点赞！我校学子又双叒叕获奖了！

一提起物理实验，很多同学首先想到的便是枯燥无味的实验过程、繁冗的数据分析和犹如天书般的符号。其实，只要善于思考，严肃、死板的物理实验也可以变得生动有趣。我校航空工程学院2017级飞行器动力工程本科1班张连昊团队改进的“音频特斯拉演示仪的制作”将只能在科技馆里体验到的状如闪电的特斯拉线圈带进了日常课堂，周光乐团队改进的“楞次定律综合实验仪”让在传统实验中难以见到效果的楞次定律，以更加鲜明的形象展示出来。这两个作品精彩亮相山东省第十一届大学生科技节物理科技创新大赛，喜获一等奖。

获奖团队

创新之美 绚丽绽放

通电、接线、调频、示波……一个被提前放置好的线圈在张连昊等人的操作下绽放出炫目的“闪电”光波，引来一片赞叹。前不久，山东省第十一届大学生科技节物理科技创新大赛在鲁东大学拉开帷幕，经过层层选拔的省内32所高校的197支队伍齐聚一堂，共同见证和挑战大学生物理设计创新的“新”高度。比赛分为自我介绍、项目介绍、作品演示、回答评委老师提问等环节，参赛作品的创意让人眼花缭乱，作品演示可谓是精彩纷呈。“音频特斯拉演示仪的制作”与“楞次定律综合实验仪”一亮相就引起了评委的兴趣，顺利地过五关斩六将，获得了一等奖的好成绩，这是两支参赛队伍集体智慧和勤劳的汗水结出的硕果。

音频特斯拉演示仪

赛场上的精彩亮相离不开背后的默默付出。直到比赛开始的前一刻，周光乐还在对“楞次定律综合实验仪”做着最后调试，力求让实验仪达到最佳状态。就在这时，“楞次定律综合实验仪”突然“歇工”了，突如其来的变故可着实让周光乐等人懵圈了，但良好的心理素质让他们开始有条不紊地检查着实验仪的零件。经过多次排查，才发现是局部断路造成实验仪无法正常运作。由于试验前刚换上了一个新的电流表，所以周光乐先入为主把电流表放到了排查范围之外，她怀疑是其他部件因使用次数太多出现了损坏。“实验仪的各部分联系密切，可以说是牵一发而动全身，一不小心就会造成整体瘫痪。”周光乐小心翼翼地拆开实验仪，重新梳理线路，最终发现是电表又烧坏了。“幸亏‘存货’多。”周光乐暗自庆幸。于是他们马上重新更换了电表。张连昊团队的作品虽然没有出现意外情况，但他们丝毫不敢懈怠。比赛前，他们担心经过长途颠簸的作品会出现“水土不服”，到达比赛场地后，对作品的线路接触、信号接收等都进行了认真检查，并重新演示，再三确认没有问题才作罢。

切问近思 潜心实践

“音频特斯拉演示仪的制作”和“楞次定律综合实验仪”在大赛舞台上展示的时间虽然十分短暂，但是在舞台的背后，凝聚着指导老师、两支团队难以数计的心血。没有人能够随便成功，“勉之期不止，多获由力耘。”用这句话来形容他们再合适不过。“音频特斯拉演示仪”不仅可以演示“特斯拉线圈”亦真亦幻的“闪电现象”，还能隔空点亮靠近线圈的荧光灯。该演示现象易激发学生的学习兴趣，让他们在感受音乐电弧的魅力、无电源供电白炽灯被点亮的神奇时，还有助于学生对于尖端放电、等离子体等物理概念和原理的理解。要想达到这一效果，就要解决产生电弧、电弧发声、隔空点灯等一系列问题，可是最初他们连可供参考的论文都没找到。实验成功的背后，是一个个埋首于书籍、躬身实践的身影。

楞次定律综合实验仪

周光乐团队自主创新设计制作的“楞次定律综合实验仪”，对传统且较为零散的楞次定律系列实验进行了改进，改进后的实验仪包括LED灯珠示流仪模块和可控电磁炮模块，可分别用于楞次定律实验的导入、演示实验和课外拓展实验，该仪器具备创新性，且成本较低，使用方便，应用价值较高。早在高中时，周光乐就对“楞次定律”十分感兴趣，该定律“来拒去留”的现象更是让她在进入大学后手不释卷地进行探索。后来周光乐团队发现教材中关于楞次定律设计的演示实验现象不明显，电流的方向显示不直观，这给学生分析物理现象造成了一定困难，再加上教材中的演示实验比较单一，易造成学生对楞次定律的理解不深入、不准确，所以他们决定制作一台“楞次定律综合实验仪”。想法是美好的，过程是艰辛的，因为这其中涉及到电磁学、电学、电路等许多知识。他们开始了夜以继日的学习，一边认真查阅文献资料，一边向老师虚心请教。电磁炮的升压电路设计就是他们要解决的一个难题，如果设计成功，可控电磁炮实验能让瞬间产生的强电流通过线圈，产生强磁场，并作用于炮弹上的小线圈，彼此相互作用，而使炮弹飞出，并击爆气球，反映能量的守恒性。要实现这一目的同样不容易，仅电路设计这一过程就耗费了大量时间和精力，但他们惯会苦中作乐。“最近倒是用电磁炮练成了‘神枪手’，咱也是能用‘炮弹’击爆气球的人了。”周光乐笑呵呵地打趣道。经过不断实验，他们终于解决了系列难题。“在整个实验仪中，除了充当自制楞次定律LED灯珠示流仪，关键是可控电磁炮实验能让学生尝试解释实验仪的作用原理及馈电现象，启发学生预习互感的内容。”他们解释道。在多次考察与试验后，他们大胆采用了UA741CP运算放大器控制，大大提高了演示仪的整体稳定性。

认准目标 不懈努力

对于比赛结果，团队成员们感叹道：长达半年的准备终于有了回报。对于张连昊来说，这次的一等奖更像是意料之中的事。“从去年跟别人一起参加完比赛之后就一直在为这次比赛做准备，在比赛主题确定之后更是广泛查阅各方面论文，”张连昊说，“在作品完成之前我们也不知道能不能完成，没有专业论文指导对我们来说是一个不小的挑战。”比赛正式开始前几个周才刚刚完成了作品，随后就进入到紧张的调试阶段。这一阶段对张连昊团队来说是线圈烧了换线圈，对周光乐团队来说是电流表烧了换电流表。经费的使用不合理也给他们带来了不少困扰，在比赛前几天的一次调试中，电流表又烧坏了，用实验经费购买来的电流表已经用完了，不得不自掏腰包从几公里外的实验用品店购买来新的电流表。没钱也导致他们只好找来几块木板做成盒子临时盛放实验仪器，既不美观，也存在安全隐患。当在赛场上看到那些放仪器既方便又美观的专用实验箱时，还忍不住深深内疚自责了一番。

队员在调试作品

队员在调试作品

比赛结束后，他们一行人相约去了海边，辽阔的大海，澎湃的海浪拍打在沙滩上，让他们紧张了许久的心终于放松了下来。对于两次夺冠的张连昊来说，他看到的是人外有人，天外有天。在现场看到的电晕发电机对他的触动最大，原来，在确定音频特斯拉演示仪之前他们也曾想过制作电晕发电机，利用电晕放电产生电能并储存，最终经过尝试之后发现现有的技术和设备不足以完成这个项目，被迫放弃，没想到居然在赛场上看到了实物。这深深地触动了张连昊，也让他坚定了考研的决心。“学历固然重要，但是它给我们带来的不只是未来高薪的工作，也给我们提供了更高更广的平台。”谈到对于未来的打算，周光乐说：“参加这次比赛本来是为了开阔眼界，希望通过与山东大学等省内一流高校的学生同台竞技寻找差距，得到一等奖实属意料之外的事，这也算是为自己的大学生活画上了一个比较圆满的句号，接下来的时间就要专心准备考研了。”可以说，通过这次比赛他们看到了自己与其他人之间的差距，也找到了今后努力的方向。不仅如此，认准目标不懈努力是他们参加这次比赛的最大收获，周光乐团队从决定做这个项目开始，就坚定信念要把它完成；张连昊在经历更换作品主题后，顶住了新项目的压力，也从未想过要放弃。正是因为他们的坚持，才有了两件作品在赛场上的惊艳亮相。

未来的路还很长，相信有了这次经历，两支团队的队员们一定会坚定梦想，在成功的道路上越走越远。

编辑：新媒体中心

来源：滨州学院报

审核：林立华