近日，第十届全国大学生物理实验竞赛（创新）决赛在北京航空航天大学顺利举办。本届赛事共有来自全国667所高校、2755支队伍、15715名师生报名参赛，经过激烈的角逐，有来自280所高校的548支队伍共计1400余名师生入围此次决赛。我院6支参赛团队再创佳绩，获得一等奖3项，二等奖2项，三等奖1项！
全体参赛师生合影
全国大学生物理实验竞赛（创新）始于2010年，于2020年入选全国普通高校大学生竞赛排行榜，是进入该排行榜的唯一物理类竞赛，在大学生课外科技竞赛领域具有广泛的影响力。目前，比赛每年举办一次，采用开放制，参赛对象为教育部批准设立的各类普通高等学校在册大学生。竞赛共设置命题类作品、自选类作品和物理实验讲课类三个比赛类别。各赛道按照校级选拔赛、全国初赛和全国决赛三级赛事进行组织。本次北航承办的全国大学生物理实验竞赛（创新）决赛是首次在北京地区举办，本次比赛亦是开赛以来参赛人数和规模最大的一次。
讲课类一等奖
斯特林空气热机实验
指导老师：侯红生
团队成员：余蕊亦，金佳璐，姜浩
斯特林热机作为一种能量转换装置，在节能减排、新能源利用等领域具有重要的实际应用价值。本作品从经典热力学史出发，重点阐述了斯特林热机的特点、优势和前沿发展。课程紧密围绕热功转换效率这一核心内容，通过分层教学设计、间接验证和定性半定量分析等物理思想与方法，开展了热机效率的验证、带载实验中转速与输出功率之间变化规律的探究和提高热机效率的拓展实验。通过本课程的讲解，不但可以培养学生的物理核心素养，使学生对斯特林热机相关知识有全面的了解与掌握，还能激发学生的探究与自主创新意识，从而实现立德树人的教育目标。
讲课类一等奖
单摆运动特性的研究
指导老师：杨旭昕，孙哲
团队成员：徐婧，徐灵，顾米琪
单摆实验开启了以实验事实为依据的近代科学，但传统单摆实验通常仅用于开展重力加速度的测量；本作品从单摆的发展史出发，介绍了与其相关的前沿科学，并以此为背景设计了单摆运动特性的系列课程内容。课程从能量守恒入手，推导出了摆长、周期和摆角与重力加速度之间的定量关系。通过分层教学的设计，利用自主设计的多功能单摆实验装置，开展了重力加速度的精确测量、周期随摆角变化规律、空气阻尼系数测量和地球自转规律验证等实验项目；课程教学内容丰富，体现了以学生为中心的教学理念，并将思政元素有机融入到课堂；通过该课程的讲解，不但使学生对单摆有了全新的认识，也激发了学生的探究精神和创新意识，并使单摆实验重获新生。
命题类一等奖
基于扭秤实验的微弱磁场测量
指导老师：叶余千，王杭栋
团队成员：谢以勒，吕佳翰，徐娉婷，马星宇，褚紫丹
扭秤实验作为物理史中最重要的实验之一，本团队基于磁场可对放入其中的磁性物体产生磁力作用这一基本物理规律，设计了一套全新的磁场测量手段——基于扭秤实验的微弱磁场测量。作品主要利用了光杠杆放大原理，将铜丝的扭转角度转换为激光点的位移距离，将微弱的磁场量转化为肉眼可读的激光点位移量，实现了微弱磁场的精准测量。本装置结合亥姆霍兹线圈，有效地抵消了水平方向的地磁场与周围环境磁场的影响，营造良好的微弱磁场测量环境。该装置在10~100nT的磁场范围内具有良好的线性响应，同时具备结构简单、测量精度高、成本低廉等优点，可在大学物理实验教学等领域推广应用。
命题类二等奖
全息干涉法测量微小位移教学微视频
指导老师：李玉科
团队成员：王雅淇,高于恬,徐凡非,徐豪辰,葛吴
全息干涉法测量微小位移实验是大学物理实验课程中的关键组成部分，也是现代光测力学领域的核心方法之一，对于培养学生运用干涉和衍射原理设计综合实验的能力具有重要的科学价值。然而，全息干涉法的实验原理复杂抽象，且实验成功率低。因此，我们选择运用动画建模工具C4D和Nomad制作视频，主要围绕双曝光法和投影复现法两个核心概念进行阐释：独立展示两次干涉过程，并将复杂的三维全息投影简化为二维的夫琅和费多缝衍射效应。此外，本视频采用一镜到底的拍摄手法，通过连续的镜头视角转换，对各个重要实验节点进行特写与全景的交叉演示。并充分运用3D动画优势，引入思政元素，在辅助教师物理教学的同时，促进学生对实验过程的深刻理解，激发他们对原理的探索和创新。
命题类二等奖
分光计调节的原理与方法
指导老师：乔文琦
团队成员：梁丞天，朱昭宇，张而弛
分光计系列实验是大学物理光学实验的重要组成部分，成功开展该系列实验的关键在于实验者对分光计实验仪调节方法的正确掌握，但因其调节旋钮众多且自准直调节光路不可见，导致初学者较难掌握其调节方法与原理。本项目团队成员从分光计实物出发，基于 Maxon Cinema 4D、AutoCAD 和 AdobePremiere 等软件，制作了一款时长为 3 分钟的关于分光计调节原理与方法的原创辅助教学动画微视频。视频清晰的呈现了 JJY 型分光计实验仪的构造、调节方法与原理、测角方法与原理以及调节注意事项。本动画微视频可在“初学者预习分光计实验”和“分光计实验辅助教学”两方面推广使用。
命题类三等奖
基于改进低相干干涉解调系统的布拉格光纤光栅温度传感器研究
指导老师：祝宇红
团队成员：樊方宇，方哲卿，郑罗依，俞高甜，舒一惠
本项目提出了一种基于布拉格光纤光栅的温度传感方案，实验结果表明，该传感器具有较好的动态响应和稳定性，为极端环境下的温度监测提供了一种解决途径。相较与其他同类研究，本方设计并搭建了基于STM32微控制器的测量系统；同时采用低相干干涉解调，并结合劈尖干涉，优化了解调过程；针对CCD相机的噪声问题，本项目引入了EEMD-FFT算法，实现了布拉格光纤光栅中心波长漂移的快速且高精度测量。
此次成绩的取得，充分展现了我院学子扎实的专业基础与出色的创新实践能力。未来，我院将继续坚持以赛促教、以赛促学，理论实验并重，不断开展教学改革，在扎实开展课程教学的同时，培养学生的创新思维和动手能力。最后，祝愿我院师生未来在该项赛事中再创佳绩！
-END-
杭州师范大学物理学院
文案 | 获奖团队、物理学院学生会
图片 | 物理学院学生会 黄帅
责编 | 物理学院学生会 朱晨奕
审核 | 吴季强
