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发表于 2-1-2013 19:25:33|来自：新加坡
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本帖最后由 alanismyson 于 3-1-2013 15:58 编辑
写给未来的“我们”——给未来的物理竞赛生的建议
看到了数学有一份单墫老师写的竞赛建议，又见到过一位化学大神的竞赛建议。想想我浩荡的物理大军，却没人写过此类文章，着实可惜。构思这篇文章是很久以前的事了——大概是我还没有保送资格的时候——当时处于没有成绩的状态，的确写了也没有参考价值。本人不才，仅仅是国一，没进队；但是不影响我以过来人的身份跟各位学妹学弟分享一下我的经验。
首先关于物理竞赛，在内容上是包涵力热电光以及近代物理的这几个方面。其研究深度大概是以普通物理为基础（工科），数学要求低但技巧性要求较高。（至于是否深入到理论物理的层次，接下来会有专门的讨论）这样的一个学习内容，的确方便初中没有较深基础的同学，仅仅依靠高中的两年就取得成绩。在单墫老师的文章中他在最后提到：“个人认为，如果想搞数学竞赛，必须开始得很早，最好是小学就很优秀。且初中得提前学完高中（至少高一）的课程，这样从时间上才来得及。且需学习的课程较多。”以及“物理竞赛可开始得稍晚，初三结束开始时间也足够，中考后得提前学习微积分初步以及高中力学。相对数学，物理需要的科目少一些。”
很多同学在初中就学过初中的物理竞赛，到了高中后，部分同学可能觉得初中物理已经取得成绩，于是在高中的学习里并没有达到足够的强度。事实上，初中的竞赛的难度大抵只达到了高考一模的难度，距离高中竞赛还是有一定的距离的。以我个人为例，我在初中的时候学了两年的物理竞赛（大班制，混日子），认真学了一年化学竞赛。最终只是以化学市二，物理没过初赛告别了初中的生活。通过两年的艰苦奋斗，我现在的成绩不比初中拿到物理市一的差，甚至更好。所以，对于每个高一新生来说，无论你是否搞过竞赛，未来依旧是一张白纸。（当然，天才除外~~）
既然，入门起点都一样，那么关键的就是入门后的学习。那我们现在来了解一下物理教学体系，这会让你明白什么时候该学些什么。
无论初中高中还是大学普通、大学理论，都是反反复复地学习力热电光以及近代物理的这几个方面，其不同之处仅仅是在于难度的深浅。而物理竞赛就是普通物理的高中版。看看你整个小学开始的数学学习历程，你的学习内容其实是符合人类对数学的研究历史的，研究越深入，难度越大。
那么再来看看物理，对于物理的研究大致是以牛顿的时代为开端。所以对于物理的研究，基本上都是建立在微积分的基础之上的。而物理学，也就是不断地建立无限小的物理量之间的关系。所以，我们必须强调微积分对于物理竞赛的重要性。那么对于一个想要取得较好成绩的物理竞赛生来说，你所应具备的不仅仅是简单微积分这一基础知识，更应该具备的是朴素的微积分思想，这将引导你整个高中的学习。
物理竞赛大纲中明确指出：“不要求用复杂的积分进行推导和运算”。的确！学习物理竞赛，你不必提前学习高等数学。有人会提出疑问：你刚刚才强调了微积分的重要性，却又说不要学习高等数学。那么我要指出一点，我刚刚所说的是需要具备简单微积分。关于这样的微积分的学习，其实只需要自己拿一本工科数学，甚至是文科数学，认真看看就可以的。刚刚进入高中学习的同学，是没有办法真正意义上理解它的。（当然，天才除外~~）关于微积分的学习，是在你一边学习高中的数学内容的时候，不断思考；在你进行物理竞赛学习的时候，认真观摩例题中如何建立微元之间的关系，接着自己试着模仿的时候不断磨合的！
这样，也许你并不具备学过高等数学的大学生的能力，但是你这种建立微分量之间的关系已经让你拥有一个物理人的底子了。所以学习微积分，不是一个阶段，是伴随你整个物理学习的过程！其实这样的摸索，才能让你明白物理中的微积分与数学的微积分的区别。体验一下像个小科学家一样的研究吧。
数学上的基础只有微积分么？完全不！如果说微积分是了解，那么所有的初等数学，你应该是掌握！似乎数学学习永远慢物理半拍，就算是正常不弄竞赛也是这样：还在学习数学抽象函数的时候，物理的受力分解需要的三角变形让你头痛不已；大学里你还在极限中挣扎，最最简单的速度的定义，已经出现了向量的导数……如果你已经确定你是物理竞赛生的话，你应该做的是在极短时间内搞定所有的初等数学！这项工作非常庞大，但你需要学习到精通的级别，才足以应付物理题目中复杂的数学运算！
基础打好，开始正常的物理学习。摆在各位同学的面前是一个大难题：力学。力学，作为正常的物理学习的基础，这个底子同样需要打好。看看物理竞赛书，对于力学内容，每新引入一个基本力学量，便是作为一个新的章节来学习。一本好的物理书，它应该在力学上至少放40%的篇幅。这足以见得力学的分量！我建议学习力学用两个阶段，第一阶段掌握基础模型，掌握每个章节的物理量所具备的物理含义。在近一阶段的学习中，你应该明白这些内容往往可以互相借用，混合在一起成为一个新的类型。譬如如何用极坐标描写物理量、万有引力与圆锥曲线到底有什么深刻联系、质心系的奇妙之处在哪里……这些都是在刚刚的学习阶段难以完全把握，需要在第二阶段学习的时候来个跃进！别看大部分的书都把力学划分为高一的内容，其实要完全掌握的话，大致要在高二才能成型。
夹在力学与电磁学两座大山之间的是短暂却又不见得简单的热学，在这一块内容中，竞赛与高考的不同之处是开始简单地讲解热统计的基础内容，以及热力学第一第二定律相应的物理量的引入。物理竞赛中的力学多多强调以几何模型为基础，而热学则是开始研究整体的状态的变化，是一个近似全新的思路。掌握理想气体状态方程的守恒以及几个特殊的状态变化的特殊之处，一般的题目都能完全搞定。
接着，就是场的引入：电磁学。从概念的引入就能看出这整个内容有多么抽象，几乎断绝了几何解题的可能。而且内容多、繁、杂，譬如单单一个电学的能量这个专题，就足以让你崩溃。更要命的是，基本力的模式库仑定律，在点电荷的情况是反平方，在线电荷的情况合理是反一次方，无限大带电平面可以是匀强。电学的内容如果不能建立抽象的思维的确难以突破。而对于磁学，又是一个全新又别扭的物理量，你刚刚适应了电学的电场，却又要接受需要进行矢量积才能使用的磁感线。这两种场又能够和力学中的所有内容交接，的确让人难以轻松掌握。电磁感应结合磁场受力，并且加入复杂电路，题目可以千变万化。但是在不断的被题目虐的过程中，你拥有的是对场这个全新概念的理解，并且终有一天你能够虐爆这些题目。
如果把力学比作文明古国，把热学比作太平洋岛国，把电磁学比作西欧国家，那么几何光学便是没有争议的南极大陆。几何光学的几个基础理论与力完全无关，难怪它让很多人刚刚接触的时候无法上手。但是，它仍旧是物理学的讨论范围，球面成像公式是几何光学的基础，这个公式正式利用微元量之间的关系近似成立的，它的基础理论仍然是物理这个地球的一个分支。正确掌握球面成像公式，加上竞赛生的聪明劲儿，就能够巧妙解决它的难题了。
最后一块近代物理，是最简单又最难的内容。氢原子和光本性两块内容和高考差距不大，关键就在于相对论。说它难是因为它颠覆了之前所有的物理，说它简单是因为你一旦抓住对于不同时空的描写不出差错，那么相对论的运动学就直接搞定了。而相对论动力学公式又十分简单易懂，在以往的力学学习中这样的题目已经让你觉得它是小菜一碟。
之前的内容都是基础课程，（关于交流电的内容最好是对微积分和复数计算达到一定程度再进行学习，故不放在里面进行说明）而真正的考试是广而全的，所以你的学习不应该仅仅按照上述内容来进行。举个简单的例子：近几年的某一届复赛，就考了一道相对较复杂的多普勒效应的题目。幸好我不是那年的考生，否则一出这题便是瞬间傻眼了。如果你学竞赛，没达到面面俱到的水准，那么一旦你遇到这样的情况，便会直接缴枪。
这里讲的都是止步于CPhO，如果你想把C改成A或者I，那么你需要在高一一年搞定我所说的全部，在高二一年搞定每个理论物理的前半本。
讲到这里，都是对学物理的无限美好的向往，而结果是否美好却取决于你自己。一个优秀的物理竞赛生，应该具备优秀的平时成绩，尽管并不投入多少精力在平时的学习中。要不然你无法在两年内搞定高中三年的物理数学，以及半年的高等数学和一年的普通物理。你不必像数学生那么聪智，但是还是需要你有点小聪明的。这些都是次要要求，最最主要的要求是你必须是最努力的！有人笑我们保送生，没参加高考的人生不是完整的人生。我却笑你们不知道竞赛生的苦，我们虽然在高中只学习两年，但是两年都是高三Orz。记得我还在努力学习的时候，那真的叫365全年无休。（当然，天才除外~~）没有周末没有节假日没有寒暑假甚至没有放学！当别人高二把高一学妹的时候，你在苦恼为何差几分没拿到省一；当别人去唱歌去游戏机房的时候，你在拿着一叠又一叠的草稿纸算一道力学题；成天和一群男的关在小房间里搞竞赛，审美观变成如花都是花。（说的有点夸张，事实上我比我们班的其他认真的快乐多了）只有这样的学习，你才可能出类拔萃。竞赛路苦，高三难道不苦么？就算你不想为国家做出贡献，只想自己能够过上好的生活，那么你一定需要努力……（略2000字）
“搞竞赛要找好苗子，他(她)应该是有热情的，勤奋的，更应该是有抱负的，不畏艰难的；不能搞抱佛脚的事。冰冻三尺，非一日之寒。应该从高一前的暑假就开始不停的学习、训练。”
“我一直说，智商在整个中学学习中是个次要的因素。努力、进取、方法才是决定学生成功与否的关键。往往我们只看到了国家集训队学生遇到难题时的从容不迫，于是我们把他们定义为天才。事实上他们付出的是成倍的努力。”
“勤奋、态度、方法，这些是我们后天可以做到的，对待任何事情都应该勤奋；勤奋之余寻求好的方法改进自己的学习习惯。这是主动迎接学习挑战迎接人生挑战的积极态度。”
——单墫
这些句子是单墫老师在他的文章中写到的，无一例外是强调努力对你最终成绩的影响，不积蹞步，无以至千里；不积小流，无以成江海；不刷题目，无以成省一（国一、亚一、世界金牌）。希望每位未来的“我们”，都能够正视自己的现实，不要眼高手低，勤奋踏实，努力刷题，获得你所该拿到的成绩！
Ps：本文仅供参考，实际需要按个人情况斟酌。考虑到每个地区不尽相同，未提及过竞赛实验，望各位谅解！以上4000+2000（略）字字心血，希望能有帮助
附录1:：推荐竞赛用书目（我所用过的，并非全做过，只是推荐）
物理竞赛教程（张大同老师主编） 初学
（旧）俄罗斯物理竞赛500题 刷题
更高更妙的物理 进阶
冲刺高中物理竞赛（橙色的和高妙差不多） 刷题
奥赛一本通（黑白砖） 皆宜，难度稍高
程稼夫系列（三本) 进阶
高中基础物理竞赛（曹吉生） 初学
国际物理奥赛的培训与选拔 刷题，难
奥赛讲义(三本） 刷题
物理竞赛培优教程（舒幼生老师主编） 初学
奥赛教程（郑永令老师主编） 皆宜
物理学难题集萃 为I、APhO刷题
历届初赛复赛决赛 刷题
鉴于国内很久没有新的竞赛题，上面的书有很大的重叠部分，希望同学们第一遍未做出能再做一遍，题目自己没做过永远没有感觉。
数学方面：高等数学（适合经济学和心理学类）
附录2：参考资料
http://baike.baidu.com/view/1339719.htm
http://wenku.baidu.com/view/8253a228cfc789eb172dc850.html |
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