卡皮察在普通中学念了一年书以后，就转入喀琅施塔得实验中学。他自幼勤奋好学，由于他在学习物理学和电工学方面的天分和酷爱，被允许可以不受任何限制进入学校的物理研究室。他进行各种化学和物理实验，修理仪器。他常把钟表卸开后又重新装上，他对钟表的兴趣终生依然。1912年他以优异成绩中学毕业后，考入圣彼得堡工学院。

     当时，在工学院只有一个物理教研室。领导这个教研室的是B·B·斯科别尔琴教授。1913年10月，工学院聘请了当时著名的物理学家、研究光量子论实验论证的阿勃拉姆·费多罗维奇·约飞为客座教授。他一到校，就发现了卡皮察学习勤奋，才识出众。

     1914年第一次世界大战爆发，三年级学生卡皮察和其他大学生一样，应征入伍，担任卫生队司机，用帆布篷顶的卡车运送伤员。

     1916年，从军队复员后，卡皮察回到学院，约飞教授便吸收他参加物理实验室的实验工作，并参加自己的讨论会。他第一次参加的科研工作是用石英去拉细丝。他很快想出了一个独特的拉丝方法，并在《俄国化学物理协会杂志》 （物理集）上刊登了他的第一篇文章，题为《石英丝的制备》。石英丝不通过拉线模拉出来，而是用从弓中射出的箭来拉。先把箭在熔化开的石英中浸蘸一下，然后拉紧弓弦。箭沿着走廊射出去，落在铺在下面的丝绒布上，被箭拉走的丝在飞行中凝结了。这种独出心裁的石英丝制作法，新奇而且简单得令人吃惊。