北京市教育技术设备中心

1、北京市教育技术设备中心 关于开展北京市高中学生物理学科研究性学习实践与展示活动（BJYPT）的通知各有关学校： 为了贯彻落实教育综合改革的精神，推动学校物理学科研究性校本课程的开发，提高高中学生探究实验能力、交流与合作能力、运用物理原理和方法解决生活中实际问题的能力，北京市教育技术设备中心联合北京青少年科技创新学院办公室和北京师范大学物理系共同举办第二届北京市高中学生物理学科研究性学习实践与展示活动（BJYPT），有关事项通知如下： 一、内容与形式本活动借鉴国际青年物理学家锦标赛（IYPT）的选题和组织形式。IYPT每年八月份公布17道英文研究性题目，北师大物理系选择其中12道题作为活动内容，

2、并附译文，供各校参考。展示活动以校为单位组队参加，每队由5-6名学生和1名指导教师组成。首先，各队成员就选题中的物理问题开展科学实验研究，进行团队合作，队内讨论改进和再实验。然后开展对抗展示，各队间轮流以正方、反方和评论方的形式就实验原理、实验过程、实验方法、实验现象、数据分析与处理、实验结果等进行讨论。每场活动由5-7名评委打分，根据各队积分排名，前三名队伍进入最后的辩论展示。二、参加学校市教育技术设备中心与青少年科技创新学院办公室邀请与学校报名相结合。三、活动安排报名与培训阶段各校于2014年12月25日前将领队、教师报名表报送市设备中心。2015年3月底前，各校将参加学生姓名，指导教师、

3、学生个人一寸照片等报送至设备中心。拟于2015年1月底或2月初对新参加校的师生进行活动规则、学生研学指导等培训。实验实践阶段2015年1-6月，各校组织学生开展实验实践活动。建议各校将BJYPT纳入学校研究性校本课程建设，从课程开发、师资建设、设施设备保障、活动机制形成等方面，保障活动开展的持续性和发展性。展示阶段2015年7月，全面进行活动展示。经抽签分组进行第一轮展示辩论，成绩最好的3支代表队进入最终的展示辩论活动。展示活动具体时间、地点另行通知。总结阶段2015年9月，召开总结会，交流课程建设与活动经验。四、有关要求1.因参与活动的队伍数量为3的倍数最易开展，为了确保活动的顺利进行，各学

4、校报名后不宜退出。组委会将根据报名情况，确定学校、确定参加队数。2.为了提高学生的科研水平，请每支代表队任选两道题，将每道题的原理分析、实验设计、实验过程、实验数据收集与分析和实验结果等形成2000字左右的科研小论文，并按照科技论文的格式提交，组织方将择优在学术刊物上发表。3.各参与校要留存各代表队实验实践过程中图片和音视频资料，并向组织方提交，便于宣传使用。北京市教育技术设备中心北京青少年科技创新学院办公室北京师范大学物理学系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.堆积(Packing)被颗粒状物体占据的小部分空间取决于它们的形状。将例如米、火柴或M&M糖果的非球状物体倾倒进一个盒子里，相关参量如何影响配位数、秩序性排列和随机紧密堆积分数这样的特征？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/伪肌肉(Artificial muscle

8、)将一个多聚物钓鱼线固定在电钻上并使其绷紧。当它扭转时，钓鱼线纤维会形成像弹簧一样排列的牢固的线圈。对线圈加热使它定型，成为弹簧一样的形状。当你再次加热时，线圈会收缩。研究这个人造肌肉。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.液体膜发动机(Liquid film motor)使一个肥皂膜在平整的边框上形成。将膜放在平行于膜面的电场中并通上贯穿膜的电流。膜在所在平面中旋转。研究并解释这个现象。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.双气球(Two balloons)两个橡胶气球被不完全充满气并被一个带阀的塑料管连接。会发现空气由于初始气球体积不同而流向不同方向这样的现象。研究这个现象。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.被覆盖的磁极(Shaded pole)将一个非铁磁性的金属碟放在通交流电的电磁铁上，金属碟会排斥但不会旋转。但如果一块非铁磁性的金属薄片部分被部分插入两者之间，金属碟会旋转。研究这个现象。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.糖和盐(Sugar and salt)当一个将一层糖铺在一层盐上的容器被照明，我们可能在投射的背光处看到一种独特的指纹形图案。研究这个现象和与相关参量的依赖性。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.气垫船(Hovercraft)将一张CD光盘和一个充满气的气球通过一根管子连接。漏气可以升起装置使其以低摩擦漂浮在一个表面上。研究相关参量

14、如何影响低摩擦状态持续的时间。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.振鸣的草叶(Singing blades of grass)通过一片草叶或一张纸条或其他类似的东西吹气从而发声是可行的。研究这个现象。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.厚透镜(Thick lens)一个装满液体的瓶子可以用作透镜。有人认为如果将这样的瓶子在晴天放在桌子上会造成危险。可以用这样的透镜来烤焦一个表面吗？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.磁力摆(Magnetic pendulum)制作一个自由端有一个小磁体的轻摆。一个临近的通有频率远高于摆的固有频率交流电的电磁铁可以导致不同振幅的无阻尼振动。研究并解释这个现象。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