物电之窗
2024年辽宁省物理竞赛
获奖作品展示（二）
第一组
赛道选题：学术赛-题目9
作品名称：果汁太阳能电池
参赛成员：李思涵 成立贤
指导教师：杨紫江 杨桢
评审结果：省级一等奖
作品简介：本研究首先明确了果汁太阳能电池的结构、工作原理及其效率的计算公式。之后使用MATLAB对各参数与电池效率的关系进行仿真。采用控制变量法，探究了果汁种类、照度和电池有效面积的影响，得出以下结论：首先，不同水果因色素成分差异导致效率显著不同，黑莓因富含高效吸光的花青素而表现最佳；其次，黑莓汁电池效率随照度变化呈先减小后增大的趋势；最后，有效面积增加导致黑莓汁电池效率逐渐减小。最终得到实验中黑莓汁电池最大效率为3.185%。
第二组
赛道选题：学术赛-题目14
作品名称：Ruler Trick
参赛成员：金旭 蒋粵
指导教师：毛英臣 洪许海
评审结果：省级一等奖
作品简介：本项目组对问题进行理论建模，当尺子悬空部分被撞击后，当动力矩大于阻力矩时，尺子将绕支点转动，直至发生掉落。基于上述理论建模，本项目组自主设计实验仪器装置，选取两种材质的尺子（塑料尺和钢尺）、三种材质的小球（乒乓球、弹力球和钢球），探究了尺子的力臂比、纸张面积和纸张与台面间的贴合程度对尺子发生掉落的小球临界下落高度和尺子偏转角度的影响。通过对测量数据的分析和误差讨论，验证了理论建模的可靠性。
第三组
赛道名称：学术赛-题目14
作品名称：Ruler Trick
参赛成员：王诗宁 肖文新 杨宇萌
指导教师：周芸 赵冠男
评比结果：省级一等奖
作品简介:纸压尺子实验是展示了大气压强存在的简单桌面实验。当尺子悬空部分受到外力击打而下弹时，纸与桌面之间形成真空区域，因此外部大气压将纸紧紧压在桌面上，从而阻止了尺子的下落。本实验主要研究尺子下落过程的最大偏向角以及易脱落程度，分析了小球质量、小球下落高度、尺子伸长比、纸张大小以及尺子材料（恢复系数k）对尺子的影响，并研究了尺子下弹过程时的转动惯量以及受力情况。分别通过建立吸盘模型、实验室实际实验、COMSOL软件仿真、Tracker软件轨迹追踪、Matlab软件拟合等方法，研究以上各因素对尺子下弹情况的影响，并得出了相关结论。
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
