物电之窗
2024年辽宁省物理竞赛
获奖作品展示（一）
第一组
赛道选题：学术赛-题目2
作品名称：Droplet Microscope
参赛成员：杨惠婷 张煜 王诗宁
指导教师：洪许海
评审结果：省级一等奖
作品简介：液滴透镜是通过改变液滴曲率从而改变焦距，以适应不同工作距离的新兴技术，近些年在通信、工业、医疗等领域渗透广泛。液滴透镜的放大率与分辨率为成像质量的核心指标，本研究对其重点探究。理论层面，构建液滴透镜光学模型，综合考量液滴几何与光学属性，推演放大率计算公式，剖析分辨率物理边界。借助相机精确测量液滴形态，理论预测物距范围。实验运用高分辨相机与Tracker软件，定量定性分析液滴显微镜的放大率与分辨率。
第二组
赛道选题：学术赛-题目5
作品名称：乒乓球火箭的作用机理分析
参赛成员：刘建宏 缑雨乐
指导教师：粱卉
评审结果：省级一等奖
作品简介：本实验旨在探究“乒乓球火箭”现象，即通过特定容器形状和水量，实现乒乓球的高空发射。实验核心在于理解容器下落时液体动能向乒乓球传递的机制，并优化发射条件。实验中，我们将乒乓球置于装有水的容器中，通过释放容器触发发射。观察并记录不同容器形状和水量下，乒乓球达到的最大高度。实验的关键在于调整和控制变量，如容器形状、水体积等，以最大化乒乓球的发射高度。初步分析表明，容器形状对发射高度有显著影响。在液体体积固定的情况下，通过优化容器形状，可以有效提高乒乓球的发射高度。此外，我们还探讨了液体动能传递的定量关系，以及乒乓球动能与其初速度、发射高度的关联。
第三组
赛道选题：学术赛-题目5
作品名称：乒乓球火箭
参赛成员：郑一良 周旭 韩佳宁
指导教师：王艳
评审结果：省级一等奖
作品简介:经过预实验，我们判断容器落地时产生的射流与乒乓球发生动量的传递； 由于容器在下落过程中是非惯性系，表观上只有水的毛细力作用，乒乓球相对于液面有一个下沉过程。对球相对于杯参考系，用牛顿第二定律进行计算，得出竖直方向下沉速度z与t^2成正比，经实验验证，实验数据在0.3s内与理论结果拟合良好。之后运用压力脉冲理论，将“N-S方程组”的一般形式简化，得出容器内液体速度场的表达式，再考虑到“波流聚焦效应”和“射流偏向力”的存在，对已有结果进行修正，进而求出乒乓球的速度，进而求出上升的最大高度。
本期编辑：杨佳鸣
成立贤
责任编辑：吕祉葳
初审：周兴玉老师
复审：杨 硕老师
终审：赵振华老师
