国际物理奥林匹克竞赛2 理论技能2.1 一般在模型化现实问题时，做出适当近似的能力

对问题对称性的认识和利用的能力

2.2 力学2.2.1 运动学点粒子的速度和加速度，作为其位移矢量的导数

线速度；向心和切向加速度

具有恒定加速度的点粒子的运动

速度和角速度之和；加上不含科里奥利项的加速度；识别科里奥利加速度为零时的情况

刚体绕瞬心旋转的运动；刚体质点的速度和加速度

2.2.2 静力学通过求和或积分求系统的质心

平衡条件：受力平衡（矢量或投影）和扭矩平衡（仅适用于一维和二维几何体）

常力、张力、静摩擦力和动摩擦力；胡克定律，应力，应变和杨氏模量

稳定和不稳定平衡

2.2.3 动力学牛顿第二定律（矢量形式和通过投影分量）；平动和转动的动能

简单力场的势能（也作为力场的线积分）

动量，角动量，能量和它们的守恒定律

机械功和功率；摩擦引起的耗散

惯性和非惯性参考系：惯性力，离心力，旋转坐标系中的势能

简单物体（环、盘、球、空心球、杆）的转动惯量，平行轴定理；通过积分求转动惯量

2.2.4 天体力学万有引力定律，引力势，开普勒定律（第一定律和第三定律不需要推导）

椭圆轨道上质点的能量

2.2.5 流体力学压力，浮力，连续性定律

伯努利方程

表面张力和相关能量，毛细管压力

2.3 电磁学2.3.1 基本概念电荷和电流的概念；电荷守恒和基尔霍夫电流定律

库仑力；静电场作为势场；基尔霍夫电压定律

磁场；洛伦兹力；安培力；毕奥-萨伐尔定律和共轴圆形载流线圈上的磁场以及简单的对称系统，如直线、圆线圈和长螺线管

2.3.2 麦克斯韦方程的积分形式高斯定律（适用于电场和磁场）；安培定律；法拉第定律；当被积函数几乎是分段常数时，用这些定律计算场

导体表面和无限远处电场（或静电势）的边界条件；接地导体的概念

电场和磁场的叠加原理；适定问题解的唯一性；镜像法

2.3.3 物质与电场和磁场的相互作用电阻率和电导率；欧姆定律的微分形式

介电性和磁导率；电磁材料的相对介电系数和磁导率；电场和磁场的能量密度；铁磁材料；滞后和耗散；涡流；楞次定律

磁场中的电荷：螺旋运动，回旋加速器频率，电场和磁场叠加场中的漂移

磁场中磁偶极子的能量；电流环的磁偶极矩

2.3.4 电路线性电阻和欧姆定律；焦耳定律；电动势做功；理想和非理想电池、恒流源、电流表、电压表和欧姆表

给定V-I特性的非线性元件

电容器和电容（也适用于单个电极的无穷大）；自感和电感；电容器和电感器的能量；互感；RL和RC电路的时间常数

交流电路：复振幅；电阻器、电感器、电容器和组合电路的阻抗；相量图；电流电压谐振；有效功率

2.4 振动与波2.4.1 单振荡器简谐振动：运动方程，频率，角频率和周期

物理摆及其缩减长度

不稳定平衡区附近的行为

阻尼振荡的指数衰减；正弦强迫振荡器的共振：稳态振荡的振幅和相移

LC电路的自由振荡；力电类比；正反馈是不稳定的来源；在LC谐振器中通过反馈产生正弦波

2.4.2 波谐波的传播：相位是空间和时间的线性函数；波长、波矢、相速度和群速度；耗散介质中波传播的指数衰减；横波和纵波；经典多普勒效应

非均匀介质中的波：费马原理，斯奈尔定律

声波：速度是压力（杨氏模量或体积模量）和密度的函数，马赫锥

波所携带的能量：与振幅的平方成比例，能流的连续性

2.4.3 干涉和衍射波的叠加：相干性、拍频、驻波、惠更斯原理、薄膜引起的干涉（仅限强度最小值和最大值的条件）

单缝和双缝衍射，衍射光栅，布拉格反射

2.4.4 电磁波与介质的相互作用介电常数与频率的关系（定性）；折射率；电磁波在透明和不透明材料中的色散和耗散

线极化；布鲁斯特角；偏振器；马吕斯定律

2.4.5 几何光学与光度学几何光学近似：光线和光学图象；部分阴影和完全阴影

薄透镜近似；理想薄透镜成像的构造；薄透镜方程；光通量及其连续性；照度；发光强度

2.4.6 光学器件望远镜和显微镜：放大率和分辨率；衍射光栅及其分辨率；干涉仪

2.5 相对论时间和空间坐标、能量和动量的相对论原理和洛伦兹变换；质能关系；时空间隔和静止质量的不变性

速度叠加；时间膨胀；长度收缩；同时的相对性；光子的能量和动量与相对论多普勒效应；相对论运动方程；粒子的弹性和非弹性相互作用的能量和动量守恒

2.6 量子物理2.6.1 概率波粒子作为波：频率和能量之间的关系，波矢量和动量之间的关系

类氢原子（仅圆形轨道）和抛物势的能级；角动量的量子化

时间和能量、坐标和动量的结合对的不确定性原理（作为一个定理，作为一种估计工具）

2.6.2 物质结构类氢原子的发射光谱和吸收光谱（对于其他原子-定性），以及由于分子振荡而产生的分子的发射光谱和吸收光谱；激发态的谱宽和寿命

费米子的泡利不相容原理

粒子（电荷和自旋知识）：电子，电子中微子，质子，中子，光子；康普顿散射

质子和中子是复合物

原子核，原子核的能级（定性）；α、β和γ衰变；核裂变、核聚变和中子俘获；质量亏损；半衰期和指数衰变

光电效应

2.7 热力学与统计物理学2.7.1 经典热力学热平衡和可逆过程的概念；内能、功、热；开尔文温标；熵；开放、封闭、孤立系统；热力学第一和第二定律

理想气体动力学理论：阿伏伽德罗数、玻耳兹曼常数和气体常数；分子的平动和压力；理想气体定律；平移、旋转和倾斜自由度；均分定理；理想气体的内能；分子的均方根速度

等温、等压、等容和绝热过程；等压和等容过程的比热；理想气体正反向卡诺循环及其效率；非理想热机的效率

2.7.2 热传递与相变相变（沸腾、蒸发、熔化、升华）和潜热；饱和蒸气压，相对湿度；沸腾；道尔顿定律；导热性的概念；热流的连续性

2.7.3 统计物理学普朗克定律（定性解释，无需记忆）、维恩位移定律；斯特藩-玻尔兹曼定律

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