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高一科技节一——物理探究实验操作竞赛
发布时间:2019-03-28   点击:   来源:本站原创   录入者:

 

在一年一度的科技节活动中,我和本班另外两位同学合作参加了物理长期题中的“雪糕棒连锁反应”探究实验。虽然实验中的雪糕棒看上去排列方式复杂多样,实际上其中蕴含的物理规律简单明了:一根根紧绷的雪糕棒,随着彼此之间微妙的平衡被打断,雪糕棒之间蕴含的弹性势能全部转变成重力势能和动能,使其犹如一条调皮的眼镜蛇般有规律地弹跳起来。殊不知,一句简简单单的“弹性势能全部转变成重力势能和动能”,一句在物理手册选择题上几乎每隔几题就可邂逅的选项,一句不知被省中高一学子多少次熟稔铭记的话,经过静心巧妙的实验设计,可以变成一场精妙绝伦的视觉盛宴。假若以前我看到这一句话,恐怕只会想起物理书上单调的物理实验和弹簧对竖直下落物体做功等一系列的简单模型,但我现在终于知道了,正是这么一句熟练得能脱口而出的话,使挣扎于题海中思维定式的我成功演绎一个有趣新颖的实验。科学知识的应用前景是无限的,任意一个看似简单的物理原则,只要加上自己的大胆创新和坚持探索,就可以变成一个个令人惊叹的展示,甚至可以发展成一个个造福人类的发明。
——高一1 薛斐
 
本次科技节活动,我很荣幸参加了学校的物理实验比赛。
我们小组的课题是科幻之声,选择时就感受到了其中的趣味和难度。在最初收集资料的过程中,资料的不完整和不准确使我们的开端显得尤为困难。但很快,我们就找到了突破口,并大胆地提出了猜测,并凭借已学的知识,进行了深入的探究。在这个过程中,我们深深地感受到物理学科的优雅和魅力,物理知识的简洁性和普适性引导着我们把谜团层层揭开。尽管备赛时有很多意外,数据的测量也出现很多难以避免的人为误差,但在这过程中学习能力的提升和实践探究的精神都不断地鼓舞着我们在物理的学习中不断披荆斩棘地向前发展。
希望未来能有更多的机会来学习探究物理,当然,也希望能在物理学习的过程中,我们不畏困难,不忘初心,砥砺前行!
——高一3班 孙蕾
 
本周,我们参加了科技节物理竞赛实验,研究了装满瓶子这个课题。
当垂直的水柱进入瓶子时,可能会发出声音,并且随着瓶子被填充,声音的特性会改变。我们探究了此系统的物理特点和温度对声音频率的影响。
对此,我们先搜集了有关资料,知道了发出声音的原因——随着瓶子被填充,顶部的共振腔越来越小,能够填充的单波长越来越短,因此声音频率升高。填充时,符合该频率的晃动噪声会产生回声(由于容器的大小会反弹几次),这个过程会不断重复直到瓶子填满。接着,我们设计了两个实验。
第一个实验,我们选择了不同直径的容器装水,研究发出声音的频率。我们运用频谱软件将每一个容器的频率图线绘制下来,再继续分析比对,发现当直径越大,声音越不稳定,刚开始发出声音频率低,而直径越小,声音越稳定,但当都发出稳定的声音后,两者的频率差别并不大,发出稳定频率的最大值,最小值相差无几(约为500-2000Hz)。
第二个实验,分析温度对频率的影响,我们发现温度越高频率越低。
通过这次科技节,我们更深入地感受到了物理之美,学会了更好的分析问题,增强了我们的操作实验能力,使我们颇有收获。
——高一3班 刘奕辰 刘靖轩 茅鑫奕
 
 
这次科技节,我参加了物理实验竞赛,不出所料,成绩不理想,我总结了以下原因:
 1)准备工作不充分,没有合理的计划。在整个过程中,我们三人从未仔细商讨过如何实验,也从未完整地做过一次实验,甚至对比赛时间一无所知。
 2)审题不清这一方面由于粗心,但我认为这更应归咎于我们对于实验的态度问题。由于态度上的不重视,才导致无人查阅资料,随便对课题给予一个自认为正确的解释而不认真思考,即使在过程中察觉了异样也因怕麻烦而不愿深入研究,一直抱有草草了事的心态,这是不负责任的表现。
 3)缺乏合作能力和合作精神,分工不明确,一直在独自闭门造车,过程中缺乏沟通与交流。
 4)单纯地就能力方面而言,我认为和其他组也相距甚远,尤其是设计实验的能力,在能力缺失、态度忽视、投入不足的情况下,这次的失败其实是预料之中的。
 在找出失误的原因之后,我又为以后的学习生活归纳总结了一些经验教训:
 1)合理规划,以良好的计划保持工作有条不紊地进行。
 2)锻炼自己的合作能力,尤其是合作前的分工与合作中的交流。
 3)面对学习和工作要有主观能动性,既然决定做,就应尽力做到最好。
 4)要培养勇于探索,勤于思考的科学精神,踏踏实实做事。
——高一4盖括
 
诚然,最后并没有取得预期的成果,但通过这次“失败”的经历,同样让我们收获了许多经验教训,为以后的实验指明了方向,铺平了道路。
iytp长期实验作为今年新加入的科技节项目,可以说前人的经验近乎为“0”,一切都必须在未知中摸索。而我选择这个项目本身对自己就是一种挑战,当然也源于对物理的热爱。
首先说说“雪糕棒连锁反应”这个课题,不得不承认的是,实验对象十分简单,就是普通的雪糕棒。相信大家在网络上也看到过成百上千根雪糕棒相互交叉搭成长龙并以迅雷不及掩耳之势引爆的震撼场景,那么它里面究竟蕴含了哪些物理知识呢?我们能否建立一个模型将整个过程模拟出来呢?又有哪些创新的方向可以去研究呢?
实验方案的设计其实也并不复杂,无非查阅了一些资料后再加入一些自己的创新的研究方向,比如我考虑的就是不同长度的雪糕棒可能形成的波形不同以及整个体系的能量的转化。但正真实施时你就会发现一个个问题接踵而至。首先是第一次实验我们居然被雪糕棒怎样搭这样简单的事而搞得焦头烂额,最终当然也是不了了之。等看了教程学会了并且成功搭出来后,另一个难题却又出现了——用普通的设备完全无法拍清楚雪糕棒飞出的过程,更别提分析它的波形了。这时候我们就需要一台高速摄像机,但最后没有顺利实现,因此一枕黄粱。
虽然很是不甘,但不得不承认的是的确和别人有差距,辜负老师和同学们的期望了,如果还有机会的话我相信我们一定能做得更好,也诚恳希望大家能够多提提建议,好进一步剖析错误,加以改正。
——高一8班 金启阳
 
 
从筹备开始到结束,接近二十天的时间。在一个项目上下了不少功夫,探究之外,于此作一些感悟。
小组成员之间的合作在我看来显得尤为重要。在人数稀缺的情况下,我、王安苏、钱怡嘉分工配合,将这个实验,以良好的方式呈现了出来。从最开的选题开始,小组内成员共同商讨,定下“雪糕棒”连锁反应这一操作较易的课题。接着,获取材料则是小组内成员共掏腰包买来。
根据一些网上提供的资料,我们试图搭建一条“链”,从连续的失败,变为吃力的搭建,再到最后的娴熟,这都依靠的合作的力量。在比赛当天,得知还要PPT和讲解,钱怡嘉和王安苏也是很快做出补救,在此也为他们的付出与努力点赞。
再来谈谈不足之处。
首先,选题既是优势,又成为了劣势,在还没选定前便料到同题者比多。果不其然,十二组中六七组都为雪糕棒。从选题中我得出一个启示:有时敢于挑战困难,才会获得更好的奖赏。
其次,定量分析成分偏少,实验更倾向于一种效果,对于原理的阐释更结论化一些,缺少数据的测量和分析,相比十一班两组矮下一截,这是我们需要学习的地方。
再者,对实验的延伸与运用略少一些。雪糕棒这个实验,我在网上看到它的巨乘结构应用于筑桥。但具体原理,尚未彻析,这也需要更加深入。毕竟,物理本就是一门学以致用、联系生活的学科。
科技节落下了帷幕,忙忙碌碌的日子暂告一段。通过活动,同学们丰富了知识,锻炼了实践能力,也学会用科学的思维思考,我想,这便是它原本的目的。
 ——高一9班 王敏骏
 
近日,科技节各项比赛都落下帷幕。在其中的物理创新实验比赛中,我们班两组参赛同学通过充分的准备以及赛场上优异的表现拔得头筹。
我班两个实验小组分别是陶然同学负责的静电发动机课题组和张毅轩同学负责的装满瓶子课题组。陶然同学这一组选择了一个较为新奇的课题,研究一种静电原理的简单发动机。在研究前期,他们通过资料查找,阅读了一些相关文献。在建立了相关理论基础的情况下,他们采购了齐全的实验器材。随后,他们用铝箔、导线、罐子等搭建了一个模型。在观察到这种模型稳定性差的缺点后,他们进一步探究了其中现象,并尝试使用高压电源进行实验。通过不懈的努力,最终他们完美地做出了所需的实验现象,加上蒋一歌同学制作的精美演示文稿和在最终展示上进行了完整、合理、科学的实验展示,夺得了第一名的好成绩。张毅轩小组选择的课题较为有趣,是探究倒水时声音的变化情况。他们通过在纸杯底面打孔制造直水柱,分析其与杯子碰撞发生振动的声音,运用了物理学知识,对此声音进行了方程构造。在进一步实验中,他们又验证了有关频率和响度的一些猜想。在实验过程中,他们也遇到了不少问题,比如器材缺失,基础知识缺乏等,但他们通过资料查找以及改进实验等方法,克服了这些困难。在最后的展示上,他们用专业,系统的理论体系,和严谨,细致的实验方案,同样在比赛中脱颖而出,获得了并列第二的好成绩。
实践是检验真理的唯一标准。这一次实践,给我们带来了许多收获。在平日的学习中,我们更关注理论知识,但通过这样一次实验研究的经历,我们体验到了实验所独有的魅力。实验不仅考验知识储备,还需要我们强大的策划能力,良好的团队合作能力,自我评估能力以及科技创新能力。实践让我们发现更多理论学习所发现不了,接触不到的现象,还激发了我们的兴趣和探索的愿望。这样一次难忘的经历,不仅提高了我们的科学素养,对于我们今后的发展,同样是大有裨益的。
在此后的学习中,希望同学们能将这次活动中所收获的知识及能力活学活用,以坚持不懈的科学精神和严谨求实的实践精神,创造出更多骄人的成绩!
——高一11班 张毅轩
 












 
 
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