三、依托物理探究实验,培养工匠精神
物理学是一门以实验为基础的学科,科学探究是物理四大核心素养之一,物理在发展的过程中 有许多的实验经历了几十次甚至上百次失败后才取得成功,如居里夫人发现镭元素、中国南怀仁研 究天眼等经历了无数次研究才取得成功。因此,可以一些实验的发展史或让学生设计一些实验进行 探究,可以增强学生科学探究的兴趣和热情,提升学生科学探究能力,培养学生精益求精、坚持不 懈的“工匠”精神。 例 3:华裔科学家丁肇中负责的 AMS 项目,是通过“太 空粒子探测器”探测高能宇宙射线粒子,寻找反物质。2002 年开始,东南大学作为中国大陆第一所参与 AMS 项目的高 校与丁肇中教授合作,包括参与 AMS 探测器的合作研制和 建立东南大学 AMS-02 数据处理和分析中心(AMS-SOC)。 现在东南大学 AMS 数据处理中心,在 AMS-02 全球六个地 区数据处理中心排行第一,已经成为人类“寻找反物质”的一个重要基地。 某学习研究性小组设想了一个探测装置,截面图如图所示。其中辐射状加速电场的内、外边界 为两个同心圆,圆心为 O,外圆电势为零,内圆电势φ=-45 V,内圆半径 R=1.0 m。在内圆内有 磁感应强度大小 B= 5 9 10 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁场内有一圆形接收器,圆心也在 O 点。假设射线粒子中有正电子,先被吸附在外圆上(初速度为零),经电场加速后进入磁场,并被接 收器接收。已知正电子质量 m= 31 9 10 kg,电荷量 q= 19 1.6 10 C,不考虑粒子间的相互作用。