2025实验竞赛第一次会议

4. 2025实验竞赛第一次会议#

4.1. 题目回顾和分析#

4.1.1. 实验仪器制作、改进#

4.1.1.1. 内容与要求：#

参赛队伍可以根据自己的兴趣，设计制作一套新仪器/实验，或者改进一 套旧仪器，制作或改进应突出对物理实验教学效果或者仪器性能的提升作用，例 如，可以使物理图像/规律更直观、拓宽可研究/应用的范围等。本类别鼓励能 突破“黑匣子”式教学仪器的参赛项目，设计上允许实验过程可调控、参数 直观可测，以便实验者对内容有更清晰直观的理解和掌握。物理内涵偏少 的电子制作、自动化控制类作品，不是本类别鼓励的方向。

4.1.1.2. 考核#

  • 作品的目标定位；

  • 相关仪器的工作原理与具体的实验方案或者应用场景；

  • 作品的开发/实现过程；

  • 典型的实验数据与相关的分析；

  • 所研制仪器的性能指标评定（如测量/参数范围、精度、响应时间等），并说 明仪器设计、制作的局限性（如系统误差分析）和进一步改进、优化思路；

  • 结论。

4.1.2. 物理教学资源开发#

4.1.2.1. 内容与要求：#

  • 利用信息技术（如动画等）制作一段不超过 10 分钟、100M 以内的多 媒体资源（如科普类的多媒体资源），以展示特定物理内容，使学生或大众对该 内容有更好的理解和掌握；

-自主开发一个仿真/模拟程序，允许操作者改变参数、可视化地输 出仿真/模拟结果。本类别特别鼓励学生尝试基本物理过程计算模型的自主 构建和数值计算核心模块的自主开发。

4.1.2.2. 考核#

参赛 队 伍应 提 供 的参 赛 文档 包 括教 学资 源 或仿 真 /模拟程序、设计 报告、PPT、介 绍 视 频各 一 份， 其 中必 须包 含 以下 要 点：

  • 选题 的 意义 和 目标 定位 ；

  • 教学 资 源或 仿 真 /模 拟程 序 相关 的 物理 原理 ；

  • 资源 制 作或 仿 真 /模 拟程 序 的流 程 图和 涉及 的 实现 技 术；

  • 教学 资 源或 仿 真 /模拟程序的使用方法（含相 关 参数 的 设置 范围 等）；

  • 结果的物理含义及合理性、有效性、可拓展性等的分析和作品的 局限性、改进思路；

  • 说明 资 源或 仿 真 /模拟程序运行所需的电脑配置要求等；

  • 结论

4.1.3. 前沿物理#

4.1.3.1. 要求#

基于近期期刊文献，设计制作一套实验教学装置。利用该装置能够复现 该期刊中的前沿科研成果；或者能够清晰阐述、揭示前沿科研的物理概念或 物理原理；或者能够展示近期提出的前沿实验方法；或者能够获得新的实验 发现；或者能够解决国计民生的某一重要问题。

4.1.3.2. 考核方式#

参赛队伍应提供的参赛文档包括研究报告、PPT、介绍视频各一份， 其中必须包含以下要点：

  • 作品基于的参考文献及其主要的研究成果；

  • 作品具体的实验原理和实验方案；

  • 作品的开发/实现过程；

  • 典型的实验数据及其结果分析；

  • 研制仪器的主要性能指标评定（如测量/参数范围、精度、响应时间 等）；并说明仪器设计与制作的局限性（如系统误差分析）；

  • 主要结论，并与文献中的结果进行比较。

参赛队伍还应提交一份实验仪器说明文档，包括：

  • 仪器具体的规格、尺寸、重量等；

  • 单套完整仪器所需的成本；

  • 仪器的使用方法说明。

4.1.4. 大学物理教学微视频#

4.1.4.1. 目的#

制作一段可用于大学物理理论或实验课程辅助教学的微视频。

4.1.4.2. 要求#

  • 教学目标明确、主题突出、内容完整，物理原理正确、物理现象直观明显，原创性强， 教学效果好，视频长度不超过3分钟；

  • 视频声音和画面清晰，播放流畅，视频文件大小不超过60M；具体格式要求参 见《第十一届全国大学生物理实验竞赛（创新）视频格式要求》；

4.1.4.3. 大学物理理论课辅助教学微视频（实物或动画演示），要求围绕以下知识点：#

  • 简谐振动的合成；

  • 刚体的进动；

  • 阻尼振动和受迫振动；

  • 麦克斯韦速率分布律验证；

  • 快速电子的相对论效应（动量与动能关系）；

  • 晶体的Ｘ射线衍射；

  • 电介质的极化；

  • 物质磁化及铁磁材料磁滞回线；

  • 光波的相干性；

  • 光的夫琅禾费衍射。

4.1.4.4. 大学物理实验课辅助教学微视频，要求采用动画演示实验装置的调节原理与调节方法，主题要求围绕以下实验项目：#

  • 应变式传感器实验；

  • 真空的获得与测量实验；

  • 全息干涉法测量微小位移实验；

  • 光学谐振腔调节和激光纵横模的测量；

  • 密立根油滴实验；

  • 光栅光谱仪的调整与应用实验。

4.2. 总结#

4.2.1. 题目往年情况#

  • 科普动画

  • 虚拟仿真

4.2.2. 今年题目#

  • 命题类一个题目，2个方向

  • 自选类，三个题目，4个方向

4.2.3. 今年队伍数#

  • 8支队伍

  • 6个方向

4.3. 指导老师分工#

4.3.1. 王真#

  • 命题类

  • 仪器改进

  • 教学科普动画

4.3.2. 段丞博#

  • 虚拟仿真

  • 仪器改进

  • 教学科普动画

4.4. 指导方式#

  • 鼓励自己查找题目，教师配合

    • 自己的想法

    • 文献和网上的启发

  • 以我为主，老师为辅助

  • 固定时间沟通和自由沟通结合

  • 团队协作分工合理

4.5. 注意事项#

  • 按要求使用实验室

  • 需购买装置提前沟通

  • 杜绝抄袭

  • 做比想重要

Contents