中国大学生物理学术竞赛

中国大学生物理学术竞赛简介中国大学生物理学术竞赛（ChinaUndergraduatePhysicsTournament，简称CUPT），是中国借鉴国际青年物理学家锦标赛（InternationalYoungPhysicists’Tournament，简称IYPT）的模式创办的国内全国性赛事，该项活动得到了教育部的支持，并被列入\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"中国物理学会物理教学指导委员会的工作计划，是实践国家教育中长期发展规划纲要的重要大学生创新竞赛活动之一。CUPT以汉语为工作语言，由CUPT组委会组织实施，国内高校承办，本科学生参与，是一项以团队辩论和对抗为形式的物理竞赛。它以培养参赛者的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力为根本理念。参赛者根据给定的开放性物理问题进行研究，查找和设计与问题相关的基本知识、实验方案，并就解决问题的基本知识、理论分析、实验方案、结果讨论等进行辩论。竞赛摆脱应试教育的模式，体现知识学习与探索实践相结合，物理学与日常生活相结合，学术能力与人际交往能力相结合，个人与团队合作相结合的理念，给国内本科教学注入了新鲜的气息和活力。比赛为各高校之间进行交流、共同探讨高素质物理人才的培养模式提供了一个很好的平台，既可以纳入国家理科基地的能力培养项目，也可以在我国“拔尖人才培养计划”实施过程中起到非常大的推动作用。CUPT以其独特的竞赛模式和理念吸引了越来越多的知名高校和物理精英参与，并已成为国内具有重要影响力的大学生物理竞技赛事之一。顾问委员会编辑\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"杨国桢（中国科学院院士，中国科学院物理研究所）\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"葛墨林（中国科学院院士，陈省身数学研究所）\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"赵光达（中国科学院院士，北京大学理论物理研究所）\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"朱邦芬（中国科学院院士，清华大学高等研究院）\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"邢定钰（中国科学院院士，南京大学物理系）\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"张杰（中国科学院院士，上海交通大学物理系）竞赛委员会主席：许京军秘书长：李川勇委员单位（按单位英文字母顺序排序）：北京大学、北京师范大学、大连理工大学、电子科技大学、国防科技大学、吉林大学、军事交通学院、华东理工大学、华东师范大学、华中科技大学、兰州大学、内蒙古大学、南京大学、南京师范大学、南开大学、清华大学、上海交通大学、山西大学、台湾师范大学、同济大学、武汉大学、西北大学、浙江大学、中国科技大学。委员：由委员单位的物理学院（系）院长（系主任）担任。职责：讨论确定每年CUPT的承办单位以及竞赛的相关问题，提交全国组委会讨论通过。全国组委会召集人：由竞赛委员会秘书长担任。委员：参加过该项比赛学校的物理学院（系）教学副院长（副主任）。职责：委员负责各学校CUPT的相关事宜，参加CUPT相关问题的讨论。地方组委会由当年CUPT的承办方自行确定。职责：负责组织承办当年CUPT。规则竞赛题目中国大学生物理学术竞赛题目参考同年国际青年物理学家锦标赛题目，在力、热、光、电等物理分支下共设17个题目。参赛队组成与报名（1）参赛以团队为单位报名，不接受个人报名。（2）每支队伍由5名本科学生组成（不限年级，但竞赛过程中不能更换），和1名领队组成，领队可以是学生或教师。（3）全国各高校均可组织队伍参赛，原则上每所高校派出1支参赛队。竞赛流程本项竞赛以普通话为工作语言，以抽签分组、团队辩论的方式进行。赛前通过抽签分组，每支队伍参加五轮预选对抗赛，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。五轮预选对抗赛优胜者进入决赛。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）每一阶段定时55分钟，具体流程如下：流程限时（分钟）反方向正方提出挑战竞赛题目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55对抗赛中对不同角色的要求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发言，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。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已经拒绝过的题目D反方在先前比赛及本轮中已经陈述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正方的加权指数中扣去0.2分。累计拒绝六次，将不计名次，不参与评奖。竞赛期间队伍的行为在物理竞赛中，希望队员之间相互合作，鼓励队员在遵守规则的范围内帮助他们的队友。在充当正方、反方或评论方角色时，只有主控发言，其他队员可以：a)传递具体的问题和具体的答案（包括对评委的提问的回答）；b)在整个比赛中提供语言方面的支持；c)帮助完成实验演示或提供技术上的支持（比如帮忙进行电脑演示）；d)给发言队员传抵纸条；e)在讨论期间对特殊的争论点给予补充说明（每次只限一名队员发言）。评分及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。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2位小数。各参赛队的预选赛总成绩为该队在所有五轮对抗赛中取得的成绩总和。以预选赛总成绩进行排名，前三名进入决赛。如果预选赛总成绩相同，则以各队赢得的对抗赛场次数目决定。在所有五轮预选对抗赛中均获得成绩最高的队伍如果未能进入前三名，作为第四支队伍进入决赛。注：加权方法：（（最高分+最低分）/2+其他分数）/（裁判数-1）评分标准正方内容表达讨论-物理的正确性-论据是否切题-科学方法的正确运用-实验、理论及其一致性-结论的说服力-思路清晰-公式和符号的正确解释-正确的模型，量纲的一致性-视频资料（现场实验，音频，视频）-表达清楚-正确的参考文献-物理的正确性-论据是否切题-恰当及扎实的物理知识-客观的辩论-对反方异议的讨论-礼貌的态度-对评论方的回答和总结发言-评委的问题和回答分数(0-4)分数(0-2)分数(0-3)机动分数(0-1)总分(0-10)反方问题/表达讨论-提问是否离题-物理的正确性-表达清楚易懂-指出正方的优缺点-物理的正确性-论点是否切题-恰当及扎实的物理知识-礼貌的态度-讨论正方的报告内容-正确回答评论方与评委的提问分数(0-4)分数(0-5)机动分数(0-1)总分(0-10)评论方对正方的评论对反方的评论-是否切题-指出正方在物理上及辩论中的优缺点-是否切题-指出反方在物理上及辩论中的优缺点分数(0-3)分数(0-3)-给出本阶段赛的一个完整的评价-讨论报告中的事实并避免冲突分数(0-3)机动分数(0-1)总分(0-10)说明：机动分数用来补偿队伍表现的总体印象。总分只能给整数分。决赛进入决赛队伍的角色顺序由预选对抗赛的总成绩确定，进入决赛队伍的角色顺序由预选对抗赛的总成绩确定，成绩由高到底分别担任竞赛角色顺序由低到高，如：队伍依成绩由高到低，分别担任角色顺序表中队1，2，3（或队1，2，3，4）。决赛名单公布后四小时内，决赛队伍确定自己陈述的题目。如果题目相同，预选赛总成绩高的队伍有优先选择权。题目确定后立即公布。排名与奖励竞赛设特等奖1队，授予决赛优胜队伍。一等奖2至3队，授予进入决赛的另外两支队伍（或三支队伍）。二等奖和三等奖的数目根据参赛队伍数目确定，建议二等奖及其以上获奖队伍占参赛队伍总数的50%。二等奖、三等奖的排名主要由预选赛总成绩决定，如有两参赛队预选赛总成绩相等，则以各队赢得的对抗赛场次数目决定。每支获奖队伍及领队授予相应的证书。裁判裁判组成1、竞赛裁判由各高校教师担任，原则上每个参赛高校最多可派3名裁判，同时竞赛组委会可以邀请非参赛高校教师作为独立裁判。2、每场竞赛由5-7名裁判组成的裁判组评判，裁判由教师担任，并回避本校队伍参赛的竞赛，同时每个裁判尽量避免多次裁判同一支队伍。裁判主席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:1、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。2、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：1、在每个比赛阶段开始时，介绍每个参赛队的角色。2、题目确定后，各方的报告人将姓名写在黑板上，或者在报告的PPT中显示出报告人姓名。3、比赛过程中，只允许各队在本队队员陈述的阶段进行录像和录音。4、由裁判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。在陈述阶段结束后，裁判主席可以允许让发言者做最后的陈述，但时长不超过15秒。5、在报告的准备环节，如果出现意外的技术问题，裁判主席可以决定延长这一环节的时间。6、需要使用电实验设备(笔记本电脑除外)的队员，要得到组委会的事先批准后方可使用，裁判主席负责执行该决定。7、裁判主席要严格控制各环节时间，包括裁判员提问时间，如果裁判员的问题已超时，裁判主席可以让裁判员停止提问。如果队员回答问题已超时，裁判主席可以让其停止回答。在时间限制的问题上，主席对队员和裁判员要采用相同的标准。8、如果比赛现场有人打断比赛的顺利进行，裁判主席可以让其离开。9、如果怀疑队员和其他非队员有交流情况，某阶段结束后应立即向组委会22报告。10、在出示分数之前，裁判主席应核实所有裁判员是否都已把自己的分数写在评分表上，并准备好打分牌。11、如果裁判员所打的分数为所有分数中唯一的最高分和最低分，主席要要求该裁判员在整个阶段比赛打分结束后做简单的解释。12、如果裁判员严重或反复违规，主席要向裁判长报告。裁判员1、严格按照“CUPT评分表”各项指标评分。2、在竞赛期间，裁判员应全神贯注的注意队员的表现，不允许交头接耳，也不允许和现场其他人讨论。3、只有在裁判提问环节，评委才可以提问或评价队员。4、裁判员的提问要简单明了，不得评价队员的表现；问题的答案应简单明了，不得对队员的答案做出评论。5、一次提问的时间不得超过15秒，一次回答的时间不得超过30秒。在其他裁判员也有问题的情况下，一位裁判员最多只能提问2个问题。6、每位裁判员的分数要客观公正，必须考虑整个过程中所有队员的表现，包括回答和讨论。7、在出示分数之前，所有裁判员必须将自己的恶评分写在评分纸上面。裁判主席应核实评分是否恰当，核实以后评分不得更改。8、如果在所有裁判员打分中只有一个最高分或最低分，该裁判员要在比赛打分阶段结束后做一个简单的解释。9、各位裁判核对成绩记录单上的分数，核对无误后签名。历史随着2010年3月\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)颁布和实施，“素质教育是教育改革发展的战略主题”、“坚持能力为重”等要求为我国高校的人才培养提出了明确的要求，我国部分高校认真研究了IYPT的理念和竞赛方式等各环节，充分认识到这种形式的竞赛有别于我国高校传统的科研训练，对提高大学生的创新意识、创新能力、协作精神和实践能力具有积极的意义。经过认真讨论，各高校一致认为，IYPT的竞赛模式有必要在我国高校中进行推广，因而决定举办中国大学生物理学术竞赛，并得到了教育部领导的关注与支持。2010年7月22日—26日，第一届中国大学生物理学术竞赛在南开大学举行，南开大学、南京大学、浙江大学等12所高校参加了本届竞赛，许多高校派出代表对竞赛进行了观摩。教育部高教司司长\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"张大良、南开大学党委书记\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"薛进文出席了开幕式并讲话。中科院院士、陈省身数学研究所副所长兼理论物理研究室主任\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"葛墨林为获奖选手颁奖。2011年8月15日—20日，第二届中国大学生物理学术竞赛在\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"南京大学举行，南京大学、北京大学、清华大学、南开大学、上海交通大学、浙江大学、中国科技大学、兰州大学等23所高校参加了本届竞赛。与首届竞赛相比，本次竞赛增设了决赛环节。南京大学副校长\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"谈哲敏教授致欢迎辞并宣布竞赛开幕。2012年8月18日—23日，第三届中国大学生物理学术竞赛在\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"北京师范大学举行，全国35所高校的36支代表队参加了本届竞赛，北京大学、南开大学和电子科技大学经过激烈角逐进入了决赛，最终北京大学夺冠。教育部高教司理工处\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"李茂国，北京师范大学副校长\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"陈光巨出席了开幕式。2013年8月12日—17日，第四届中国大学生物理学术竞赛在\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"兰州大学举行，全国38所高校的39支代表队参加了本届竞赛，最终南开大学、北京大学和哈尔滨工业大学以五轮对抗赛总成绩排名前三进入决赛，另有北京师范大学因在所有五轮预选对抗赛中均获得所在分赛场的最高成绩而作为第四支队伍进入决赛。比赛期间，组委会主席\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"许京军介绍了中国大学生物理学术竞赛历程，中科院院士\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"吴岳良作了题为“物理学的主旋律与挑战”的学术报告。2014年8月19日—23日，第五届中国大学生物理学术竞赛在\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"华中科技大学举行，全国38所高校的39支代表队参加了本届竞赛，最终南开大学、北京大学和南京大学以五轮对抗赛总成绩排名前三进入决赛，另有哈尔滨工业大学因在所有五轮预选对抗赛中均获得所在分赛场的最高成绩而作为第四支队伍进入决赛。哈尔滨工业大学代表队利用光的反射原理得到类似全息立体图案，获得评委一致好评，夺得本次比赛的冠军。中科院院士、华中科技大学副校长\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"罗俊出席了开幕式并讲话。2015年8月19日—24日，第六届中国大学生物理学术竞赛在\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"国防科学技术大学举行，全国48所高校的49支代表队参加了本届竞赛，参赛师生约600人，总比赛场次达81场，另有国内21所高校的师生观摩了本届赛事。最终中国科学技术大学、南京大学、南开大学、浙江大学和哈尔滨工业大学进入决赛。哈尔滨工业大学成功卫冕，成为CUPT历史上首支蝉联冠军的队伍。第七届中国大学生物理学术竞赛将于2016年8月在\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"西安交通大学举行。历届冠军第一届：\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"南开大学。（领队：崔海旭；成员：陈汉、安鑫、田非、苏昕、段潇洋；首届竞赛无决赛环节）第二届：\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"国防科学技术大学。（北京大学、南开大学进入决赛）第三届：\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"北京大学。（南开大学、电子科技大学进入决赛）第四届：\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"南开大学。（成员：韩逸轩、聂鑫、王锶博、吴雨伦；北京大学、哈尔滨工业大学、北京师范大学进入决赛）第五届：\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"哈尔滨工业大学。（南开大学、北京大学、南京大学进入决赛）第六届：\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"哈尔滨工业大学。（领队：覃湜俊、张宇；成员：陈昶荣、冯翰祺、李更、万伟平、严增泉；南开大学、南京大学、浙江大学进入决赛）CUPT歌\o"比赛现场"\t"E:/%E6%95%99%E5%8A%A1/%E4%B8%AD%E5%9B%BD%E5%A4%A7%E5%AD%A6%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%90%86%E5%AD%A6%E6%9C%AF%E7%AB%9E%E8%B5%9B/_blank"比赛现场 (6张)本曲目改自西方广为流传的圣诞歌OhChristmasTree词：CUPTCUPT物理精英同欢聚。实验操作不怕难，大胆创新齐攻关。竞争友谊合作发展，携手并肩奔向前。伟大祖国崛起快，朝气蓬勃向未来！伟大祖国崛起快，立业建功向未来！曲：见参考资料[2]

。历届赛题历届赛题均参考同年国际青年物理学家锦标赛指定题目，比赛时应以英文原版为准。以下翻译仅供参考，感谢参与贡献的翻译者。部分2012-2013年CUPT的参考解答已由WorldScientific于2014年出版。第一届(2010年)1.电磁炮螺线管可以用来发射一个小球体。使用电容器为螺线管提供能量。以一个以50V为最大电压的电容器制作一个装置。探究球体速度的界限和如何是球体速度达到上限。2.完美图像一滴水悬挂在纵向水管的出口处，用一束激光去照射，观察屏上呈现的图像。研究并解释图像的结构。3.钢球用两个巨大的钢球在一个软材料薄片（例如一张纸）处碰撞，会在这片材料上“烧”出一个洞。研究这种效应在不同材料上的体现。4.肥皂膜在一个圆形的水槽中制造一个肥皂膜。当把一个带电物体放在旁边时会使肥皂膜变形。探究该物体带电的方位和电性如何影响上述效应。5.格栅一个塑料格栅盖在一个盛有水的圆柱形容器顶部。在格栅上面盖上盖子，把容器倒置过来。在盖子移开时水不会落下来的前提下，格栅的最大孔径是多少？6.冰块一个两边挂有重物的金属线被横置在一个冰块上，金属线可能会自动地从冰块中穿过。探究这一现象。7.两个烧瓶两个相同的烧瓶（一个是空的，另一个盛有水）分别连接着一根通向一个低处蓄水池的软导管。两个烧瓶都被加热到100摄氏度并保持在此温度一段时间。当加热停止，烧瓶正在冷却时，水从导管中被吸了上去。探究在哪一个烧瓶中水会较快的被吸上去，哪一个中的水位最高。加热的时间如何影响这一效应。8.液体导光一个透明的圆柱形容器装满了一种液体（例如水），一束水流从容器中流出来。放置一个光源，使光束水平地射入液体流。探究在何种情况下这束水流可以像光纤一样。9.粘稠的水当把一个竖直的圆柱体被放置在一束竖直流下的水流之中，这束水流在掉下来之前可以沿圆柱体的圆形底面流到另一端。解释这种现象并探究相关参数。10.平静的水面当风吹过水面时，会产生明显的波纹，如果水面被一层油膜盖住，水面的波纹就会减小。探究这一现象。11.沙子相比于湿的沙子，在干燥的沙子上面行走感觉更柔软，然而，含有大量水分的沙子会重新变得柔软。探究影响沙子柔软程度的相关因素。12.湿毛巾如果拍动一条湿毛巾（我猜应该是用湿毛巾去抽打一个坚硬物体），会产生像用鞭子抽打一样的劈啪声。探究这一现象。为什么湿毛巾会比干毛巾发出更响亮的声音。13.尖叫的棒子用两个手指拿起一个铁棒，并（用某种方式）敲打它。探究手指所拿的位置和敲击的位置如何影响发出的声响。14.磁体弹簧两块磁体，一个放在另一个的上边。这样其中一个（下面那个）就被固定住，另一个可以竖直的移动，探究这块磁体的振动。15.纸质风速计当把一个薄纸条放在流动的空气中时，可能会听到一种声音。探究如何依据这种声音推断风速。16.转动的弹簧一个螺旋的弹簧，一端被固定着，围绕着一个竖直的轴转动，探究弹簧自由端挂重物和不挂重物时弹簧的伸长。17.开尔文滴管制造一个开尔文滴管，测量它能产生的最大电压，探究它所依赖的相关因素。第二届(2011年)1.有粘性的带子决定将一块胶带从水平表面上拿下来需要的力。研究其中的有关参数。2.在空气中干燥桌上的餐具在洗完后，变干的情况不同，研究其中的有关参数。3.跳跃的火焰在本生灯中点燃一团火焰置于两片带电、平行的金属板。观察火焰的运动情况。4.断开的面条找出干燥的面条在掉落坚硬地板后不断裂的情况。5.小车制作一个模型车，以有弹性的充气玩具气球作为动力源。找出决定小车运动距离的相关参数并求出小车能运动的最大距离。6.对流在一个充满液体的容器中会发生热传递。如果容器绕垂直轴旋转，这个现象会发生什么变化呢？7.杯制鼓把一个塑料杯倒置并轻敲它的底部，研究当杯子的开口在水面上方和下方时的发声情况。8.多米诺放大器当第一块被移动时，一排多米诺骨牌按顺序倒下，这就是著名的多米诺效应。当一排骨牌被渐渐抬高，研究能量转移是如何发生的并确定骨牌的尺寸限制。9.逃脱的粉末当一根炙热的金属丝被插入一杯表面上漂浮着粉末的水时，粉末会迅速的移动.。研究会改变粉末移动速度的参数。10.法拉第堆瓦解当一个装有一些小球的的容器在1到10赫兹的频率范围内上下垂直振动，就被称为法拉第堆瓦解发生了。探究这个现象。11.指印在杯子中装满水并用手拿住杯子。如果你从上方看玻璃的内壁，你会发现你只能透过玻璃看到非常亮儿清晰的指纹。研究并解释这个现象。12.旋转漂浮一个由一个旋转的磁性顶部和一个装有磁铁的盘子构成的玩具。玩具的顶部会悬浮在磁性盘子的上方。在什么情况下你才能观察到这个现象？13.灯泡一个小灯泡发出的热能和光能的比例是怎样由给小灯泡的电压所决定的？14.移动的圆柱在水平桌面上放置一张纸并在纸上放置一个圆柱形物体，把纸拉出，观察并研究圆柱体的运动状态直到它停止运动。15.缓慢下降设计制作一个装置，使用每平方米80克的A4纸，使其尽可能慢地从2.5米高处掉向地面，可以使用少量胶水。研究会产生影响的相关参数。16.

烟现有一个盖有玻璃纸的玻璃罐。一根折得很紧的纸管（长度4-5厘米）从玻璃纸插入罐中，周围密封，管子水平向东。如果有人点燃管子的外面那头，会有浓烟进入罐子。探究这种现象。17.海盗传说海盗在海上即使是阴天也能用电气石导航。学习如何使用偏光材料导航，这个方法的准确的如何？第三届(2012年)1.高斯加农炮相同的钢球和一个强磁铁排成一列而且位于无磁性管道中。另一个钢球向它们滚来然后和最后的球碰撞。在这一列的另一端的球被以一个惊人的高速弹出。优化磁铁的位置来获得最好的效果。2.切割空气当一段线绳（例如，尼龙）的自由端绑上了一个小重物然后旋转的时候，有一个独特的噪声发了出来。研究噪声的源头和有关参数。3.一串珠子有一长串珠子，把足够长的部分拉过烧杯边缘，释放它。由于重力，这线的速度增加。在某个特定的时刻线绳不再接触烧杯边缘（看图）。调查并研究这现象。4.流体桥如果一个高电压加到两个连着的烧杯中的液体，就有可能形成一个液体桥。调查这个现象（高电压必须在适当的监督下使用--检查当地法律）。5.亮波纹照亮一个水箱。当在水表面有波纹的时候，你可以在水箱底部看到明亮和黑暗的部分。研究波纹和明暗部分的联系。6.啄木鸟玩具一个啄木鸟玩具（如图）表现出一种震荡的运动。调查并解释玩具的这种运动。7.图钉一个图钉（大头针）漂在水表面并靠近另一个漂浮的物体，图钉受到一个引力。调查并研究这个现象。是否可能通过一个相同的机制而受到一个斥力？8.泡沫当有大量泡沫出现时物体是否可能漂在水上？研究一个物体受到的浮力怎样取决于泡沫的存在？9.磁铁和硬币在一个磁铁上竖直放置一个硬币。相对于磁铁倾斜硬币然后释放它。硬币可能会摔倒到磁铁上或者还原到它的竖直位置。研究并解释硬币的运动。10.摇滚瓶子把一个瓶子装上点液体。把它放倒在一个水平面上并推它一下。这个瓶子可能会首先向前移然后在它停止之前摆动。调查这个瓶子的运动。11.平流有两个大的水平的并排的透明平板，用液体填上它们之间的小缝隙并在一个平板的中间制造一个小洞。如果一种不同的液体通过小洞注进去的话调查在那个小区域内的液体的流动12.灯笼纸灯笼通过一个蜡烛飘浮。设计并制造一个仅由一个茶灯供能的灯笼，而且花最短的时间（从点燃蜡烛）飞到一个垂直的2.5米高度。调查有关参数的影响。（请小心！不要创造产生火灾的机会！）13.有雾的玻璃冲着一块冷玻璃表面呼吸以便水蒸气在上面冷凝。透过有雾的玻璃看一盏白灯然后你会看到在中央模糊的白点周围出现了有颜色的环。解释这个现象。14.粒状的飞溅如果一个钢球掉到了一个柔软的沙床上然后就可能看到一个垂直的柱状沙子“飞溅”。重现并解释这个现象。15.令人沮丧的高尔夫球一个高尔夫球在它被放到球洞之后马上逃脱的情况经常发生。解释这个现象并且调查在什麽情况下它能被观察到。16.升起的泡沫一个垂直的管子充满了一种粘性液体在管子底部有一个大气泡。研究这个气泡从底部升到表面的过程。17.泡沫中的球一个又小又亮的球放置在肥皂泡里。球的尺寸应该可以和肥皂泡的尺寸相比。调查球随着有关参数影响的运动。第四届(2013年)1.自己创造如果一张纸被“手风琴式”折叠或者被卷成筒，那么它将更加难以弯曲。使用一张单一的A4纸和少量胶水，如果需要的话，构建一座跨越280毫米间隙的桥梁。介绍相关参数，用以描述该桥梁的强度，并优化其中的部分参数或全部参数。2.弹性空间大球在水平拉伸膜上滚动的动态效果和它们之间明显的相互作用通常用于说明引力场。进一步探究该系统。在这样一个“引力场世界”确定和测量明显的“引力常数”是否可能？3.弹力球如果你站在地面上拿着乒乓球，并释放它，它会反弹。如果乒乓球内含有液体，碰撞的性质会发生变化。探究碰撞的性质如何取决于球内液体的含量和其他相关参数。4.孤子沿水平轴等距离安装一链相似的摆，相邻的摆用轻绳相连接。每一个摆可以绕轴旋转，但不能侧向移动（见图）。探究沿着这样一条链的一种旋转的传播。当各摆都经历360º旋转时，孤立波的速度是多少？5.悬浮空中沿水平轴等距离安装一链相似的摆，相邻的摆用轻绳相连接。每一个摆可以绕轴旋转，但不能侧向移动（见图）。探究沿着这样一条链的一种旋转的传播。当各摆都经历360º旋转时，孤立波的速度是多少？6.彩色塑料在明亮光线的照射下，一个透明的塑料物体（如一张空白的CD外壳）有时可以呈现各种不同的颜色（见图）。研究和解释这种现象。确定一下，当使用各种不同颜色的光源时，是否也可以看到这些颜色。7.聆听光的声音将一个罐子内表面的一半涂一层锅灰，并在它的盖子上钻一个孔（见图）。当连接交流电的灯泡发出的光线射到罐子的黑墙（锅灰层）时，可以听到明显的声音。解释和探究这种现象。8.喷射和薄膜喷射的细液体流对肥皂薄膜的作用（见图）。喷射的液体流可以渗透通过薄膜或者与薄膜合并，产生有趣的形状，这取决于相关参数。解释和探究这种相互作用，以及由此产生的形状。9.碳麦克风一个麦克风的设计已经涉及碳颗粒的使用很多年了。入射声波在颗粒上产生的压力变化会产生电的输出信号。探究这样一个装置的组成，并确定其特性。10.水上升在一个装有水的碟子中间垂直放置一根蜡烛。点燃蜡烛，然后罩上一个透明的烧杯。探究并解释发生的现象。11.滚珠轴承电机一种被称为“滚珠轴承电机”的装置通过使用电能产生转动。该电机的效率和转速取决于哪些参数?(高电流工作时一定要小心！)12.亥姆霍兹旋转木马在低摩擦的装置上(如旋转木马)系上圣诞树球,每个球都有沿切线方向的洞。如果将这个装置放在合适频率和强度的声音环境里，该装置会开始旋转。解释这一现象并研究使该装置达到最大转速的参数。13.蜜蜂线圈一种细的,向下流动的粘稠液体，如蜂蜜，往往会形成圆形线圈。研究和解释这一现象。14.会飞的烟囱用一张轻的纸(例如一个空的茶叶袋)制成一个空心圆筒。当点燃该圆筒的上端时,它会飞起来。解释这种现象，并探究影响圆筒起飞的参数和动力的参数。15.半月板光学在一张薄片状的不透明材料上剪切一条狭缝。把该材料浸泡在液体（如水）中。从液体中拿出该材料后,你将看到狭缝里有液膜。照亮该狭缝并研究液膜上的图案。16.弹性环将一个弹性圆环压在硬表面上,然后突然释放。圆环可以跳起来。探究圆环跳起的高度如何取决于相关参数。17.消防水带有一根带有喷嘴的软管，水流从喷嘴射出。释放该软管并观察其后续运动。研究影响该运动的相关参数。第五届(2014年)1.自己创造据了解，一些电路表现出混沌行为。构建一个具有这种属性的简单电路，并研究其行为。2.全息照片有人认为，在一块透明塑料上划出图案可以手工制作出一张全息照片。制作一张字母“IYPT”的全息图并研究它是如何工作的。3.扭曲的绳握住绳子扭它的一端。在绳索上的某一点将形成螺旋线或圆环。调查解释这样的现象。4.球的声音当两个硬钢球或类似的东西被轻轻带到接触到对方，一个不寻常的“鸣叫声”。调查解释的声音的性质。5.载物的环在一个环的里面固定一个小重物，给环一个初始推力使其运动。研究环的运动。6.泡泡晶体大量非常小的相似的气泡浮在肥皂水的表面上。气泡会自动按照一个规律的类似晶格的模式排列。提出一种获得大小一致的的气泡的方法，并探究这种泡泡晶体的形成。7.“罐中罐”冰箱这一个依据蒸发冷却的原理让食物保鲜的装置。它包括一个大容器、里面的小容器。它们之间的空间内用湿的多孔材料填充，例如沙子。问怎么能达到最佳的散热效果？8.冻结水滴将水滴放置在冷却到-20°C左右的板上。结冰后液滴可能会成为有锋利的顶部的圆锥状。调查这种现象。9.水弹有些学生不会用灌水的气球打仗，他们的水弹反弹后仍不爆裂。调查这里的运动，变形和充满液体的气球的反弹。在什么情况下水弹会爆裂？10.扩散系数利用显微镜按微米大小的顺序观察微粒的布朗运动。研究扩散系数是如何取决于微粒的大小和形状的。11.蜡烛发电厂设计一将蜡烛的火焰的热量转化成电能的装置。调查装置的不同方面如何影响其效率。12.冷气球由于空气逃离橡胶气球，其表面触感变得冷。研究影响降温的参量。作为一个函数的相关参数，气球的不同部分温度是什么？13.旋转的鞍一个球被放在旋转的鞍上。从动力学的角度研究它，解释球不会从鞍上落下来的情形。14.橡胶电机扭曲的橡皮筋存储着能量，例如可用于驱动飞机模型。调查这样的能量来源的属性及其功率输出随时间的变化。15.油星星如果一层厚厚的粘性流体（如硅油）在一个圆形的水槽里上下振动，可以观察到对称驻波。在这样的波图案中有多少条对称的线？研究并解释图案的形状和行为。16.磁力刹车当一个强磁铁从非铁磁性金属管内降下来时，它会经历一个阻滞力，研究这个现象。17.巧克力液固相变迟滞现象巧克力于室温一般是固态，温度升至体温时则变液态，但一旦温度再次降低至室温则会维持液态不变。请就此现象作一个调查，得出使巧克力既能以固态存在又能以液态存在的温度范围以及这个范围所依赖的相关参数。第六届(2015年)1.堆积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？2.羽状的烟如果一支燃烧着的蜡烛被一块透明玻璃板覆盖，火焰会熄灭，并且产生一缕稳定的向上流动的轻烟。研究在各种放大倍数下的羽状的烟。3.人造肌肉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。当你再次加热时，线圈会收缩。研究这个"人造肌肉"。4.液体膜发动机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。膜会在所在平面中旋转。研究并解释这个现象。5.双气球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。6.马格努斯滑翔机将两个轻质杯子的底部粘在一起来制作一个滑翔机。将一根弹性带子缠绕在滑翔机的中心并抓住余下的自由端