兰州大学第三届物理学术竞赛方案.doc

兰州大学第三届物理学术竞赛方案 2012年12月兰州大学第三届物理学术竞赛方案物理学术竞赛，是在我校一、二、三年级本科学生中开展的学生团体学术赛事，以团队合作的形式研究实际物理问题, 以辩论的形式进行比赛。旨在提高学生综合运用所学知识分析解决实际物理问题的能力，培养学生的开放性思维能力，不仅可以锻炼学生的科研素质,还能培养学生的合作精神和交流表达能力，使学生的知识、能力和素质全面协调发展。该项赛事以培养学生的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力为根本理念，同时注重加强青年学生之间的友谊和交流。同时，这种比赛形式为我们探讨高素质物理人才的培养模式提供了一个很好的平台。本项赛事既可以纳入我校国家理科基地的能力培养项目,也可以在我校创新人才培养过程中起到非常大的推动作用。为了备战2013年在兰州大学举办的第四届中国大学生物理学术竞赛，希望通过举办第三届兰州大学物理学术竞赛，选拔优秀队员代表我校参加全国大学生物理学术竞赛。一、主办单位兰州大学教务处兰州大学物理科学与技术学院二、赛制安排1.专业组：物理院物理学、物理学（基地班）、微电子学、材料物理2.非专业组：物理院材料化学专业及其他学院开设普通物理课的专业三、参赛队组成与报名1.参赛队可以以学院（非专业组）或专业（专业组）为单位报名，也可以跨专业跨年级组队报名.注：非专业组不接受专业组所涉及专业的学生报名。 2.每支队伍由五名本科学生组成（20102012级，竞赛过程中不能更换），五人中有一人作为队长，领导全队，并与组织方保持联系。3.参赛队需有一名专业教师作为指导教师。4.请务必将报名表填写完整后再上交。四、竞赛时间安排1.报名时间：2012年12月4日12月17日2.报名地点：榆中校区16#办公楼626室（晚6:30-9:00）3.准备阶段：2012年12月2013年2月中旬4.竞赛时间：2013年3月初（具体时间地点另行通知）五、评委安排1.竞赛评委由各参赛队指导教师及专业教师担任：l 非专业组由普通物理公共课任课教师担任；l 专业组由物理学院专业课任课教师担任。2.每场竞赛由 5-7名评委组成的裁判组评判，作为评委的教师需回避所指导参赛队。六、竞赛实验准备安排因本次比赛涉及到实验问题，我院将会设立专门实验室对各参赛队开放，以便各参赛队伍进行实验操作，具体安排事宜待确定参赛队伍名单之后，另行通知具体分组及时间安排。七、竞赛规则本项竞赛以普通话为工作语言，以PPT演示为辅助工具（PPT汇报样板另附下载地址），以抽签分组、团队辩论的方式进行。赛前通过抽签分组，每支队伍参加五轮对抗赛，每轮对抗赛由三支或四支队伍参加。抽签过程中要避免两队重复相遇。最后，依据各队五轮对抗赛的总成绩进行排名和评奖。 每一轮对抗赛分为三个或四个阶段，若有三支队伍参加，这三支参赛队在不同的阶段扮演三种不同角色，即：正方、反方和评论方,进行三个阶段的比赛。若有四支队伍参加，则这四支参赛队扮演四种不同角色，即：正方、反方、评论方和观摩方,进行四个阶段的比赛。每一轮对抗赛中角色的转换顺序如下： 三支队伍参加比赛时队1队2队31阶段Rep(正)Opp(反)Rev(评)2阶段Rev(评)Rep(正)Opp(反)3阶段Opp(反)Rev(评)Rep(正)四支队伍参加比赛时 队1队2队3队41阶段Rep(正)Opp(反)Rev(评)Obs(观)2阶段Obs(观)Rep(正)Opp(反)Rev(评)3阶段Rev(评)Obs(观)Rep(正)Opp(反)4阶段Opp(反)Rev(评)Obs(观)Rep(正)每一阶段比赛定时55分钟，具体流程如下：流 程限时（分钟）反方向正方挑战竞赛题目1正方接受或拒绝反方挑战的题目1正方准备5正方进行所选题的报告12反方向正方提问，正方回答2反方准备3反方的报告（最多五分钟），正反方讨论15评论方提问，正、反方回答3评论方准备2评论方报告4正方总结发言2评审团提问5总 计55l 对抗赛中对不同角色的要求正方就某一问题做陈述时，要求重点突出，包括实验设计、实验结果、理论分析以及讨论和结论等。反方就正方陈述中的弱点或者谬误提出质疑，总结正方报告的优点与缺点。但是，反方的提问内容不得包括自己对问题的解答，只能讨论正方的解答。评论方对正反方的陈述给出简短评述。观摩方不发表意见。 在每一阶段的比赛中，每支队伍只能由一人主控报告，其他队员只能做协助工作，可以和主控队员交流,但不能替代主控队员进行陈述。在每一轮对抗赛中每个队员最多只能作为主控队员出场两次。作为正方，在一支队伍的全部比赛中，每个队员作为主控队员进行陈述次数不能超过三次。l 题目挑战和拒绝规则在同一轮对抗赛中，题目不能相同。反方可以向正方挑战任何一道题目，但有以下情况除外： A 正方在先前比赛及本轮中已经拒绝过的题目B 正方在先前比赛及本轮中已经陈述过的题目C 反方在先前比赛及本轮中作为反方已经用过的题目 D 反方在先前比赛及本轮中作为正方已经用过的题目 如果可供挑战的题目不足五道，则上述限制按照 DCBA 的顺序予以解除。在一支队伍的全部比赛中正方对于可供挑战的题目，总计可以拒绝三次而不被扣分，之后每拒绝一次则从本轮比赛正方的加权系数中扣去 0.2 分。累计拒绝六次，将不计名次，不参与评奖。l 评分与成绩在一轮对抗赛中，每一次阶段赛过后，每位裁判就各队承担的角色表现打分，分数为 1 至 10 分的整数分数，裁判组的平均分数作为该阶段赛的成绩（角色成绩），计算参赛队的一轮比赛成绩时，不同角色的加权系数不同： 正 方： 3.0（或者少于3.0,见竞赛规则）； 反 方： 2.0 ； 评论方： 1.0 。 各参赛队在一轮对抗赛中的成绩为各阶段赛成绩的加权总和，并把结果四舍五入保留一位小数。各参赛队的总成绩为该队在所有五轮对抗赛中取得的成绩总和。以参赛总成绩进行排名。八、奖励办法本次竞赛按照赛制，分别按照专业组和非专业组进行奖励，分设一等奖一队，二等奖两队，三等奖三队，优秀奖若干。每支获奖队伍将获得相应的奖品及证书。竞赛排名主要由参赛总成绩决定，如有两队参赛总成绩相等，则首先参考两队相遇轮的相对成绩；若两队在比赛中未曾相遇，则参考两队在比赛中的整体表现，由评委团作最终裁定。附件：1、学术竞赛评分细则2、竞赛题目3、裁判主席指南4、评委指南5、竞赛期间队伍的行为兰州大学教务处兰州大学物理科学与技术学院二一二年十二月四日附件一： 学术竞赛评分表对抗赛轮数: 比赛阶段: 题目号:正方：_ 反方：_ 评论方：_正方基础分5分物理内容 3 l 理论(模型、公式及解释、模拟计算、图表数据等），1（理论有错误时酌情扣分）l 实验(设计方案、照片/录像/图表、数据处理（有效数字、误差）)， 1l 结论与基本功（理论实验一致性，明确结论、量纲/单位/文献)，1l 其它：不切题不完整 扣1分 编造数据，至少扣2分反方 基础分5分物理内容 3 l 说明正方报告的优缺点 1l 讨论问题（对正方提问，发现正方报告的瑕疵或错误、就关键点进行讨论） l 其它：涉及到反方自己的研究工作的， 扣1分讨论偏离物理，扣分评论方基础分5分物理内容 3 l 评论方提问（切中遗漏点和关键点）1l 说明正方反方报告的优缺点（评论正方反方的理论及实验结果，被正方反方遗漏的问题）展示2l PPT(结构,幻灯片/现场的实验/音频/视频的应用)、讲解1l 正确回答问题，辩论中的表现, 仪态风度 1正方总分:展示2l PPT，讲解1l 正确回答问题，辩论中的表现, 仪态风度 1反方总分:展示2l PPT，讲解1l 正确回答问题，辩论中的表现, 仪态风度 1评论方总分: 评委签名:_ 附件二： 竞赛题目 1. Invent yourselfIt is more difficult to bend a paper sheet, if it is folded “accordion style” or rolled into a tube.Using a single A4 sheet and a small amount of glue, if required, construct a bridge spanning a gap of 280 mm. Introduce parameters to describe the strength of your bridge, and optimize some or all of them.2. Elastic spaceThe dynamics and apparent interactions of massive balls rolling on a stretched horizontal membrane are often used to illustrate gravitation. Investigate the system further. Is it possible to define and measure the apparent “gravitational constant” in such a “world”?3. Bouncing ballIf you hold a Ping-Pong ball above the ground and release it, it bounces. The nature of the collision changes if the ball contains liquid. Investigate how the nature of the collision depends on the amount of liquid inside the ball and other relevant parameters.4. SolitonA chain of similar pendula is mounted equidistantly along a horizontal axis, with adjacent pendula being connected with light strings. Each pendulum can rotate about the axis but can not move sideways (see figure). Investigate the propagation of a deflection along such a chain. What is the speed for a solitary wave, when each pendulum undergoes an entire 360 revolution?5. LevitationA light ball (e.g. a Ping-Pong ball) can be supported on an upward airstream. The airstream can be tilted yet still support the ball. Investigate the effect and optimise the system to produce the maximum angle of tilt that results in a stable ball position.6. Coloured plasticIn bright light, a transparent plastic object (e.g. a blank CD case) cansometimes shine in various colours (see figure). Study and explain the phenomenon. Ascertain if one also sees the colours when various light sources are used.7. Hearing lightCoat one half of the inside of a jar with a layer of soot and drill a holein its cover (see figure). When light from a light bulb connected to AC hits the jars black wall, a distinct sound can be heard. Explain and investigate the phenomenon8. Jet and filmA thin liquid jet impacts on a soap film (see figure). Depending onrelevant parameters, the jet can either penetrate through the film ormerge with it, producing interesting shapes. Explain and investigatethis interaction and the resulting shapes.9. Carbon microphoneFor many years, a design of microphone has involved the use of carbon granules. Varying pressure on the granules produced by incident sound waves produces an electrical output signal. Investigate the components of such a device and determine its characteristics.10. Water riseFill a saucer up with water and place a candle vertically in the middle of the saucer. The candle is lit and then covered by a transparent beaker. Investigate and explain the further phenomenon.11. Ball bearing motorA device called a “Ball Bearing Motor” uses electrical energy to create rotational motion. On what parameters do the motor efficiency and the velocity of the rotation depend? (Take care when working with high currents!)12. Helmholtz carouselAttach Christmas tree balls on a low friction mounting (carousel) such that the hole in each ball points in a tangential direction. If you expose this arrangement to sound of a suitable frequency and intensity, the carousel starts to rotate. Explain this phenomenon and investigate the parameters that result in the maximum rotation speed of the carousel.13. Honey coilsA thin, downward flow of viscous liquid, such as honey, often turns itself into circular coils. Study and explain this phenomenon.14. Flying chimneyMake a hollow cylindrical tube from light paper (e.g. from an empty tea bag). When the top end of the cylinder is lit, it takes off. Explain the phenomenon and investigate the parameters that influence the lift-off and dynamics of the cylinder.15. Meniscus opticsCut a narrow slit in a thin sheet of opaque material. Immerse the sheet in a liquid such as water.After removing the sheet from the liquid, you will see a liquid film in the slit. Illuminate the slit and study the resulting pattern.16. HoopsAn elastic hoop is pressed against a hard surface and then suddenly released. The hoop can jump high in the air. Investigate how the height of the jump depends on the relevant parameters.17. Fire hoseConsider a hose with a water jet coming from its nozzle. Release the hose and observe its subsequent motion. Determine the parameters that affect this motion.附件三： 裁判主席指南为了保证竞赛公平公正地进行，组委会制定了如下规则。每位裁判小组的主席都要尽可能严格执行本规则。竞赛前:n 主席自我介绍，然后让评委做自我介绍，最后让参赛队伍的队长介绍他们的队伍成员。n 提醒所有的参赛队员遵守基本的礼节和正确的科学讨论原则。竞赛中：n 介绍该轮次每一个阶段队伍的角色。n 让充当正方、反方、评论方的报告人将名字写在黑板上。n 只允许在自己的陈述阶段，进行录像和录音。n 由主席宣布某一环节结束。准备环节结束后，下一环节的计时立即开始。在陈述阶段结束时，主席可以允许让发言者做最后的陈述，但时长不超过15秒。n 在报告的准备环节，如果出现意外的技术问题，主席可以决定延长这一环节的时间，但时长不得超过3分钟。n 需要使用用电实验设备（笔记本电脑除外）的队员，要