近日,由湖北大學(xué)2021級(jí)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生陶子陽(yáng)、陳佳怡、寧佳文、王子傲、牟亦初設(shè)計(jì),物理學(xué)院副教授程元與該院副教授蘇玉榮共同指導(dǎo)的《利用激光測(cè)距儀測(cè)量不同溫度下不透明液體的粘滯系數(shù)》斬獲國(guó)家A類(lèi)賽事——第九屆全國(guó)大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽(創(chuàng)新)賽事一等獎(jiǎng),即該賽事的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。

國(guó)賽團(tuán)隊(duì)合照。通訊員陶子陽(yáng) 供圖
據(jù)悉,該項(xiàng)賽事是唯一入選全國(guó)普通高校大學(xué)生競(jìng)賽排行榜的物理類(lèi)競(jìng)賽。今年全國(guó)共603所高校、2340支隊(duì)伍、13000多人次報(bào)名參賽,最終來(lái)自全國(guó)200多所高校的427支隊(duì)伍進(jìn)入決賽。
“我們改進(jìn)的是落球法測(cè)量液體粘滯系數(shù)的實(shí)驗(yàn)?!睂幖盐脑跊Q賽第一天的展演現(xiàn)場(chǎng)向前來(lái)參觀(guān)的評(píng)委介紹,團(tuán)隊(duì)運(yùn)用轉(zhuǎn)換法的物理思想,將小球運(yùn)動(dòng)速率的測(cè)量轉(zhuǎn)換為砝碼端運(yùn)動(dòng)距離的測(cè)量,且小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量設(shè)備由光電門(mén)改進(jìn)為激光測(cè)距儀。實(shí)驗(yàn)誤差由8%降至不到3%,減少了測(cè)量設(shè)備在溫度和液體種類(lèi)方面的限制,降低了實(shí)驗(yàn)成本,解決了小球的回收問(wèn)題。
決賽第二天,陶子陽(yáng)和寧佳文作為答辯選手向評(píng)委進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)操作和改進(jìn)創(chuàng)新等方面的介紹,成功斬獲本屆全國(guó)大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽(創(chuàng)新)賽事一等獎(jiǎng)。
備賽期間,在學(xué)院的支持下,團(tuán)隊(duì)在物理學(xué)院獲得了“專(zhuān)屬實(shí)驗(yàn)室”。下課后就直接到實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始準(zhǔn)備,比賽前兩周,他們每天的實(shí)驗(yàn)時(shí)間超過(guò)10小時(shí)。除了半個(gè)月的文獻(xiàn)查詢(xún)和反復(fù)的實(shí)驗(yàn),為減少處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的時(shí)間,陶子陽(yáng)用兩周的時(shí)間學(xué)習(xí)編程知識(shí),和其哥哥合作設(shè)計(jì)出數(shù)據(jù)處理網(wǎng)頁(yè)。該網(wǎng)頁(yè)不僅能在做完實(shí)驗(yàn)后“秒”出實(shí)驗(yàn)結(jié)果,還能直觀(guān)反映運(yùn)動(dòng)圖像,全程記錄小球在圓筒中的運(yùn)動(dòng)。

省賽展演現(xiàn)場(chǎng)。通訊員陶子陽(yáng) 供圖
“明確實(shí)驗(yàn)原理、采集數(shù)據(jù)后,我們被實(shí)驗(yàn)結(jié)果困擾了十多天。”在團(tuán)隊(duì)中負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)計(jì)算的寧佳文現(xiàn)在回憶起那段時(shí)光,仍覺(jué)得煎熬?!拔覀兩踔料脒^(guò)換個(gè)課題,但時(shí)間緊張,只能硬著頭皮接著算?!彼f(shuō)。5月初的一天,團(tuán)隊(duì)受到程元“試試不用電腦計(jì)算,動(dòng)手算算看”的啟發(fā),測(cè)完實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,在紙上計(jì)算出了較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)驗(yàn)終于進(jìn)展到最后一步。
“這群孩子在近八個(gè)月的時(shí)間里進(jìn)行了上百次實(shí)驗(yàn),被我拉著磨來(lái)磨去,強(qiáng)度挺大,大家都沒(méi)有一句怨言,也創(chuàng)造了我們學(xué)院的最好成績(jī)。”程元說(shuō),如果尋到機(jī)會(huì),該團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新將會(huì)通過(guò)更新設(shè)備等被運(yùn)用到物理學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室內(nèi),再次作用于實(shí)驗(yàn)課程本身。據(jù)相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,后續(xù)物理學(xué)院也將會(huì)在人才培養(yǎng)計(jì)劃、課程設(shè)置方面添加更多的課外實(shí)驗(yàn)拓展,引導(dǎo)學(xué)生們積極探索,以求在各方面取得成績(jī)的突破。
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