О.Ф.Кабардин. Физика. Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. 2004г.

5.А.П.Рымкевич. Сборник задач по физике. 2008г.

6.И.Л.Касаткина. Репетитор по физике. 2008г.

7.Б.Б.Буховцев, В.Д.Кравченко, Г.Я.Мякишев. Сборник задач по элементарной физике. 1974г.

8.А.П.Савин, Ю.М.Брук, А.Р.Зильберман. Физико-математические олимпиады. 1977г.

9.М.П.Шаскольская, И.А.Эльцин. Сборник избранных задач по физике. 1980г.