为引导学生关注科技创新，参与自主创新，体验创新成果，逐步提升学生科学素养和建立创新能力培养长效机制，营造热爱科学、鼓励创新、勇于实践的良好校园氛围。近日，我校物理组在568班举行了物理创新实验比赛。

体验创新，快乐成长，丰富多彩的活动项目智趣相融，同学们在创新实验比赛中动手动脑，展示着奇思妙想，收获了掌声与快乐。

让我们一起感受现场的精彩画面吧。

两名同学分成两队，每队有两只“小冰壶”，两只“中冰壶”，一只“大冰壶”。轮流用摆击打使其运动，将所有“冰壶”投掷完后留在指定区域内，“冰壶”得分更高者取胜。

实验原理：

I=Δp （动量定理）

p碰前＝p碰后（动量守恒定律）

我们都知道当鸡蛋掉在地上的时候，肯定会摔碎。那么，在568班第三组同学的实验过程中，竟然可以做到鸡蛋摔不破！

同学们依次在桌面上铺好白纸，准备好鸡蛋、纸杯、黏土备用。

① 将一个鸡蛋从距地面h1的高度由静止释放，根据常识，它会碎；

② 将另一个鸡蛋放进一个纸杯里，以同样的高度h1由静止释放，鸡蛋没有碎；

③ 将②中没碎的整个装置从更高的高度h2由静止释放，鸡蛋又碎了；

④ 换一个鸡蛋，放进叠起来的两个纸杯里，以高度h2由静止释放，鸡蛋没有碎；

⑤ 将⑤中整个装置再从更高的高度h3由静止释放，鸡蛋又又碎了；

⑥ 再换一个鸡蛋，放进中间装有黏土的叠起来的两个纸杯里，以高度h3由静止释放，它不会碎了。

实验原理：

动量守恒and冲量定理

（黏土和纸杯通过延长力的作用时间减小力的大小）

Ft=mv，t↑，F↓

该组同学虚构了一道2024年高考计算题，通过对预设情境的数据计算证明”胸口碎大石“的安全性，再进行现场表演，掀起了一波高潮。

(湖南2024·14,15分)某节目中，“气功师”平躺在水平地面上,其腹部上平放着一块大石板，助手用铁锤猛击大石板,石板裂开而“气功师”没有受伤.现用下述模型分析探究:设大石板质量M=80 kg,铁锤质量m=5 kg;铁锤从h1=1.8 m高处由静止落下，打在石板上反弹,当反弹达到最大高度h2=0.05 m时被拿开;铁锤与石板的作用时间t1=0.01 s;由于缓冲,石板与“气功师”腹部的作用时间t2=0.5s.重力加速度取g=10m/s.求铁锤敲击大石板的过程中: 

（t2是t1的50倍，作用时间长，受力小。）

(1)铁锤受到的冲量大小;

(2)大石板对铁锤的平均作用力大小:

(3)大石板对人的平均作用力大小。

对本题考察动量定理的综合应用，属压轴题。(1)对铁锤，由动量定理得I=mv2-(- mv1)解得I=35 N·s.

(2)对铁锤:由冲量定义得I=(F1- mg)t1解得F1=3 550 N.

(3)对石板，由动量定理得(F2-Mg)t2-F1t1=0解得F2=871 N,由牛顿第三定律得，大石板对人的平均作用力大小F2'=F2=871 N.

气球在我们生活中随处可见，568班第二组的同学们带领大家透过生活中常见的事物，一起探索其中物理现象。

将气球从同样的高度静止释放，发现同材质的气球，部分会爆而有的不会，通过控制变量发现：

①在这些气球中，爆炸的都是装有硬币的；

②硬币增大了物体总质量并缩短了碰撞时间；

③由动能定理Ft=mv可知气球所受的力将增大，同时装有硬币的气球落地时，硬币与气球皮的接触面积小且呈长条状，力全部作用于该部分。

1.将一个小球从某一高度由静止下落，我们知道，由于能量损失，它将只弹起一点高度。

2.但如果我们将一大球（大小指质量）垫在小球底下由同一高度静止下落，会发生什么呢?

透过实验，小球在第二次弹起的高度明显比第一次高，这是因为大球的动能转化为小球的动能。在理想情况下，可看成完全弹性碰撞碰撞，由动量守恒和动能守恒公式推导。

正如同“伽利略炮”，生活中许多现象都可以与我们所学的知识联系起来。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”科学的发展需要至精至简的理论成果，但它首先得源于生活，最后也归于生活。

弹性碰撞（elastic collision），又称完全弹性碰撞，指在理想情况下，物体碰撞后，形变能够恢复，不发热、发声，没有动能损失。真正的弹性碰撞只在分子、原子以及更小的微粒之间才会出现。生活中，硬质木球或钢球发生碰撞时，动能的损失很小，可以忽略不计，通常也可以将它们的碰撞看成弹性碰撞。

不同质量按照从小到大往下依次排列的小球，在落地后最上面最轻的小球会以惊人的速度快速起飞，这是为什么？

568班第四组同学的实验由此得到启发，替换为便于寻求的原材料：纸杯，水与乒乓球进行类比实验。

由于水杯和水与地面的碰撞可以近似认为没有动能损失，即完全弹性碰撞而M地球>M纸杯，所以水和纸杯原速返回，此时乒乓球的速度向下水的速度向上,因此碰撞后就会弹得更高。

“水火箭”又称气压式喷水火箭、水推进火箭。这种“水火箭”制作较为方便，利用日常生活废弃的饮料瓶即可制作火箭的动力舱、箭体、箭头、尾翼。火箭模型制作完成后，再灌入一定体积的水，在注意安全操作下利用打气筒充入空气到达一定的压力后即可发射。其原理就是动量守恒和动量定理。

实验原理：用橡皮塞塞紧的瓶子，把气体打入密闭的容器内，使得容器内的空气的气压增大，当超过橡皮塞与瓶口接合的最大程度时，瓶口与橡皮塞自由脱离，箭内水向后喷出，获得反作用力射出，在发射水火箭前会灌入空气达一定压力，由于高压会自然向低压流去，故在喷嘴被打开时，空气自然向喷嘴流去，但由于水挡在前方故水会被空气推出火箭，而火箭借此获得向前的速度。

本次物理创新实验大赛激发了同学们探究科学的热情和学习物理的兴趣，同学们在参与活动的过程中，不知不觉地锻炼提高思维能力和动手能力，培养创新精神和实践能力, 增强团体意识，营造校园科普氛围，真正实践“探究科学研究之妙、感悟科技规律之美、体验创造科技之乐”的意义。