在福建省泉州市第七中學(xué)，一項關(guān)于光電效應(yīng)實驗的創(chuàng)新教學(xué)項目脫穎而出，為學(xué)生提供了深入理解量子物理的嶄新平臺。該項目不僅優(yōu)化了傳統(tǒng)實驗設(shè)備的不足，還融入了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的實時共享與分析，極大地豐富了物理實驗教學(xué)的內(nèi)容與形式。

傳統(tǒng)光電效應(yīng)演示器存在一些局限性，如無法靈活改變電源方向以研究遏止電壓，以及實驗電路固定，限制了學(xué)生的自主探究空間。針對這些問題，項目團隊設(shè)計了一種新型實驗系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含可自動切換多種單色光輸出的光源模組，能夠精確獲取單色光的波長，為實驗提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

實驗系統(tǒng)還采用了標(biāo)準(zhǔn)化電學(xué)器件設(shè)計，這些器件尺寸統(tǒng)一，底部裝有磁鐵，可以方便地在磁吸式電學(xué)實驗區(qū)進行自由組合與連接。學(xué)生可以根據(jù)自己的實驗需求，自主設(shè)計電路，進行拓展性實驗探究，這不僅提升了學(xué)生的實踐能力，也激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維。

在實驗操控方面，項目團隊引入了電容式觸摸屏，使得學(xué)生可以輕松操控實驗設(shè)備、設(shè)置參數(shù)、處理數(shù)據(jù)，并通過微課學(xué)習(xí)相關(guān)知識。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用更是打通了實驗數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)了多終端數(shù)據(jù)共享與處理，包括交互界面、黑板磁吸電表、網(wǎng)頁端數(shù)據(jù)大屏及手機端等，為師生提供了靈活多樣的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)方式。

在實驗測試環(huán)節(jié)，學(xué)生們通過該系統(tǒng)探究了光電管的伏安特性曲線，以及遏止電壓與入射光波長的關(guān)系。實驗結(jié)果顯示，隨著光電管兩端反向電壓的增大，光電流迅速降低，直至為零，此時測得的遏止電壓與入射光波長之間存在明顯的相關(guān)性。通過進一步的數(shù)據(jù)分析，學(xué)生們還成功測量出了普朗克常量，以及光電管陰極材料的極限波長。

該系統(tǒng)還具備創(chuàng)新拓展功能，如通過測量液體濃度對光電流的影響，實現(xiàn)了光電效應(yīng)在液體濃度測量中的應(yīng)用。這一拓展實驗不僅加深了學(xué)生對光電效應(yīng)原理的理解，也為他們提供了將理論知識應(yīng)用于實際問題的機會。

為了對學(xué)生實驗操作進行過程性評價，項目團隊還開發(fā)了上位機軟件，能夠?qū)崟r記錄學(xué)生操作痕跡和傳感器數(shù)據(jù)，輔助教師對學(xué)生的實驗操作能力進行量化評分。這一評價功能的實現(xiàn)，不僅提高了評價的準(zhǔn)確性，也促進了學(xué)生實驗技能的持續(xù)提升。

憑借這一創(chuàng)新項目，福建省泉州市第七中學(xué)在第38屆全國青少年科技創(chuàng)新大賽中榮獲科技輔導(dǎo)員科技教育創(chuàng)新成果一等獎，充分展示了該校在物理實驗教學(xué)方面的創(chuàng)新實力與成果。