
物理竞赛完全指南(注意事项+学习流程+书籍推荐)
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本文章是为有入门/规划物理竞赛学习需要的读者所撰写的。如果你喜欢本文章,不妨订阅官方公众号“清北强基竞赛”,加入官方qq群:571773819了解更多资讯和获取学习资料。
申明
1.本指南主要服务于有志于物理竞赛,但缺少竞赛资源的初学者,也能为处于学习中期(哪怕是有不错的学习资源)的同学提供一些注意事项;
2.若你是学有所成的过来人,欢迎在评论区发表你的个人经历和对后人的慰勉;
3.本指南介绍的学习方法和思路是经过实践总结的经验,绝大多数的成功案例都和本指南有重合的部分,而本指南介绍的内容只是成功概率最高的计划之一,参考指导意义大于计划意义;
4.如果读者身处强校,本指南可为自己的学习计划设计补充一些思路。对于初学者来说,本指南可以辅助读者更好地设计学习计划。竞赛学习永远事在人为,要学会个人规划;
5.本指南涉及了选拔规定等客观性问题,容易引起不了解竞赛的读者发表带有情绪和偏见的错误、无意义评论。若相关评论确实无益,对应评论会被人工手动删除。
如果学校没有专业竞赛班也没有教练情况下,只能依靠学生自学!学竞赛对学生的要求较高,在要求高考不能落下同时每天还要花大量的时间在竞赛上,如果没有掌握合理的学习路径那么成功率将会极其的地下。但“难学”并不代表“不能学”,针对这一部分同学而言,更要多花心思,充分利用身边资源。竞赛水太深。拼的不仅是实力,还有学校资源,好的学校能为你提供更好的资源,资源不均实在是最大的悲哀。我这里有网盘资源,也可以单独购买。群内基础轮一轮二轮集训视频讲解和模拟试卷都有。这种是竞赛稀缺课程,代表的是全国最顶尖的学术教学,是可以冲击清北985等一流名校的,单个原价都是一万多的,这边白菜分享,大大降低了学习的成本,对于竞赛资源,相当重要,成心需要联系。群内基础轮一轮二轮集训视频讲解和模拟试卷都有,一劳永逸。时光如初,爱你如故。这篇文章用来记录普通竞赛热爱者的竞赛生涯。竞赛君整理,希望对热爱
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物理竞赛的定位
物理竞赛的性质
大多数人通过三个途径认识了解高中物理竞赛:
1.学有余力,初中时对竞赛有强烈的好奇;
2.身处教学资源良好的学校,从而认识到竞赛;
3.喜欢物理学,希望参与物理竞赛,从而进一步学习物理。
对于参与竞赛的竞赛生来说,不同的认识会对物理竞赛有不同的初期看法,但最后必须要有一个明确共识:物理竞赛本质是解题能力的比拼,它的选拔思路和核心机制仍然像“高考”,而且运气因素占比较大,和出题人的意愿与水平有极大的联系,对应试者个人能力的评价是多元的。
换言之,竞赛有很多非功利性的,能拓展提高自身的机会,但也有许多功利性的成分,请注意权衡二者,切记不可彻底堕落于其中一方。注重非功利性,往往会被拒于选拔之外;而注重功利性,则会在灵活多变的考试中迷失。
当然,不排除有偏科的同学有相关的想法,但是必须要清楚的是:竞赛的选拔强度远大于高考,能从竞赛走出来的学生,即便有基础困难,也可以通过自身努力做到不偏科。不少优秀竞赛生有自己的兴趣爱好,有人善于文辞,善于滥觞于先古的雅文化;也有人善于艺术设计,初学作品不亚于学徒;更有存在语言、哲学天赋的学生。
一般来说,偏科不是学竞赛的强理由,除非自身确实有很强的毅力(无论精神还是身体)、兴趣和能力。
当今参与物理竞赛学习和应试的同学,除了将竞赛视作纯兴趣爱好,还有几种主流升学路径:
1.奥赛保送(全国决赛前五十名);
2.特殊招生计划(北京大学物理人才卓越计划、清华大学攀登计划、中科大少年/少创班...);
3.强基计划加分(考清北有一定的不稳定因素,但考华五相当稳定)。
绝大多数水平优秀的竞赛学习者的目标是清北。一般来说,建议学习者同时考虑上述路径。学习物理竞赛并进入全国物理系最优秀的几所大学的学生,会有更好的学习基础(仅限普通物理,只有少数人能在其之上的学科有所领先),日后能接受更正规有效的训练,以及掌握更多学术资源。若他们潜心学术,日后有所成就的概率(请注意,只是概率)会高于其他人。
物理竞赛制度
不同国家的物理竞赛制度是不同的,可以参加的物理竞赛也是不同的。对于我国国内的学生,官方唯一指定有效的竞赛是“全国中学生物理竞赛(简称全国竞赛)”,并分为预赛、复赛和决赛三个阶段。
物理竞赛的考察内容分为五大板块:力学、电磁学、热学、光学和近代物理,采用400总分制(实验80分,理论320分,预赛不考察实验)。如今五个板块的考察范围已经和大学普通物理学看齐(近代物理除外,它不和原子物理对标),有难度的题目会涉及四大力学(经典力学、电动力学、统计物理学、量子力学)的背景。
一般来说,竞赛入门/初期学习阶段最注重力学和电磁学模块,而热光近模块往往是高阶学习需要重视的部分(因为很容易为这些模块引入含科研内容的试题)。
如今的全国竞赛处于改革期,命题人的水平波动也很大。改革期的命题总是存在诸多不尽人意的问题,请各位同学谅解。但正因如此,最近的全国竞赛有较大的运气成分。
除此之外,我国学生还能参加“泛珠三角物理奥林匹克竞赛”,本考试没有功利性帮助,但可以评价各位同学在“侧重物理”的试题中的水平层次。而一些偏向于小众、兴趣爱好的考试,此处不多介绍。
对于全国中学生物理竞赛,选拔流程和机制为:
1.预赛选拔:在每个省选拔约一千人附近(或一千之内)参与后续考试。选拔方式有“统一考试”和“名额分配制”,名额分配制由省物理学会按照每个学校的过往成绩进行选拔名额分配,每个学校根据该名额自行选拔。这一制度已逐渐被废除;
任何已经过了入门阶段的同学都能正常应付预赛(有特例,但特别特别少)。过去的预赛考察竞赛入门和侧重高考物理压轴题范围的试题,如今已经基本演变为纯竞赛入门试题(即现在已经没有任何必要过多了解高考物理,以进行竞赛入门)。
2.复赛选拔:本部分是全国竞赛最重要的分水岭,绝大多数成败取决于这一阶段。在复赛考试(理论+实验理论/操作考试)中,将会评选省代表队、省一(含省队)、省二和省三等奖。只有省代表队(或部分竞争激烈的省份的省一)才能有机会争取各类升学便利,绝大多数人都因没入选省队而不得不回归高考。
入选省代表队的同学,即可参与全国决赛。复赛选拔的情况取决于各个省的情况,我们一般用各个省的复赛得分情况区别省的强弱。一般来说,在没有省队的情况下,强省的省一含金量高,会被优先筛选。复赛的考察范围覆盖了所有进阶学习的内容,但考察的试题背景不会太“高端”,对基本功要求更高。一般来说,绝大多数,而且所有学竞赛的同学,最重要的目标是争取进入省代表队。
因此了解本省的强弱,以及分数线很重要,但千万不要忘记了解本省的阅卷风格,从而正确评估自身水平。
3.营/卓越计划、攀登计划、少创班:对于低年级(高一、高二)便取得省一,但未进入省队的学生,虽然不能参与全国决赛,但是可以报名清北开设的营,参与考试。考试优异者可以获取“和下一年竞赛成绩绑定的强基优惠”,或者“和下一年竞赛成绩绑定的卓越计划、攀登计划入围优惠”。
如果身处本省竞赛最好的前几所学校,也可以尝试低年级报名北京大学的卓越计划和清华大学的攀登计划。低年级同学的录取概率更大,但需要额外学习更多知识,并尽可能在更早的时候通过营拿到优惠。
此外,也可以选择参加中科大开设的少创班选拔。对有足够实力的同学来说,这一选拔的竞争强度低,一般是“已经对竞赛没有追求,不想继续待在高中,但没有保送能力”的同学的最优选择。
当然,能参加全国决赛的同学仍然可以参与上述选拔,而且一般更有优势(但参与卓越计划、攀登计划时,往往会有一定劣势,这是总结下来的规律,但不清楚为什么)。
4.全国决赛:全国决赛是继复赛选拔后,另一个重要的选拔阶段。本阶段将会选拔获得保送资格的国家集训队(前五十名)、金牌(含集训队)、银牌和铜牌。铜牌几乎没有任何升学优惠(中科大曾经为铜牌提供过优惠,但不保证每年都有优惠)。
决赛考察的内容包含一切进阶学习内容,可能会有一定的拓展内容。决赛的试题背景普遍会更“高端”一些,更重视应试者的知识广度、深度和模型理解(但一般弱化了对基本功的考察)。由于近年处于全国竞赛的改革期,决赛的命题格调仍然不明朗,有比过往更多的运气成分,请做好心理准备。
5.集训队选拔:入选国家集训队,并获得保送资格的同学,可以继续在国家集训队培训中竞争国家队,代表中国出征国际物理奥林匹克IPhO和亚洲物理奥林匹克APhO。
国家集训队培训的内容取决于培训大学的要求,不考虑选拔考察范围的话,选拔试题难度和质量低于全国竞赛,仅可用于参考。
6.国际竞赛与亚洲竞赛:这是所有物理竞赛学习者的最高目标——成为国家代表队一员并参与考试。两大国际级别竞赛的考察范围不会和国内决赛偏差多少,但是考察风格更为“物理”,设问特点和国内差别很大,比较符合一个物理学家的思维风格。理论考试难度不大,弱于全国决赛,但更重视建模分析能力(创造力),而实验考试难度高于国内考试。
国际竞赛和亚洲竞赛理论试题都是进阶学习过程中必须要学习,并用于练习的重要资料。
学习人群
物理竞赛的学习固然需要天赋,但物理竞赛更看重“努力”和“对知识的理解”,并不像数学竞赛对智力水平有很高的要求。许多选拔试题都非常模板化,绝大多数试题都是一些模板按照一些经过设计的方式组合而来的,而如何解构这些试题,分析问题主次,则是对“知识理解”的考验。
只要经过必要训练,掌握解题最基本的范式,对几个常见而重要的知识有正确的理解,就很容易入门。
一般来说,学习物理竞赛的人群主要是:没功利需要,对物理有兴趣爱好的同学;目标保送,或被相关的特殊计划免高考录取、优惠录取的同学。
一般来说,后者成功的结果是最诱人的,但它也是精神压力最大的选择。如果不谈功利,只谈物理学素养的积累,后者对物理学素养的提升也是最显著的,这种功利性确实在客观上培养了许多优秀的学生。
1.兴趣爱好:这类同学主要以大学内容为主,可以淡化解题训练(但不可以不接受任何训练和选拔评价),更侧重于看拓展内容(四大力学和更多学科)的资料。
2.有功利性目标的:这类同学要接受系统性的竞赛学习和训练,其学习建议是本文的重点。竞赛训练的强度是比较大的,必须确保要有假期每天能学习六七个小时以上的毅力,并确定自己对课内的规划。
对课内的态度,不同人有不同的处理。有不参与课内学习,也有人保持课内学习。但对于能有优秀竞赛成绩的同学来说,只要不存在特殊原因(疾病、环境等),最终结果的区别不会太大。但是,如果本身没有能力得到好成绩,那么不参与课内学习是不建议的。
如果读者是初中生,有机会进入本省竞赛资源最优质的学校,请尽量保证自己的课内学业,进入资源最好的学校。若不能,则需要对自己的环境进行情况定位。
自身情况的定位和建议
若读者并不能身处本省竞赛资源最好的学校,或本身是弱省,本省缺少教学资源时,可以采用下列判据确定自己的情况(强校例外,如果你不知道你学校是不是强校,那一定不是强校)。
1.学习资源:学习资源主要取决于个人能获取到的学习资料、资讯以及环境。只要读者愿意加入各类竞赛交流群,很容易就能得到足够的学习资料。但对非纸质/电子的资源,有三种可能:
①没能力参加培训,学校环境不支持竞赛(无指导教师);
②有能力参加培训,学校环境不支持竞赛(无指导教师);
③有能力参加培训,学校环境基本支持竞赛(有指导教师,但教师水平不足)。
仅推荐②③情况的同学参与竞赛,①情况很容易因为没有报名资格或方式而失去参加机会。如果属于情况①的同学很想学习竞赛,可以将其视作兴趣爱好。
2.判断辅导者水平:对于②③情况的同学,往往会通过找一对一付费指导、报班、跟随指导教师的方式学习竞赛。
对于一对一辅导(含教师辅导),在入坑前,必须要找对竞赛经验丰富的人判断自身情况。考虑到不是所有人有这种条件,当前市面上坑蒙拐骗的行为较多,这里提供下列准则评判你的辅导教师是否有水平:
①不要过于相信用辅导者的过往成绩(带过的学生)判断教学能力。这两个能力不怎么挂钩,过往成绩不一定决定教学能力上限,也不一定决定教学能力。即便是国家队,也有教学能力令人堪忧的人。
此外,不要过于相信机构推送的教师,因为这类教师是外包制的,能否遇到有水平的教师堪比开盲盒;
②能否在第一时间给你塞(或要求购入)大量学习资料,并强调各资料用途。
如果能,请继续判断;如果不能,例如说“竞赛备考做程书、小绿皮、甚至看新概念高中物理读本的”,这位辅导者没有任何辅导你的能力;
③你的辅导者是否能在带你学习之前列出一个完善的,包含多个阶段,精确至月的学习规划,并指出对应规划可以应付什么类型的考试。
如果能,请继续判断;如果不能,你不能长期跟着这位辅导者,顶多尝试一个月的学习;
③如果你有学习问题,咨询你的辅导者。你的辅导者的回答不能完善解决你的绝大多数问题,不能精确指出相关问题的衍生和常被考察的场合,只能敷衍了事。
如果是,且辅导者不能给你提供许多你没法得到的资料(考试资讯、大量机构试题等),你不能长期跟着这位辅导者;如果不是,恭喜你,你的辅导者是一个有教学水平的辅导者,值得跟比较长的时间。
3.如果读者打算通过报班学习物理竞赛,不推荐正在入门的同学报班。请通过练习,掌握基本知识后再多加考虑。
4.学习能力:如何判断读者自己是否能学好物理竞赛,全看学习竞赛教材的速度和质量。如果一本入门书啃了一个学期,还头昏脑涨不知道干了什么,那么读者没有足够的学习能力,不可能取得好成绩,不建议学习物理竞赛。
如果读者能用两个月以内的时间啃完一本入门书(乃至进阶书)后,能在脑海中回忆许多有深刻印象的问题,能发自内心欣赏其方法美感的(比如某个技巧或方法让你激动开心了好几天),那么你非常适合学习竞赛。
学习阶段
【学习的基本要求】
1.自主设计学习计划,合理安排时间;
2.有明确目标,有明确的时间意识,必须要完成的学习内容绝不拖沓;
3.有学习理解困难,就要花时间多思考,多尝试写下自己的理解,和同学交流理解;
4.不断训练自己,逐步提高训练量,一点点提高练习量和熟练度;
5.忌惮低效学习,以思维活跃,兴趣浓郁的状态学习知识。
【学习规划建议】
1.入门学习:建议为入门阶段留一个学期加寒假的时间(或一个学期内),用两到三本习题书、一本数学书(高等数学上册)快速掌握传统竞赛的基础知识(基本数学知识,入门书籍的知识方法)。
掌握知识后,练习预赛真题、泛珠力学基础试等巩固方法,完成最简单的复赛题(例如三十届等)。
2.进阶学习:这个阶段覆盖了物理竞赛大多数的学习时间。进阶过程含两个部分:复赛进阶与决赛练习。
①复赛进阶:读者至少需要花费一年时间学习,前大半年时间学习普通物理,后小半年时间侧重练习。
在这一环节中,要正式系统学习普通物理学(除原子物理),额外学习更多数学(线性代数与高等数学下册),并开始做入门——进阶的衔接书籍,以及部分进阶书籍。
在这一过程完成大半后,要开始学习实验和普通物理实验(有能力就去当地大学动手做一下实验)。在后半段时间内,要开始接触竞赛书籍之外的练习(公认的习题资料,例如台湾省国家队选拔试题、部分IPhO和APhO试题、部分决赛真题、复赛真题)。
一般来说,完成复赛进阶后,各位同学会参与第一次复赛考试。对于大多数人来说,因大家的训练度不足和对知识的理解还不够充分(例如热学、光学、相对论、实验等),考试成绩一般有所失常,但至少能拿到省一附近的成绩,或接近省队(浙江等竞争激烈的省份除外)。
如果经历了标准的复赛进阶学习后并不能取得上述成绩,那么不推荐继续学习竞赛,建议返回高考,参与中科大少创班考试,或者将竞赛视作兴趣。
②决赛练习:这一阶段是所有同学最难渡过的时期。因为在这一阶段,许多同学会觉得自己已经学了要学的知识,但是解决难题的能力仍然不佳。一般来说,这一阶段会一直持续到各位同学迎接最后一次考试。
这一阶段最重要的工作之一是查漏补缺,认真地搞清楚每一道问题的试题结构、考察的套路、试题衍生,并一点点纳入自己的知识理解体系中。
一般来说,能在这一方面得到自身水平提升的手段有三种:1.自己写为后人参考的笔记/讲义;2.自己凭兴趣爱好出题,但出题目的是为了找出自己的缺漏;3.和同学/教师交流一些理解难度大的问题,一点点想明白它。
除了完成上面查漏补缺的工作,还需要继续做其他进阶类书籍,多次重做一些有意义的进阶书籍(取决于个人需要)。
当上述工作完成得不错后,可以开始看偏向四大的书籍(见下文推荐表),完成决赛真题(必须要反复做,重做三四次以上),近二十年附近的IPhO/APhO试题,部分泛珠试题,大量实验真题/机构实验题等。此外,还要做试题质量被其他同学肯定的机构题,参与联考评测自身水平(但不要太惦记机构考试的排名,这不会百分百和最终竞赛成绩绑定)。
3.拓展学习:这一部分主要针对想准备北京大学卓越计划和清华大学攀登计划的同学。
当今两个计划的选拔结果/考察内容的随机性比较大,而且低年级一般更有优势。若需要准备这两个计划,建议花费三到四个月的时间完善准备,学习四大力学教材,并做国内物理系最好的大学的四大力学考试题(在难度上,北大>科大>清华)。
四大力学的学习主要看重对知识结构的理解。直至如今,大多数的四大力学中文教材的物理图像和物理逻辑是很混乱的(以量子力学和统计物理为甚),因此和教师保持交流,提出疑问非常重要。
推荐书单和外设
下列内容将会给出各个学习阶段的推荐书籍和书籍间的替代关系,书籍的先后顺序约等于使用的时间顺序,读者也可以按照自己需要调整顺序。学习物理竞赛不需要做完下列所有教材(即便考虑了替代关系),只要确保每一个领域都有知识储备就可以了,确保“每本要学的书都精学了”是最重要的。
一些已经没有价值的竞赛资料(俄罗斯物理竞赛、旧版两百道物理学难题、专辑等)不作介绍。
请记住,许多书是要精读精做的,因此不推荐一次性购入所有书,而是每个阶段购入对应阶段书,防止自己心烦意燥。
1.入门书籍:
《物理竞赛教程》(全三册+能力测试,简称小绿皮):《物理竞赛教程》是数一数二好的入门教材。如今也有不少同学使用程稼夫入门,如果读者觉得自己基础薄弱,可以考虑用《物理竞赛教程》入门。不过需要注意的是,《物理竞赛教程》追加的《能力测试》是有一定难度的,可以用作复赛进阶阶段的参考书或学有余力的追加练习。
《高中物理奥赛指导》:《高中物理奥赛指导》和《物理竞赛教程》有相互替代的关系,但这本教材的题量太大,如果读者的时间安排紧张,尽量不要用本书入门。
《更高更妙的物理——冲刺全国高中物理竞赛》(简称高妙):这本书吸收了许多古典问题的技巧和方法,有一些比较技巧化的习题(如果不会做,可以不做),而且语言不现代(不使用微积分,不要瞎学),相对来说比较淡化热学、光学和近代物理。建议将本书配合《物理竞赛教程》一起学习,用本书巩固解题技巧,用前者打好基础知识结构。
《高等数学(上)》——李忠:用于学习物理竞赛入门所需的数学方法,只要学习导数、积分、单元泰勒展开和近似计算,以及微分方程即可。
《中学奥林匹克竞赛物理教程:力学篇》+《中学奥林匹克竞赛物理教程:电磁学篇》(简称程稼夫):程稼夫所著的这两本教材也是许多人入门的选择,不过这两本教材的难度偏高,习题简单但例题难度大。如果读者认为自己的能力足够,可以用这两本教材+《物理竞赛教程》的高三分册进行入门。
由于竞赛的难度迭代速度极快,这两本经典教材已经逐渐跟不上时代步伐了,但其传统技巧仍然会被复赛考察。这两本教材的例题大都是早年的决赛题集萃,很有难度,入门时学不会不要紧,可以在“复赛进阶”阶段再重新回顾、练习。
2.进阶书籍——复赛进阶:
《中学奥林匹克竞赛物理教程:热学·光学·近代物理学》(简称热光近):这本书可以快速补充关于热光近的基础知识,为学普通物理进行有效的铺垫。但不建议在这本书花费太多时间,而且本书的笔误较多,其中近代物理学的知识内容足以支持读者完成正常的近代物理复赛题。
《物理竞赛专题精编》:这本江四喜撰写的经典教材可选择性学习,如果读者认为自己有必要练习侧重技巧和传统(没普通物理成分)的问题,可以做这本书的习题巩固基础,这本书也被许多入选过国家队的同学使用过。
《全国中学生物理竞赛实验指导书》:本书是竞赛委员会的指定参考书,复赛实验考试的内容不得超出本书范围。这本书不仅仅是同学们的实验入门,书中的许多细节、结论、现象都是要背下来的。
《高等数学(下)》——李忠:下册主要介绍了多元微积分的知识,只要学习多元偏导数、重积分、曲线坐标和矢量分析即可,为普通物理电磁学的学习做好准备(或一边学一边用)。
《线性代数及其应用》:本书可用于面向复赛——决赛的线性代数学习,而且本书案例通俗,动机强烈,是最推荐的物理竞赛线性代数教材。
《新概念物理教程(全五册)》:本教程是很有名气的普通物理教材,可以用于普通物理学习。当然,这套教材也可以被替换为伯克利的普通物理学教材。由于本教程并不侧重竞赛的需要,如果读者对自己有比较高的目标要求,请用下述教材学习普通物理。
《力学》——舒幼生:舒幼生先生曾为我国的普通物理学教学和全国竞赛发展事业立下了汗马功劳,舒幼生先生的命题风格侧重基础,但计算要求和技巧细节比较丰富。舒幼生先生撰写的《力学》包含了大量对竞赛知识的总结,建议用本书进行力学的普通物理学习。
《电磁学与电动力学(上)》(中国科学技术大学出版社):中科大的普通物理教材普遍一般,但是电磁学教材确实属于国内教材中很优秀的一批,集中了不少对竞赛有用的方法和模型,因此可以考虑用本教材进行电磁学的普通物理学习。但建议比对新概念电磁学的内容,补充一些本教材没介绍的细节。
《热学》——刘玉鑫:本书对热学以及基础的统计知识有比较完整的介绍,虽然在热力学和统计思想的阐述仍然有所不足,但已经是国内最优秀的热学教材之一了,而且本书作者也负责着全国竞赛的命题工作,因而推荐用本书进行热学的普通物理学习。
《现代光学基础》:本书是国内最优秀的普物光学参考教材之一,这本教材的优秀之处是引进了大量光学模型和问题,可以有效拓展读者对光学的理解和认识。建议将本书和新概念物理教程中的光学配合学习使用。
《物理学难题集萃》(上下册,简称难集):难题集萃是物理竞赛中最有名的习题集,本习题集的主要用途是用于普通物理学习,练习普通物理问题。建议学习完一门普通物理后就完成难题集萃中的对应部分,而且本习题集要被反复重做,保障熟练度。
《奥赛物理试题选》(最新版):本书收集了大多数舒幼生先生命制的题目。初版的《奥赛物理试题选》有不少用于集训队选拔的优质试题,难度偏大。而后来的版本追加了更多难度偏低的营考试题目,很适合用于“周测考试”,检验自己的知识把握情况。
《新编基础物理实验》:《全国中学生物理竞赛实验指导书》是本书的阉割版。如果读者需要准备决赛实验,必须要学习本书,并辅以足够的实验练习。
3.进阶书籍——决赛练习:
《奥赛物理题选》:如果读者顺利完成了上一阶段的练习,那么这本书并没有太大的难度,做起来将会很舒适。不过本书集萃了舒幼生先生的许多教学精华,可以反复做,反复积累对问题细节的理解。
《国际物理奥林匹克的培训和选拔》(简称国培):本书和《奥赛物理题选》、《物理学难题集萃》,都是要被反复练习的“老三样”,请高度重视它们。本书题目的知识覆盖面很大,难度的涨落也比较大,有一些问题侧重传统竞赛,有些内容侧重物理。后者会对决赛学习很有助益,要多加重视。
《物理学大题典》:《物理学大题典》几乎收录了所有质量比较高的大学考试题和习题,但一般不推荐做大题典,因大题典的题目不够灵活,做多容易思维僵化。这里只推荐有学习需要的读者选做《电磁学与电动力学》、《热力学与统计物理》、《力学(上册)》和《光学》的部分题目。
《理论物理学教程:力学》和《解读》:对于一些非常刁钻的力学问题(微扰、渐进不变、三维刚体动力学),补充基础的现代力学方法是很有必要的。非常推荐阅读简明大义的《力学》及其教材解读,学习性价比非常高。
《电动力学导论》——格里菲斯:当前竞赛的考察风格和背景都反映了一个基本事实——普物电磁学的脉络并不清晰,方法论不够明确。一般来说,用简单的电动力学的思路解决电磁学问题会更卓有成效,因此推荐学习本教材来准备决赛层面的电磁学问题。
《电动力学》——郭硕鸿:本书和《电动力学导论》的定位相同,可以相互替代,但优先推荐《电动力学导论》。
【备注】这里没有罗列关于热学、统计物理的进阶教材,因为阅读普物教材的相关内容本就很有效。如果有需要,建议看拓展书籍部分的推荐。
《量子力学概论》——格里菲斯:决赛的近代物理部分的难度区间非常夸张,相关试题可以是送分题,也可以是送命题。一般来说,决赛的近代物理部分会参考不少需要量子力学的学科和成果,因此积累一些量子力学的基础观念很有价值。格里菲斯的教材有比较多缺点,最大问题是“不可能通过格里菲斯学会量子力学,只能学到一些计算规则”,但对于竞赛解题来说已经足以。
《费曼物理学讲义:第三卷》:一代物理大师费曼的讲义,其水平无需赘言。物理学讲义的优点是阅读起来像是在欣赏一本绘声绘色小说,但缺点是篇幅太夸张,容易记不住知识。如果读者时间非常充足,可以考虑用本讲义替代格里菲斯学习量子力学基础。
4.必要资料和使用方法:
全国竞赛理论真题:入门阶段可以做近十届的预赛真题,复赛进阶阶段做26——40届复赛真题(33、35、39届选做,选做27-32、34届决赛真题),决赛学习阶段必须要完成26-40届的复决赛真题。
台湾省国家队选拔:目前网络上流传的版本已经够用了,建议在复赛或决赛学习阶段反复练习,给自己减压,防止在考场上做简单问题翻车。
国际物理奥林匹克和亚洲物理奥林匹克试题:可以参考近二十年的题目。复赛阶段至少各做两份题目,做哪份题目取决于个人偏好,如果觉得自己有能力解决,就尝试完成。推荐处于决赛阶段的同学都做一次。当然,不少人可能做这类问题时会水土不服,多多练习就可以了。如果有需要,可以购入《国际物理奥林匹克竞赛理论试题与解析》和《亚洲物理奥林匹克竞赛理论试题与解析》。
泛珠物理竞赛真题合集:所有力学基础试都可用于入门练习或者复赛学习的初期,只要知道难度随着届数递进即可。在决赛学习阶段,综合试需要选做,仅推荐完成第一届到18年那一届之间的所有题目。
所处省份的实验考试真题:请联系对应省份的同学或者学校教练获取。这一资料用于复赛实验备考(背下来)。
各大学(北京大学、清华大学、中国科学技术大学、南京大学等)的普通物理实验讲义:请联系自己的学长、或者在对应学校和专业就读的朋友。这一资料可用于决赛实验备考。
各大学(北京大学、中国科学技术大学等)的四大力学考试真题:请联系自己的学长、或者在对应学校和专业就读的朋友。这一资料用于卓越攀登备考。
5.拓展书籍:
本部分是给有准备卓越、攀登需要的同学陈列的。如果并不打算准备决赛,请将决赛推荐教材中的《理论物理学教程:力学》、《电动力学导论》、《量子力学导论》等教材纳入其下。
《数学物理方法》:国内的主流版本是吴崇试和梁昆淼的版本,可以挑一本选看。当然,由于这是数学工具,看别人笔记(上知乎)速成这些内容也未尝不可,但稳扎稳打的学习始终需要阅读教材。《数学物理方法》的很多内容是后期可能用不上的,按需学习是最重要的思路。
《经典力学》——Goldstein:学习理论力学(分析力学)的圣经,但国内中译本的翻译质量一般。
《理论力学》——梁昆淼/刘川:如果不想慢慢阅读Goldstein,可以看梁昆淼或刘川的教材进行比较快速的学习。当然,也可以看高显编写的教材,非常不错。
《经典场论新讲》——陈童:如果对理论物理很感兴趣,想了解物理上更优美的形式(请注意,对竞赛无益),可以阅读陈童老师撰写的讲义,目前可以在陈童老师的官网上下载本讲义。
《电动力学》——Jackson:学习电动力学的圣经,国内的中译本很老,但可看。如果读者对于解决具体的电动力学应用问题很感兴趣,可以阅读Jackson的教材学习案例,Jackson教材的许多案例和习题都是科研的精华,难度不容小觑。
【不建议购入影印版的纸质书,建议在各大交流群获取中文译本的pdf】
《理论物理学教程:场论》:如果想速成广义相对论的计算,体验有物理学美感的演绎法电动力学,可以阅读这本理论物理学家朗道及其学派的传世佳作。
《热力学与统计物理》——林宗涵:国内最著名的统计物理教材,仅建议用本书学习热力学部分,不推荐用本书学习统计力学部分。
《统计力学》——pathria:学习统计物理的圣经,高教出版社的版本含中译。本书采用了统计物理最好的理论框架——系综理论作为一切的出发点,完胜国内所有的热统教材。不过本教材对一些细节的论述并不完整清晰,但不妨碍大主线是顺畅流利的。
《理论物理学教程:统计物理学I》:本书是统计物理的集大成之作,但本书写成于量子统计学诞生没多久的年代,导致本书的内容虽然极其丰富,却使用了经典物理论述统计学基本原理。如果读者已经掌握了以量子统计学为基础的统计物理,再阅读本教材便会有充分的长进。
这里强调一下,《统计物理学II》论述了统计物理的格林函数方法,是非零温度非相对论性量子场论的内容,在竞赛层面内不需要学习参考。
《现代量子力学》——樱井纯:学习量子力学的圣经,如果要学懂量子力学的根本——态矢量及其代数规则,这本书是绝对的首选。
《广义相对论》——狄拉克:如果觉得《场论》的广义相对论方法论述不够完整,但不想为了广义相对论学习微分流形的知识,可以考虑阅读狄拉克的《广义相对论》,几十页内容就能介绍广义相对论的基础计算方法,可用于卓越攀登考试。
《微分几何与广义相对论》:若对数学很感兴趣,而且学有余力,可以阅读北师大的教材学习广义相对论,虽然这本书很厚,但有耐心地往下翻就可以了。
5.外设:
你的笔记本(纸质或pad):有些经济条件好的同学喜欢用pad写题目做笔记,这没什么问题,取决于个人偏好。
Casio-fx991cn:这是过去十几届认定的计算器,如果读者使用前人赠送的本计算器,那也可以用于考试。建议阅读Casio官方推出的教程,学习数值求解方法、统计计算、打表等解题必须的功能。
Casio-fx991cn cw:这是今年及其往后认定的计算器,也可用于考试。同样建议阅读Casio推出的教程,学习解题必须要有的高阶功能。
学会使用电子设备(手机、电脑)找资料非常重要!
常见学习问题F & Q
1.物理竞赛一定要早学吗?
A:不一定,学得早不等于学得懂。其次,学得早的缺点是容易学了太多高阶知识,解决基础题的能力容易退化,不过早学的同学可以有更多的训练时间。是否早学取决于个人规划、学校和家庭情况、时间多少和个人兴趣。
2.学竞赛一定要报班吗?
A:不一定,报班的主要用途是补充知识,做题训练考试状态,该报的时候是要报的。报班的前提反而是你有了你自己的知识结构,除非你报的是基础课程班。但我们仍然推荐你通过自学做题和多学多问掌握基础。
3.刷题刷得多就行了吗?有习惯要求吗?
A:不行,刷题刷得多能确保你在某些问题有很高的熟练度,但要确保你对这些问题有到位的理解,能搞清楚不同题目之间的关联,确定足够多的问题通法。
4.运气成分大吗?
A:是很大的,但是有扎实的水平的话,结果涨落不会太大。比如有人复赛水平刚好是省队附近,就有可能没法进省队。但如果有人决赛水平本身是集训队乃至国家队,那么这种人再差也不会掉出金牌。
当然,如果运气好,连复赛省队水平都不一定有的人也有可能进了集训队。这种案例是存在的,但不要有侥幸心理。如果是遇上了命题问题,那么这是不可抗力,无法给出定论。
5.交流竞赛是否应该加入大学学术交流群?
A:如果是比较典型的学术交流群(交流纯数、理论物理等),则不建议加入。大学的学习方法和思维和竞赛是有矛盾的。
加入这种群聊,很容易沾染一些不属于自己当前阶段的习惯,甚至歪风邪气。此外,学术交流群中存在不少没有竞赛经历的人,他们会因各类心理原因而排斥竞赛生,不建议和这种人吵架折腾。如果这类群聊仅交流入门学习,大学竞赛等内容,则可以考虑加入。
6.物理竞赛到底要学多少知识?
A:虽然说物理竞赛的考纲没有上限,但是因为我们只能使用偏初等的语言(只能使用微积分、线性代数和最简单的矢量分析),这导致了物理竞赛有一个隐藏的,像是潜规则的考纲,这一考纲已经被上述指南覆盖。
7.上大学后可以不学物理吗?
A:可以的,但如何规划的事情取决于自己。大学读物理,之后不读物理也是可以的,这些选择是自由的。不过,物理竞赛的初衷是培养从事物理的工作者。
8.机构题做得蒙圈,怎么办?
A:这是正常现象,因为机构题永远朝着新颖和创意发展,这一过程必然伴随着许多罔顾考试问题的内容。不能在功利层面否定这一现象,而是取长补短。如果读者觉得大多数的机构题都做得蒙圈,那这是基础知识不足,机构题和竞赛教材的套路积累不足的问题。建议检查知识漏洞,继续积累方法。当然,相当一批机构题也有质量堪忧的问题,建议和同学一起分辨好坏真假。
9.物理竞赛要学很多数学吗?
A:一般来说,物理和数学是一体两面的,物理用的数学不能被称之为数学,数学自己的工具(或者说纯数学)也不能被称之为物理的工具。如果读者已经学习了本指南的数学教材,就多多用具体的物理问题积累数学吧。如果读者很喜欢数学,那也可以学数学,但这对竞赛无益,甚至帮倒忙。
很多物理竞赛的数学技巧,在本质上是物理应用技巧,而非纯数学问题。
10.状态低迷该如何调整?
A:状态低迷的原因很多,大多数情况是复赛失利,没有动力。对此,建议做类似写讲义、出题等创造性活动,这样能在提升水平的同时调动兴趣,恢复状态。
当然,麻烦一点的情况是毫无动力。这类同学可能没有一些竞赛相关的爱好,建议回去学一阵子课内。
最严重的情况是得了心理疾病。若有这类情况,请及时就医,不要有畏惧或拖延心理。
11.刷题刷多了,感觉思维僵化?
A:这是很多努力的同学容易坠入的陷阱,解救这类情况的最好方法是和同学一起交流复杂问题,通过沟通解放思维。
12.不练外面的题目(机构题)可以吗?
A:不可以,书籍和公认资料的题目强度有限。练外面的题目,有助于你将竞赛题练得像高考一样熟练,虽然这很应试化,但这就是考试的规律,无法否认。
13.如果拿到了金银牌,但是高考不能大概率强基清北,该怎么决定?
A:不要冒险,选华五。至于选哪所学校,取决于你更看重学科(中科大、南大)还是看重地区(上交、复旦)。
14.决赛拿牌概率有多大?
A:只要在进入省队前有过比较完整的决赛训练,进决赛后再差都是银牌,不会拿到铜牌的。如果真拿了铜牌,那都是相关类型题目备考不足的问题,拿铜牌概率很低。
15.目标集训队是什么概念?
A:目标集训队的同学,可以完成上述指南内的绝大多数学习内容,此外还做了不少机构题目。
16.和强校同学差距大,怎么办?
A:差距来源于积累和讨论不足,一方面要学会和强校同学交个朋友,了解情况,另一方面要加紧对自己的训练。
17.只喜欢看书不写,这习惯好吗?
A:绝对不好,物理忌惮光说不干假把式,忌惮眼高手低好高骛远。
18.实验要花多少时间?
A:在国内,备考理论的时间远大于实验,但为实验分配1/5——1/4的时间是有必要的。不要因为实验只有80分而相信“依赖于绝对的理论实力”就可以了。考试的运气成分可以轻轻松松地吃掉你的理论优势。
19.作息问题有必要处理吗?
A:竞赛生最爱熬夜了,如果休息足够的话,那问题不大,但休息不够的话就万万不得。确保学习时候精神抖擞、精力充沛就行。但如果接近正式考试了,请务必调整作息。
20.可以只练决赛题或者只练复赛题吗?
A:复赛和决赛虽然有难度关系,但是不能相互替代,必须要分开准备学习。只练决赛题的人固然可以在决赛发挥得好,但是在复赛中可能会犯下大量失误。
当然,推荐在特定时间段(例如考前)集中训练决赛题或者复赛题,但不要偏食。
最后
如果学校没有专业竞赛班也没有教练情况下,只能依靠学生自学!学竞赛对学生的要求较高,在要求高考不能落下同时每天还要花大量的时间在竞赛上,如果没有掌握合理的学习路径那么成功率将会极其的地下。但“难学”并不代表“不能学”,针对这一部分同学而言,更要多花心思,充分利用身边资源。竞赛水太深。拼的不仅是实力,还有学校资源,好的学校能为你提供更好的资源,资源不均实在是最大的悲哀。我这里有网盘资源,也可以单独购买。群内基础轮一轮二轮集训视频讲解和模拟试卷都有。这种是竞赛稀缺课程,代表的是全国最顶尖的学术教学,是可以冲击清北985等一流名校的,单个原价都是一万多的,这边白菜分享,大大降低了学习的成本,对于竞赛资源,相当重要,成心需要联系。群内基础轮一轮二轮集训视频讲解和模拟试卷都有,一劳永逸。时光如初,爱你如故。这篇文章用来记录普通竞赛热爱者的竞赛生涯。竞赛君整理,希望对热爱
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