電動力學郭碩鴻 物理競賽考查范圍不會超過普通物理層次嗎？
更新時間：2024-03-26 21:10:33作者：佚名
相信很多同學都會有疑問：四大力學有必要學嗎？ 四大力學如何學習？ 四大力學需要學到什么程度？ 今天我們就來和大家聊聊相關話題。
1、什么人適合學習四技？
前面說過，物理競賽的考試范圍不會超出普通物理的水平。 即使是決賽中出現的新模型、新難題，也一定可以在物理競賽大綱規定的知識范圍內得到解決。 因此，我們對大多數學生的建議是，根據物理競賽大綱，掌握普通物理的關鍵知識。 更重要的是保證有足夠的題目、足夠的時間、足夠扎實的練習來解決問題。
對于大多數學生來說，就物理競賽提高成績的實際效果而言，學習四大力學知識恐怕并不像枯燥的答題練習那么枯燥。 作為經歷過的人，我們非常理解學生喜歡學習新知識，不喜歡重復回答問題。 但物理競賽歸根結底是一場考驗，解題能力歸根結底是一個繞不開的考核指標。
以上是針對大部分物理比賽的學生來說的，但對于志在參加國家集訓隊、北大優秀、清華攀巖等比賽的學生來說，情況確實略有不同。 一方面，專家之間的競爭異常激烈。 物理比賽決賽，一分甚至半分就足以決定能否進入國家集訓隊； 另一方面，北大卓越、清華攀登的相關考試并不死板。 物理競賽大綱會涉及四大力學的一些知識點。
這兩個因素使得一些學生對學習四大力學知識產生了非常合理和現實的需求。 那么，如何相對客觀地判斷自己目前的水平是否適合學習四大力學呢？ 對此，你不妨問自己以下三個問題：
01
物理競賽大綱中列出的知識點和普通物理的核心知識點你是否已經掌握牢固了？
《四種力學》是普通物理學的后續高級課程。 只有打好普通物理基礎，才能開始學習四大力學的內容。 沒有堅實的基礎，不要試圖建造“空中樓閣”。
02
您是否已完成所有需要回答的物理競賽題？ 如果你從普通物理競賽書和歷屆物理競賽試卷中隨機選一道題，你能保證在規定的時間內完成并做對嗎？
提高解決問題的能力是提高物理競賽成績的關鍵。 如果解題不夠熟練或者沒有做該做的題，在物理競賽中就很難取得預期的成績。 在這種情況下，你就會急于去更高的地方學習。 難度的智力含量完全不利于物理競賽。
03
您了解必要的高等數學工具嗎？ 你能“忍受”冗長而高級的數學計算嗎？
與普通物理學相比，四大力學會涉及到一些更高端、更復雜的數學工具。 如果不能掌握這些工具，那么對四大力學的學習也只是膚淺的。 當然，在學習物理知識的過程中，很多數學工具是可以同時學習并逐步掌握的，但必要的知識基礎和對長時間復雜計算的“耐受力”仍然是學習四大力學的必要條件。
對于以上問題，只有當你能自信地回答“是”時，討論如何學習四大力學知識才有意義。
2、四大力學如何學習？ 需要學習到什么程度呢？
就物理競賽和北大清華攀登的實際考試要求而言，四大力學并不需要學得很深入。 只需要初步了解核心原理、初步掌握基本方法、初步了解關鍵模型。 一般來說，能夠處理好四大力學教材前幾章的例題和中低難度的習題就足夠了。 您可以跳過特別困難的部分，而無需了解太多細節。 對于四大力學學科，我們的具體學習建議如下：
理論力學
首先明確一點，我們所說的理論力學是指以拉格朗日力學和哈密頓力學為代表的分析力學，而不是工科專業的理論力學。 學習理論力學的重點是了解拉格朗日力學和哈密頓力學的基本原理，掌握運用理論力學處理經典力學問題（中心運動、小振動、剛體）的基本方法。 學習理論力學的主要目的是為學習其他三大力學打基礎。 并不是用理論力學的方法來解決物理競賽題（事實上，大多數物理競賽力學題如果用理論力學的方法來解決，只會變得更加復雜）。
限于中文教材范圍，推薦的理論力學書籍包括：
力學，蘭道
文筆簡潔，包含許多有趣的話題。 可以結合鞠國興的《蘭道解讀》來閱讀。
力學·第二卷理論力學梁昆淼
看看分析力學部分就知道了。
理論力學教程，周彥白
前四章是矢量力學（仔細讀起來也很有收獲），第五章是分析力學（篇幅不長，但涵蓋了分析力學的主要內容）。
對于物理競賽學生來說，電動力學學習的重點是掌握靜電場和靜磁場兩大章節的核心知識，包括相關的電磁介質等內容。 另外，電動力學教科書一般都包含狹義相對論的內容。 如果有空閑時間，建議仔細閱讀電動力學郭碩鴻，提高對狹義相對論的理解。 新手學習電動力學的一大障礙是數學工具，包括矢量分析（有些章節還涉及張量）和偏微分方程。 對于前者，最好在學習電動力學之前詳細了解一下； 對于后者，為了實用，你只需要記住幾個經典方程的結果表達式即可。
限于中文教材范圍，推薦的電動力學書籍包括：
電動力學導論，格里菲斯
它包含許多有趣的主題。 第一章詳細講解了向量分析，對于新手來說非常友好。 需要說明的是，國內第三版是翻譯版，第四版是英文注釋版。
電動力學，郭碩宏
中國廣泛流行的電動力學教科書。
統計力學
在學習統計力學之前，我們建議大家先學習熱力學的主要內容，主要涉及幾大熱力學函數和麥克斯韋關系式，以及非理想氣體系統的熱力學性質。 這些內容很容易變成物理競賽題目。 統計力學部分，學習的重點是掌握近獨立粒子系統的關鍵模型和三種統計分布規律，包括二能級系統、理想氣體、光子氣體、自由電子氣等。
限于中文教材范圍，推薦的熱力學和統計力學書籍包括：
熱力學與統計物理，林宗翰
前半部分是熱力學，后半部分是統計力學。
熱力學·統計物理，王志成
前半部分是熱力學，后半部分是統計力學。
量子力學
相對而言，四大力學中，量子力學距離物理競賽還很遠，所以我們把它放在最后。 作為一名物理競賽的學生，能夠理解量子力學的基本概念，并在一些簡單的情況下求解平穩薛定諤方程就足夠了。 這些內容大致對應了下面推薦的格里菲斯的《量子力學導論》的前兩章。 希爾伯特空間、表示、算子等線性代數中比較“有味道”的部分，以及氫原子、攝動、散射等相對復雜的內容電動力學郭碩鴻，可以暫時跳過，無需花費太多精力。
限于中文教材，推薦的量子力學書籍包括：
量子力學導論，格里菲斯
經典入門教材。
除了上面推薦的中文教材外，還有許多高質量且好評如潮的英語教材供通過英語考試的學生使用。 我不會在這里全部列出。 除了閱讀書籍外，學生還可以在視頻網站上搜索并觀看相關在線課程。 在學習相關內容的同時，還可以通過適當的問題訓練來補充。 除了以上推薦書籍中的課后習題外，還可以選擇《電動力學題解》、《物理詞典》等經典習題冊。
雖然上面給出了很多具體的建議，但我們最后還是要重申一個基本點：對于物理競賽學生來說，首要任務始終是扎實掌握物理競賽大綱范圍內的知識，完成足夠的物理競賽課程。題量訓練，包括四大力學在內的高端知識畢竟只是錦上添花，而不是對物理競賽的雪中送炭。
重要的提醒
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