近日,由湖北大學2021級物理學專業本科生陶子陽、陳佳怡、寧佳文、王子傲、牟亦初設計,物理學院副教授程元與該院副教授蘇玉榮共同指導的《利用激光測距儀測量不同溫度下不透明液體的粘滯系數》斬獲國家A類賽事——第九屆全國大學生物理實驗競賽(創新)賽事一等獎,即該賽事的最高獎項。

據悉,該項賽事是唯一入選全國普通高校大學生競賽排行榜的物理類競賽。今年全國共603所高校,2340支隊伍,13000多人次報名參賽,最終來自全國200多所高校的427支隊伍進入決賽。
“我們改進的是落球法測量液體粘滯系數的實驗。”寧佳文在決賽第一天的展演現場和前來參觀的評委介紹,團隊運用轉換法的物理思想,將小球運動速率的測量轉換為砝碼端運動距離的測量,且小球運動狀態的測量設備由光電門改進為激光測距儀。實驗誤差由8%降至不到3%,減少了測量設備在溫度和液體種類方面的限制、降低了實驗成本、解決了小球的回收問題。

決賽第二天,陶子陽和寧佳文作為答辯選手向評委們進行了實驗原理、實驗裝置、實驗操作和改進創新等方面的介紹,成功斬獲本屆全國大學生物理實驗競賽(創新)賽事一等獎。
備賽期間,在學院的支持下,團隊在物理學院獲得了自己的“專屬實驗室”。下課后就直接到實驗室開始準備,比賽前兩周,他們每天的實驗時間超過10小時。除了半月的文獻查詢和反復的實驗外,為減少處理實驗數據的時間,陶子陽用兩周的時間學習編程知識,和其哥哥合作設計出數據處理網頁。該網頁不僅能在做完實驗后“秒”出實驗結果,還能直觀反映運動圖像,全程記錄小球在圓筒中的運動。
“明確實驗原理、采集數據后,我們被實驗結果困擾了十多天。”在團隊中負責數據計算的寧佳文現在回憶起那段時光,仍覺得煎熬。“我們甚至想過換個課題,但時間緊張,只能硬著頭皮接著算。”他說。五月初的一天,團隊受到程元“試試不用電腦計算,動手算算看”的啟發,測完實驗數據后,在紙上計算出了較準確的實驗結果,實驗終于進展到最后一步。

“這群孩子們快八個月的時間里進行了上百次實驗,被我拉著磨來磨去,強度挺大,大家都沒有一句怨言,也創造了我們學院的最好成績。”程元說,如果尋到機會,該團隊的創新將會通過更新設備等,被運用到物理學院的實驗室內,再次作用于實驗課程本身。據相關負責人介紹,后續物理學院也將會在人才培養計劃、課程設置方面添加更多的課外實驗拓展,引導學生們積極探索,以求在各方面成績的突破。
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