北京市教育技術設備中心

1、北京市教育技術設備中心 關于開展北京市高中學生物理學科研究性學習實踐與展示活動（BJYPT）的通知各有關學校： 為了貫徹落實教育綜合改革的精神，推動學校物理學科研究性校本課程的開發(fā)，提高高中學生探究實驗能力、交流與合作能力、運用物理原理和方法解決生活中實際問題的能力，北京市教育技術設備中心聯(lián)合北京青少年科技創(chuàng)新學院辦公室和北京師范大學物理系共同舉辦第二屆北京市高中學生物理學科研究性學習實踐與展示活動（BJYPT），有關事項通知如下： 一、內容與形式本活動借鑒國際青年物理學家錦標賽（IYPT）的選題和組織形式。IYPT每年八月份公布17道英文研究性題目，北師大物理系選擇其中12道題作為活動內容，

2、并附譯文，供各校參考。展示活動以校為單位組隊參加，每隊由5-6名學生和1名指導教師組成。首先，各隊成員就選題中的物理問題開展科學實驗研究，進行團隊合作，隊內討論改進和再實驗。然后開展對抗展示，各隊間輪流以正方、反方和評論方的形式就實驗原理、實驗過程、實驗方法、實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)分析與處理、實驗結果等進行討論。每場活動由5-7名評委打分，根據(jù)各隊積分排名，前三名隊伍進入最后的辯論展示。二、參加學校市教育技術設備中心與青少年科技創(chuàng)新學院辦公室邀請與學校報名相結合。三、活動安排報名與培訓階段各校于2014年12月25日前將領隊、教師報名表報送市設備中心。2015年3月底前，各校將參加學生姓名，指導教師、

3、學生個人一寸照片等報送至設備中心。擬于2015年1月底或2月初對新參加校的師生進行活動規(guī)則、學生研學指導等培訓。實驗實踐階段2015年1-6月，各校組織學生開展實驗實踐活動。建議各校將BJYPT納入學校研究性校本課程建設，從課程開發(fā)、師資建設、設施設備保障、活動機制形成等方面，保障活動開展的持續(xù)性和發(fā)展性。展示階段2015年7月，全面進行活動展示。經抽簽分組進行第一輪展示辯論，成績最好的3支代表隊進入最終的展示辯論活動。展示活動具體時間、地點另行通知?？偨Y階段2015年9月，召開總結會，交流課程建設與活動經驗。四、有關要求1.因參與活動的隊伍數(shù)量為3的倍數(shù)最易開展，為了確?；顒拥捻樌M行，各學

4、校報名后不宜退出。組委會將根據(jù)報名情況，確定學校、確定參加隊數(shù)。2.為了提高學生的科研水平，請每支代表隊任選兩道題，將每道題的原理分析、實驗設計、實驗過程、實驗數(shù)據(jù)收集與分析和實驗結果等形成2000字左右的科研小論文，并按照科技論文的格式提交，組織方將擇優(yōu)在學術刊物上發(fā)表。3.各參與校要留存各代表隊實驗實踐過程中圖片和音視頻資料，并向組織方提交，便于宣傳使用。北京市教育技術設備中心北京青少年科技創(chuàng)新學院辦公室北京師范大學物理學系2014年12月9日附 Problems for the 28th IYPT 2015Released by the IOC on July 11th,2014“Wou

5、ld you tell me, please, which way I ought to walk from here?”“That depends a good deal on where you want to get to,” said the Cat.Lewis CarrollPackingThe fraction of space occupied by granular particles depends on their shape. Pour non-spherical particles such as rice, matches, or M&Ms candies into

6、a box. How do characteristics like coordination number, orientational order, or the random close packing fraction depend on the relevant parameters?1.堆積(Packing)被顆粒狀物體占據(jù)的小部分空間取決于它們的形狀。將例如米、火柴或M&M糖果的非球狀物體傾倒進一個盒子里，相關參量如何影響配位數(shù)、秩序性排列和隨機緊密堆積分數(shù)這樣的特征？Artificial MuscleAttach a polymer fishing line to an ele

7、ctric drill and apply tension to the line. As it twists, the fibre will form tight coils in a spring-like arrangement. Apply heat to the coils to permanently fix that spring-like shape. When you apply heat again, the coil will contract. Investigate this artificial muscle.2.人造肌肉/偽肌肉(Artificial muscle

8、)將一個多聚物釣魚線固定在電鉆上并使其繃緊。當它扭轉時，釣魚線纖維會形成像彈簧一樣排列的牢固的線圈。對線圈加熱使它定型，成為彈簧一樣的形狀。當你再次加熱時，線圈會收縮。研究這個人造肌肉。Liquid Film MotorForm a soap film on a flat frame. Put the film in an electric field parallel to the film surface and pass an electric current through the film. The film rotates in its plane. Investigate and

9、 explain the phenomenon.3.液體膜發(fā)動機(Liquid film motor)使一個肥皂膜在平整的邊框上形成。將膜放在平行于膜面的電場中并通上貫穿膜的電流。膜在所在平面中旋轉。研究并解釋這個現(xiàn)象。Two BalloonsTwo rubber balloons are partially inflated with air and connected together by a hose with a valve. It is found that depending on initial balloon volumes, the air can flow in diff

10、erent directions. Investigate this phenomenon.4.雙氣球(Two balloons)兩個橡膠氣球被不完全充滿氣并被一個帶閥的塑料管連接。會發(fā)現(xiàn)空氣由于初始氣球體積不同而流向不同方向這樣的現(xiàn)象。研究這個現(xiàn)象。Shaded PolePlace a non-ferromagnetic metal disk over an electromagnet powered by an AC supply. The disk will be repelled, but not rotated. However, if a non-ferromagnetic met

11、al sheet is partially inserted between the electromagnet and the disk, the disk will rotate. Investigate the phenomenon.5.被覆蓋的磁極(Shaded pole)將一個非鐵磁性的金屬碟放在通交流電的電磁鐵上，金屬碟會排斥但不會旋轉。但如果一塊非鐵磁性的金屬薄片部分被部分插入兩者之間，金屬碟會旋轉。研究這個現(xiàn)象。Sugar and SaltWhen a container with a layer of sugar water placed above a layer of s

12、alt water is illuminated, a distinctive fingering pattern may be seen in the projected shadow. Investigate the phenomenon and its dependence on the relevant parameters. 6.糖和鹽(Sugar and salt)當一個將一層糖鋪在一層鹽上的容器被照明，我們可能在投射的背光處看到一種獨特的指紋形圖案。研究這個現(xiàn)象和與相關參量的依賴性。HovercraftA simple model hovercraft can be built

13、using a CD and a balloon filled with air attached via a tube. Exiting air can lift the device making it float over a surface with low friction. Investigate how the relevant parameters influence the time of the low-friction state.7.氣墊船(Hovercraft)將一張CD光盤和一個充滿氣的氣球通過一根管子連接。漏氣可以升起裝置使其以低摩擦漂浮在一個表面上。研究相關參量

14、如何影響低摩擦狀態(tài)持續(xù)的時間。Singing Blades of GrassIt is possible to produce a sound by blowing across a blade of grass, a paper strip or similar. Investigate this effect.8.振鳴的草葉(Singing blades of grass)通過一片草葉或一張紙條或其他類似的東西吹氣從而發(fā)聲是可行的。研究這個現(xiàn)象。Thick LensA bottle filled with a liquid can work as a lens. Arguably, suc

15、h a bottle is dangerous if left on a table on a sunny day. Can one use such a lens to scorch a surface? 9.厚透鏡(Thick lens)一個裝滿液體的瓶子可以用作透鏡。有人認為如果將這樣的瓶子在晴天放在桌子上會造成危險?？梢杂眠@樣的透鏡來烤焦一個表面嗎？Magnetic PendulumMake a light pendulum with a small magnet at the free end. An adjacent electromagnet connected to an AC

16、 power source of a much higher frequency than the natural frequency of the pendulum can lead to undamped oscillations with various amplitudes. Study and explain the phenomenon. 10.磁力擺(Magnetic pendulum)制作一個自由端有一個小磁體的輕擺。一個臨近的通有頻率遠高于擺的固有頻率交流電的電磁鐵可以導致不同振幅的無阻尼振動。研究并解釋這個現(xiàn)象。Circle of LightWhen a laser beam is aimed at a wire, a circle of light can be observed on a screen perpendicular to the wire. Explain this phenomenon and investigate how it depends on the