物理与材料科学学院

第二届华东师范大学大学生物理学术竞赛报名通知

作者:王元力发布时间:2015-10-12

  上海市大学生物理学术竞赛诞生于2013年,其独特的竞赛模式和理念吸引了越来越多的知名高校学子参与。上海市大学生物理学术竞赛与中国大学生物理学术竞赛(简称CUPT)一脉相承,每年举办1次,赛题共17道,全部为开放性课题,以团队辩论形式开展,比赛既包含丰富的物理思维,又十分贴近日常生活,着重考察参赛者的学术思维、探索能力和综合表达能力,兼具学术性与趣味性。参赛者根据给定的开放性物理问题进行研究,结合与问题相关的基本知识,自行设计实验方案,就解决给定开放性物理问题的基本知识、理论分析、实验方案、结果讨论等进行辩论。竞赛力图摆脱应试教育桎梏,实现理论学习与探索实践相结合,物理研究与日常生活相结合,学术能力与综合表达能力相结合,个人发挥与团队合作相结合的理念,已成为上海市具有重要影响力的大学生物理竞技赛事之一。
1.竞赛目的 

  1) 培养参赛者的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力。

  2)  通过校内比赛,选拔出10-12名优秀选手组成两支队伍,参加2016年上海市大学生物理学术竞赛;最终选拔出5-6名优秀选手组成校队,代表本校参加2016年中国大学生物理学术竞赛。
2.竞赛内容 

  详见附件比赛题目
3.参赛对象及时间安排

  校内选拨赛面向全体本科1~3年级学生,不限专业。

  报名时间:2015年10月12日—10月31日

  2015年10月14日下午15:00-16:30在闵行校区第一教学楼206教室举行宣讲会,请各位希望参加竞赛的同学参加。

  1)2015.10.1-2015.10.31   学生以个人为单位自主报名和选题。

  2)2015.11.1-2015.12.31   学生个人对所选课题进行探索研究,提交小论文。(初赛)

  3)2016.1.1-2016.1.21    学生准备答辩材料(ppt),并进行答辩。(复赛)

  4)2016.1-2016.4          学生三人组队进行探索研究。

  5)2016.4-2016.5        采用团队辩论赛形式进行决赛。(决赛)

  6)2016.5-2016.7        决赛后5人组队准备参加上海市大学生物理学术竞赛。

  7)2016.7-2016.8         参加中国大学生物理学术竞赛集训与竞赛。
4.报名方式

  10月31日下午24:00前发送至邮箱:ylwang@phy.ecnu.edu.cn  ,邮件命名为:2016SUPT报名+姓名+院系+学号+手机号。
5.竞赛流程

  1)初赛:每位参赛同学自由择题,对所选课题进行理论分析,自主设计实验研究方案,提出所需实验仪器,搭建实验研究装置,独立完成实验研究,用物理学原理寻求理论解释,得到完整的实验结论,撰写小论文[含:实验现象观察、理论分析、实验研究(设计原理、测量方法、实验仪器、测量数据)、结果与分析、结论等)。

  2)复赛:制作PPT参与答辩,在规定时间内展示完整的课题研究(包括:理论模型,实验研究,得到理论和实验相结合的完整结论),回答在场评委提问。

  3)决赛:以团队为单位,3位同学为一组,每个团队需完成自选的课题进行研究;以IYPT比赛为蓝本,组织团队对抗赛和答辩讨论。

6.奖励

  本次选拨赛设校一等奖(5名)、二等奖和三等奖若干,颁发校级获奖证书。每位参赛选手将根据教务处规定,获得适量创新学分。
7.联系方式

  对本竞赛有兴趣可加入QQ群交流心得,解疑答惑:华师大IYPT2016,群号49591266。入群后请将群昵称改为系名+姓名。

中国大学生“物理学术竞赛”华东师范大学选拔赛组委会

华东师范大学物理学系



附比赛题目:

2016年IYPT竞赛题目

Problems for the  29th IYPT 2016


1.Invent yourself

Truly random numbers are a  very valuable and rare resource. Design, produce, and test a mechanical device  for producing random numbers.  Analyse  to what extent the randomness produced  is safe against ering  tamp

1.真实随机数是一种很有价值而且稀有资源。请设计、制造并测试一个可以产生随机数的机械设备并分析随机性抵御恶意攻击的能力。



2.Lagging  Pendulum

A pendulum consists of a strong thread and a bob. When the pivot  of the pendulum starts moving along a horizontal circumference, the bob starts  tracing a circle which can have a smaller radius, under certain conditions.  Investigate the motion and stable trajectories of the  bob.

2.滞后的摆

一根坚韧的线和重物可构成一个摆。当摆的,悬挂点在水平面上作圆周运动的时候,在某些情况下重物也可开始做圆周运动,并且半径更小。研究该运动以及重物的稳定轨迹。



3.Acoustic  Lens

Fresnel lenses with concentric rings are widely used in optical  applications, however a similar principle can be used to focus acoustic waves.  Design and produce an acoustic lens and investigate its properties, such as  amplification, as a function of relevant  parameters.

3.声学透镜

菲涅耳透镜在光学中很常用,而利用相同的原理可以汇聚声波。请设计并制造一个声学菲涅耳透镜并研究其性质(例如放大率)作为相关参量的函数。



4.Super  Ball

Throw a highly elastic ball into the space between two plates. The  ball starts bouncing and under some circumstances can even be projected back to  you. Investigate the motion of the ball and parameters  influencing the motion,  including the orientation of the  plates.

4.超级球

向两个平板间的空隙扔一个弹性很好的球。球开始弹,在某些情况下甚至可以弹回到你手上。研究球的轨迹以及影响运动包括平板方向在内的参量。



5.Ultrahydrophobic  Water

Set a dish filled with soapy water onto a loudspeaker or other  vibrator. When it oscillates, it is possible to hold small droplets on its  surface for a long time. Explain  and investigate the  phenomenon.

5.不易打湿东西的水

把一个装满肥皂水的盘子放在扬声器或者震动台上,当它震动的时候,它有可能会把一小滴液滴留在上面很长时间,解释并研究这一现象。



6.Electric  Honeycomb

Set a vertically oriented steel needle over a horizontal  metallic plate. Place some oil onto the plate. If you apply constant high  voltage between the needle and the plate, a cell structure appears on the  surface of the liquid. Explain and investigate this  phenomenon.

6.电制蜂巢

将一个垂直的金属针放在一个水平的金属盘子上方,在盘子上放一些油,假如你对金属针和盘子施加恒定的高电压,可以产生格状蜂巢结构。请解释并研究这一现象。



7.Hot  Water Fountain

Partially fill a Mohr pipette with hot water. Cover the  top of the pipette with your thumb. Turn the tip upwards and observe the  fountain exiting the tip. Investigate the parameters describing the height of  the fountain, and optimize  them to get the maximum  height.

7.热水喷泉

用热水部分装填一个莫尔吸量管。用你的大拇指盖住其上端并倒置,可观察到从尖部喷出的水喷泉。请研究决定水喷泉高度的参量,并改变它们以获得喷泉最大的高度。



8.Magnetic  Train

Button magnets are attached to both ends of a small cylindrical  battery. When placed in a copper coil such that the magnets contact the coil,  this train starts to move. Explain the phenomenon and investigate how relevant  parameters affect the train's speed and  power.

8.磁力小火车

两个扁圆柱形磁铁与一个柱状的电池两端相接,当这个体系放在铜线圈内部且与铜接触的时候,它会开始运动。解释这个现象并且研究相关参量怎么影响火车的速度和功率。



9.Water  Waves

Generate a water wave with a vertically oscillating horizontal  cylinder. When varying the excitation frequency and/or amplitude, the water  seems to drift away from or towards the cylinder. Investigate the  phenomenon.

9.水波

用一个竖直振动的水平圆柱来产生水波,当改变激励频率和振幅的时候水波会看起来流向或背离圆柱。请研究这个现象。



10.Light  Rings

Let a liquid jet fall onto a surface. If the contact point is  illuminated by a laser beam, rings of light around the jet can be observed (see  Figure). Investigate the light rings and determine how they depend on relevant   parameters of the whole  system.

10.光环

让一个液体喷向一个平面,当接触点被激光照明的时候,可观测到环绕水柱的光环。研究这个光环和相关参量对整个系统的影响。



11.Rolling  on a Disc

If you put a light rolling object (e.g. a ring, a disc, or a  sphere) on a horizontal rotating disc, it may start moving without being  expelled from the disc. Explain how different types of motion depend on the  relevant  parameters.

11.在一个光盘(Disc)上旋转

假如你把一个轻的旋转着的物体放在一个水平旋转的盘子上,它可以不离开盘子地开始运动。解释相关参量如何影响各种不同形式的运动。



12.Van  der Pauw Method

It is known that conductivity of a material can be  measured independently of the sample shape, as long as the sample has one border  (no holes). To what extent can such a method be applied? Investigate and explain  such measurements if the sample has  holes.

12.范德堡方法

大家都知道材料的导电率可以独立于样品形状地被测量,只要样品没有孔。这种方法的应用条件是什么?研究并解释这种方法应用于有孔物体的行为。



13.Paper  Vice

Take two similar paperback books and interleave a few pages at a  time. Push the books together. Hold the two books by their spines and try to  pull them apart. Investigate the parameters that set the limits of being able to  separate the  books.

13.纸钳子

拿两本类似的平装书然后互相交叉几页,将两本书推在一起。揪住两本书的书脊并尝试将它们分开。研究相关参量对分开书临界拉力大小的影响。



14.Sensitive  Flame

A combustible gas (e.g. propane) streams vertically out of a fine  nozzle and then through a fine metallic mesh at a distance of about 5 cm. The  gas is lit and produces a flame above the mesh. Under some circumstances, this  flame reacts very sensitively to sound. Investigate the phenomenon and the  relevant  parameters.

14.敏感的火焰

一种可燃性气体(如丙烷)从一个气嘴里垂直的流出然后穿过一个很好的金属网格(二者距离约为5cm左右)。可燃气体被点燃并在金属网格上方形成一个火焰。在某些情况下,这火焰会对声音极其灵敏。研究这个现象和相关参量的影响。



15.Contactless  Calliper

Invent and construct an optical device that uses a laser pointer  and allows contactless determination of thickness, refractive index, and other  properties of a glass  sheet.

15.非接触千分尺

请利用一个激光笔发明并制造一个做的光学仪器,使其可以不接触地测量一个玻璃片的厚度、折射率以及其他属性。



16.Frisbee  Vortices

When a vertical plate is partially submerged in water and pulled  in a direction normal to the plate, a pair of vortices is created in the surface  of the water. Under certain conditions, these vortices travel along the surface  for a long distance. Investigate the parameters influencing the motion and  stability of these  vortices.

16.飞盘漩涡

当一个垂直的盘子部分沉在水中并作垂直于盘面的移动时,一对水涡会在水面上出现。在一定情况下,这些水涡可以在水面上运动很长一段距离。研究相关参量对水涡运动和稳定性的影响。



17.Crazy  Suitcase

When one pulls along a two wheeled suitcase, it can under  certain circumstances wobble so strongly from side to side that it can turn  over. Investigate this phenomenon. Can one suppress or intensify the effect by  varied packing of the  luggage?

17.疯狂的手提箱

当一个人拉着一个两轮的旅行箱的时候,在某些时候旅行箱会很剧烈地左右摆最终倾覆。研究这个现象。一个人可否通过不同的装箱方法来抵制或激化这种现象吗?



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