加拿大滑铁卢牛顿物理竞赛(SIN)即将开考!全面剖析及备赛速看!

距离加拿大滑铁卢牛顿物理竞赛(SIN)正式开赛越来越近,相信报名参赛的小伙伴此时此刻都在忙着备赛冲刺!
为了帮助各位考生充分利用备赛时间,我们已经准备好了SIN思维挑战的全面剖析和备赛建议,希望能够帮助大家理清思路,轻松迎战,考出理想的成绩。

No.1 SIN思维挑战大纲

加拿大滑铁卢牛顿物理思维挑战考查的知识范围覆盖力、热、光、电、磁和天文学,此外还会有少量物理学常识问题,建议以 Ontario 中学物理课程为主,该课程现在与加拿大其他地区更加一致。
考察的重点主要还是运动学和力学部分,几乎占整个思维挑战题目的70%—80%,要把主要的重心放在这一部分。
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No.2 SIN思维挑战剖析

总体而言,SIN知识点考察范围与英国向和美国向的物理杯类似,运动学力学部分占比都非常大。考试内容 12 道题左右的选择题,每道题大约花 10 分钟,难度高于物理碗、 AP考试,接近BPhO Round 1 的 section 2。
从历年考试真题中发现,SIN 考试从覆盖知识的角度来看,其中 7—8 题涵盖力学,运动学,机械能等,从中可以看到 SIN 思维挑战对于经典力学的考察是比较侧重的部分。
这就需要我们在课程辅导以及专题复习上侧重于这部分,能做对所有力学题,再做对一部分学电学和光学题,就有可能得高分,1 题考察光学,1 题考察电学(一般是求解电阻的问题,难度适中),1 题考察热力学,1 题考察机械波,。以上题目仅针对近几年考试而言,当然在天文学以及近代物理方向的问题也有所考察。
力学
虽然SIN思维挑战考察范围比较全面,但是SIN 着重强调考察基本的古典力学和物理学常识。
得力学部分者得SIN奖杯
从历年考试真题中发现,SIN 考试从覆盖知识的角度来看,其中 7—8 题涵盖力学,运动学,机械能等,从中可以看到 SIN 思维挑战对于力学、运动学的考察是比较侧重的部分,这就需要我们在课程辅导以及专题复习上侧重于这部分,能做对所有力学题,就有很大的概率获奖,所以说,得力学部分者得SIN奖杯。
整体而言,力学题目整体难度并不会太大,快速准确地解答这些问题是考生拿分的关键,也是确保能够得奖的部分。力学部分的题目需要保证速度和准确率,需要花费大量时间一一练习熟练,每年的考察内容相差不大。
接下里,我们一起来看一些SIN的历年真题:
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我们一起来看一下这道经典的力学题目,首先通读题意,大概说了这样一件事:
一个体重是115千克的特技演员,他想要表演单手倒立。他尝试作弊:通过将一只脚支在一个没有摩擦力的墙面上,这个墙面对他施加的力是130N,求解地板对这位演员的手施加的力是多少N呢?
>明确本体是一道力学题目,开始解题!
题干很长,我们首先提取一下有用的关键信息:
演员的体重115千克,已知演员的重力,墙给演员的支持力130N,求解地板对演员手施加的支持力。
以他处于静止状态,所以合外力为0。知道合外力为0之后这个问题就好解决了。
分析上述条件后画一个受力分析图如下:

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①我们可以先算出来重力和墙面支持力的合力大小
F墙 + mg + F地 = 0
②然后地面的支持力就和它大小相等,方向相反。
F地 = -(F墙 + mg)
③因为力是向量,所以力的大小取绝对值:
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④算出来的结果F地的大小是1134N。
>SOLUTIONS:
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力学部分经常考察的点有:
①基础运动的相关概念问题,如位移和路程、速度、加速度等;
②受力问题计算,力的合成与分解,需要熟练掌握重力,弹力,浮力和摩擦力的相关计算;牛顿运动定律的综合应用;
③天体运动的问题;
④动量和冲量的相关计算式,动量守恒定律的理解与应用;
⑤机械能及去守恒定律的计算与应用。
电磁学
下一个部分,电磁学,这部分中磁学方面考察比较少,着重还是要准备电学方面的题目。
在SIN思维挑战中,12道题目中,经常会有1 题考察电学(一般是求解电阻的问题,难度适中)。这部分题目计算较多,不过整体难度不大。
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>SOLUTION: c)30
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这道题目就是考察了电学的知识,考察了复杂电路中电流的大小,考察到的知识点是基尔霍夫电流定律,可能有一些国内的学生还没有学到这一部分知识,那就要提前去准备,这一部分内容也是SIN考试中会出现的。
基尔霍夫第一定律
基尔霍夫第一定律又称基尔霍夫电流定律,简记为KCL,是电流的连续性在集总参数电路上的体现,其物理背景是电荷守恒公理。基尔霍夫电流定律是确定电路中任意节点处各支路电流之间关系的定律,因此又称为节点电流定律。基尔霍夫电流定律表明:所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
在掌握了这些知识点后,解决这道题目还是比较简单的。
热学
下面一个板块是热学。热学部分的话,SIN思维挑战的考察频率并不是特别高,可能两、三年会出一道完完全全的热学题目。
由近几年的考察情况来看,热学部分多与生活相联系,不仅需要考生掌握知识点,还要有一定的理解,能够将题目与知识点快速对应起来。
2020年真题
2020年第九题考查到了热学的知识点,让我们一起来看一下!
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>SOLUTIONS:
a) The first one to have added cream
光学
下⼀个,光学。光学在SIN思维挑战中基本上是每年都考,而且一年一道题目。并且光学的题目会有一定的难度,需要引起考生的注意。
整体来讲,光学问题是常考的题型,经常涉及到折射与反射,关键在于理解题目隐含的意思,还是不难的。
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>SOLUTION: b)1.00

注意!SIN物理思维挑战即将开考!全面剖析及备赛建议速看! 以上就是SIN思维挑战考察知识点的全部介绍和解析啦!那么对于目标是获奖甚至是冲刺最高奖项的同学来说,面临的主要困难有哪些,又该如何进行准备呢?

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No.3 SIN备考建议

多多刷题
SIN思维挑战的题目都很长,每一个题目都是一个小故事,而且题目有很多生词,有时只能根据几个单词去揣测题目的意思,所以有许多考生在思维挑战是根本读不懂题意,更别说解题思路了,因此建议参加SIN的小伙伴们一定要多多刷题,尽力锻炼自己提取题目主要内容的能力。
熟练并灵活运用AS知识
另外,11年级参加的同学也不用担心是否要学习A2知识,因为大多数题目用AS的知识就可以做,把AS部分做完,足以拿金奖。
所以熟练AS知识和灵活运用知识才是关键。当然,两本书都学完的同学更有优势。根据历年真题的分析,准备的重点当然还是高中物理的力学,光学以及热学这三块内容。

No.4 活动简介

加拿大滑铁卢牛顿物理思维挑战(SIN)诞生于 1969 年,由加拿大滑铁卢大学物理系主办,旨在激发高中生对物理的兴趣。每年加拿大有300 所高中的近 2500 名学生参加。
注意!SIN物理思维挑战即将开考!全面剖析及备赛建议速看!近年来,加拿大以外参与的学生人数大幅增长,国际影响力也逐步上升。该活动题型新颖,与当下时事相结合,趣味性强,富有挑战性。SIN思维挑战也因其极富挑战性的特点在加拿大乃至全世界都具有很大的影响力,优胜者将受邀参加全球顶级科学思维挑战与科研项目。

No.5 SIN思维挑战规则

语言:英语
形式:个人参与,试卷笔试,无实验操作
地点:线上/线下
时间:2022年5月8日(周日)上午9:00—11:00
题型:12道选择题
/ 答对得4分,答错扣1分,不答不得分 /
需详细写出解题过程,阅卷形式是先由计算机对答题纸上的答案进行扫描分析, 然后从中取出前 200 份试卷进行手工批改,再详细批阅参赛者的解答过程,最后挑选出全球排名前 150 名,前 150 名的学生可以获得全球奖。
加拿大滑铁卢牛顿物理思维挑战的题目都很有意思,不会很枯燥,很多题目都会结合实际的一些情况。理论联系实际,在学习的过程中不断地去探索、挖掘和创新,把知识实实在在地变成自己的东西,这一定是一个很有意义的过程!
在参与高含金量国际竞赛的过程中,无论是备赛还是赛中,都会有不同程度的收获。可能会是有关解决问题的能力,也可能会是自身学科的学术能力提升。所以说在学生阶段参加适合自己的课外活动是很有必要的。

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