首屆興華國際青少年科技運(yùn)動會賽項(xiàng)

氣弓箭比賽

概述

本項(xiàng)目通過加壓儲氣瓶將能量存儲在瓶中，發(fā)射時箭體只是在發(fā)射管內(nèi)做加速運(yùn)動，如同傳統(tǒng)弓箭將存儲的彈性勢能通過弓弦讓箭加速一樣，故命名為氣弓箭。參賽選手用組委會統(tǒng)一提供的材料制作氣弓箭，安裝在相應(yīng)的發(fā)射管上，通過調(diào)節(jié)發(fā)射角度和發(fā)射氣壓進(jìn)行發(fā)射，進(jìn)行打靶比賽。

賽制說明

比賽形式

以小組形式進(jìn)行比賽，每小組不多于2人。

比賽器材

工具：氣弓箭發(fā)射平臺、剪刀、美工刀、膠帶、雙面膠、3根長度為50cm的PVC管（外徑分別為20mm、25 mm和32mm）

材料：A4紙5張

操作說明

參賽小組統(tǒng)一使用組委會提供的材料和工具制作若干箭體，箭體安裝方式不限，管外和管內(nèi)皆可，制作時間為50分鐘。

選手安裝好自制的氣弓箭，自行調(diào)節(jié)發(fā)射角和氣壓（0-0.4MPa），啟動發(fā)射按鈕即可發(fā)射。

比賽場地

選手需在組委會統(tǒng)一提供的場地中進(jìn)行現(xiàn)場制作。

組委會統(tǒng)一提供發(fā)射平臺，放置于空曠場地（如圖）。3組靶尺寸相同并依次排列，1號靶位距離發(fā)射平臺20m，2號靶位距離1號靶位10m，3號靶位距離2號靶位10m。

參賽選手在等候區(qū)排隊(duì)依次進(jìn)行測試和比賽。

比賽規(guī)則

賽前每組選手可使用氣弓箭發(fā)射平臺練習(xí)測試5次。

比賽進(jìn)行3輪，每輪每組發(fā)射1次，每次發(fā)射前告知裁判所選的靶位號，射出后箭體穿過靶環(huán)即可得分，得分為對應(yīng)環(huán)上所標(biāo)注的分值。

最終成績?yōu)?輪發(fā)射的得分總和。

安全事項(xiàng)

發(fā)射區(qū)域內(nèi)只允許裁判及本次發(fā)射參賽選手進(jìn)入，其他人不得入內(nèi)。

參賽選手回收氣弓箭時必須沿發(fā)射區(qū)域外側(cè)行走。

鐵絲陀螺比賽

概述

鐵絲陀螺比賽是參賽選手在規(guī)定時間內(nèi)使用組委會指定材料（一段固定長度的鐵絲）做成陀螺，記陀螺在一次啟動后持續(xù)旋轉(zhuǎn)總時間為成績，旋轉(zhuǎn)時間越長，比賽成績越好。

賽制說明（分組設(shè)置）

徒手啟動組：比賽過程中除雙手外不得借助任何其他物品啟動陀螺。

發(fā)射裝置啟動組：參賽選手用自制發(fā)射裝置啟動陀螺，發(fā)射裝置不需要現(xiàn)場制作。

材料選擇及制作要求

比賽材料

大學(xué)、中學(xué)組：直徑約1.8mm鍍鋅鐵絲，總長度≤200mm，線密度≤20.672g/m。

小學(xué)組：直徑約1.2mm鍍鋅鐵絲，總長度≤200mm，線密度≤20.672g/m。

比賽工具

選手自帶工具。

制作時間

時間限定為40分鐘。

比賽規(guī)則

每位選手共3次測試機(jī)會，取最好成績?yōu)樽罱K成績。

計時過程中不可觸碰陀螺，也不允許以任何方式給陀螺提供額外動力。

進(jìn)入決賽的選手有20分鐘重新制作及調(diào)試的機(jī)會，選手可以使用預(yù)賽的陀螺或者重新制作的陀螺進(jìn)行比賽。

測試及比賽場地

測試場地要求

600mmx600mm瓷磚（符合GB/T 4100-2015標(biāo)準(zhǔn)，表面平整度±0.5%，耐磨度3度以上）。

比賽場地

參考圖示，具體比賽以現(xiàn)場為準(zhǔn)。

拋石機(jī)投射（射程組）比賽

概述

拋石機(jī)作為古代應(yīng)用廣泛的重型兵器，蘊(yùn)含著勞動人民豐富的智慧，是科學(xué)與技術(shù)完美融合的杰出代表。本項(xiàng)目要求用一次性筷子搭建重力式拋石機(jī)并進(jìn)行比賽，參賽選手在設(shè)計制作中進(jìn)行科學(xué)技術(shù)探究，從而提高技術(shù)素養(yǎng)。拋石機(jī)的一個很重要的技術(shù)指標(biāo)是射程的遠(yuǎn)近，拋石機(jī)投射（射程組）比賽比拼的是投射距離。

賽制說明

參賽拋石機(jī)統(tǒng)一要求為重力式拋石機(jī)，即拋石機(jī)的拋射動力全部由配重提供。比賽以小組參賽形式進(jìn)行，每組1-3人，各組選手在規(guī)定時間內(nèi)用指定材料現(xiàn)場制作1臺重力拋石機(jī)參賽。

材料選擇及制作要求

選手按照要求進(jìn)行現(xiàn)場制作，限定時間90分鐘，具體要求如下。

比賽材料

比賽材料具體數(shù)量、規(guī)格限定如下：一次性筷子（長約20Cm，粗約0.5Cm）15根，塑料勺1個，吸管1根，小紙杯1個，M8鍍鋅螺母（每枚重約5g）26枚（其中配重統(tǒng)一25枚、投擲物1枚），細(xì)繩1根（長約50皿）。除螺母外，其他材料可任意加工使用。

比賽工具

參賽選手自備比賽工具，以下工具可供參考：熱熔膠槍（黏結(jié)必備）、尖嘴鉗、斜口鉗、美工刀、角尺等。

其他要求

禁止使用除螺母及紙杯外的其他物品作為配重。

黏結(jié)方式統(tǒng)一為熱熔膠黏結(jié)，不可使用膠帶、502等其他黏結(jié)劑。

拋投時釋放方式統(tǒng)一為：用一段細(xì)繩系于動力臂（配重端桿上），手提該細(xì)繩（配重須由桿帶動提升，不可由繩子直接提升），拋投時自由釋放細(xì)繩，確保投擲物出射的動力全部來源于配重的自由下落，且不得加以其他方式蓄能（如圖所示）。

比賽規(guī)則

比賽時，每組有3次投射機(jī)會，取最好成績?yōu)樽罱K成績。

拋石機(jī)拋投過程中禁止手扶，裝置翻倒則成績無效。

比賽場地

比賽場地設(shè)置如圖所示。

水火箭比賽

概述

參賽者以小組形式組隊(duì)參賽（每組1-3人），必須在120分鐘內(nèi)現(xiàn)場制作完成水火箭，所需工具及材料選手自備。水火箭安裝完高度采集器和降落傘后到比賽場地發(fā)射，進(jìn)行比賽，成績以水火箭飛行高度順序排名。

材料選擇及制作要求

水火箭箭體要求使用碳酸飲料瓶（汽水瓶）制作，或耐壓1.2MPa以上的飲料瓶。

各小組根據(jù)自帶的工具及材料現(xiàn)場獨(dú)立制作水火箭，所用材料在參賽之前不能加工。

每個小組的水火箭箭體必須在比賽中完成制作，比賽所用發(fā)射架及充氣設(shè)備可自帶。組委會提供臨時發(fā)射架和充氣裝備。

選手必須在120分鐘內(nèi)完成制作。

發(fā)射前箭體必須裝上組委會統(tǒng)一提供的高度采集器（約23g）及降落傘（約70g）。

比賽場地

比賽及準(zhǔn)備工作在田徑場進(jìn)行，場地主要分為比賽區(qū)（發(fā)射點(diǎn)、顯示屏）和準(zhǔn)備區(qū)，如圖所示。

比賽規(guī)則

每個小組有2次發(fā)射機(jī)會，取最大高度為最終成績。

水火箭只能使用空氣和水做動力，否則取消參賽資格。

禁止攜帶成品或半成品的箭體、尾翼、整流罩。

安全事項(xiàng)

發(fā)射區(qū)域內(nèi)只允許裁判及本次發(fā)射參賽選手進(jìn)入，其他人不得入內(nèi)。

執(zhí)行發(fā)射參賽選手必須聽從裁判發(fā)射指令，否則取消參賽資格。

紙橋承重比賽

概述

參賽者以小組形式參賽（每組1-3人），在100分鐘內(nèi)按要求制作1座紙橋。制作完成后，以橋面中央承重大小為標(biāo)準(zhǔn)，承重量越大，分值越高。

材料選擇及制作要求

比賽材料

A4打印紙≤15張，0.6 Cm x 5 m雙面膠1卷。

比賽工具

參賽選手自備比賽工具，以下工具可供參考：30Cm鋼直尺、美工刀、剪刀、鉛筆等。

制作要求

橋面高度不低于10 Cm，橋面寬度8Cm以上，橋墩內(nèi)側(cè)及橋面跨度均不小于16 Cm，橋面中央至少耍有8 Cm x 3 Cm以上的承重平面。

比賽規(guī)則

測量時間3分鐘，使用組委會提供的統(tǒng)一的重物，選手自行選擇每次加載的重量。重物加載完畢，橋梁結(jié)構(gòu)必須保持10秒鐘不垮塌，此時承重量記為有效。累計承重量最多者獲勝。

若承重量相同，橋梁質(zhì)量輕者獲勝。

雙面膠僅限于黏結(jié)，禁止將雙面膠作為紙橋的牽拉結(jié)構(gòu)。

比賽場地

重物砝碼放在B木板上面（注：該設(shè)計是為一些選手制作拉索結(jié)構(gòu)紙橋考慮）。

螺旋槳反沖力小車直線競速比賽

概述

選手以小組形式組隊(duì)參賽（每組1-3人），在120分鐘內(nèi)根據(jù)要求現(xiàn)場制作1輛尺寸不超過200mmx200mmx200mm的螺旋槳反沖力小車，并按規(guī)則完成小車直線競速比賽。

材料選擇及制作要求

比賽材料

統(tǒng)一提供材料：2節(jié)5號南孚電池，2個130小電機(jī)（軸徑2mm）。

其他自備材料：電池盒、電池（測試用）、導(dǎo)線、螺旋槳（規(guī)格、型號不限）、車體材料、車輪、車軸、膠水等。

制作要求

車輪可提前利用原材料進(jìn)行加工，禁止攜帶玩具車輪（包括利用玩具車輪改裝），車輪的加工方式及機(jī)械設(shè)備不限，可用雕刻機(jī)、3D打印機(jī)、切割機(jī)等。

車體、車軸必須現(xiàn)場加工，禁止直接購買車體成品或提前加工除輪子以外的零配件。

電機(jī)和最終比賽用的電池由組委會統(tǒng)一提供，禁止替換成自己的電機(jī)或電池。

比賽工具

參賽選手自備比賽工具，以下工具可供參考：熱熔膠槍、美工刀、鋼直尺、尖嘴鉗、砂紙、手電鉆等。

比賽規(guī)則

制作時間限時120分鐘。

比賽賽道為長5m、寬0.5m的直道。

小車最前端必須從起跑線出發(fā)，出發(fā)時選手不得以任何方式推動小車。

比賽時間為3分鐘，3分鐘內(nèi)每隊(duì)可進(jìn)行多次測試，在順利到達(dá)終點(diǎn)的前提下，取最好成績?yōu)樽罱K成績。

光能小車直線競速比賽

概述

參賽選手以小組形式參賽（每組1-3人），在120分鐘內(nèi)現(xiàn)場制作1輛光能小車。除太陽能電池板、電機(jī)、齒輪組可以自行選購?fù)猓渌牧隙急仨氉孕屑庸?。賽道上?0cm高度處懸掛大功率鹵鎢燈（10-11個500W）模擬太陽光照射，以保證太陽能電池板正常工作。參賽選手按照統(tǒng)一競賽規(guī)則完成直線競速比賽。

材料選擇及制作要求

太陽能電池板、電機(jī)、齒輪組可以自行選購（數(shù)量、規(guī)格均不限制）。

車輪可提前利用原材料進(jìn)行加工，禁止攜帶玩具車輪（包括利用玩具車輪改裝），車輪的加工方式及機(jī)械設(shè)備不限，可用雕刻機(jī)、3D打印機(jī)、切割機(jī)等。

車體、車軸必須現(xiàn)場加工，所需工具自備。車體和車輪材料要盡量體現(xiàn)環(huán)保節(jié)能意識，最好是廢舊物品，例如雪弗板（PVC發(fā)泡板）、木料、KT板、飲料瓶、瓶蓋、光盤、紙箱、A4紙、自行車輻條、大頭針、圖釘、鐵絲、牙簽、透明膠帶、雙面膠帶、橡筋等。

小車主體必須有車底盤、2個以上車輪，車體尺寸不超過200mmx200mmx200mm，外觀結(jié)構(gòu)不作限制，但必須體現(xiàn)參賽隊(duì)的原創(chuàng)設(shè)計理念與制作工藝，禁止直接購買車體成品或提前加工除輪子以外的零配件。

車輛外觀盡量自行美化、著色，可設(shè)計獨(dú)特的Logo，標(biāo)簽上可標(biāo)注學(xué)校或參賽隊(duì)員信息等。

比賽規(guī)則

制作時間120分鐘。

測試時間3分鐘，測試時間內(nèi)可進(jìn)行多次測試。

出發(fā)時不得以任何方式推動小車。

記小車通過起點(diǎn)至終點(diǎn)的時間為成績，取最好成績?yōu)樽罱K成績。

比賽場地

平整地面上設(shè)置長5m、寬0.5m的長方形賽道，兩側(cè)設(shè)置高0.2m的護(hù)欄，詳見圖示。

落體緩降裝置比賽

概述

制作一個落體緩降裝置，讓鋼珠從指定高度下落，結(jié)合系統(tǒng)與設(shè)計、流程與設(shè)計、控制與設(shè)計，讓鋼珠在裝置上停留更長時間，最終以時間評判成績。

賽制說明

以團(tuán)隊(duì)形式報名參加比賽，每隊(duì)人數(shù)最多不超過3人。比賽分標(biāo)準(zhǔn)組和無限組兩個組別，均現(xiàn)場在規(guī)定時間內(nèi)完成制作并進(jìn)行比賽。標(biāo)準(zhǔn)組用組委會指定材料；無限組自備符合規(guī)定的材料、工具，數(shù)量不限。

材料選擇及制作要求

材料和工具（標(biāo)準(zhǔn)組）

組委會統(tǒng)一提供3張53cmx 38Cm卡紙（耗材），直徑12mm鋼珠1顆（重約4g）。

黏結(jié)材料自備，種類僅限透明膠、雙面膠、泡沫膠及電工膠。剪刀、美工刀、尺子等工具自備。

材料和工具（無限組）

選手可自帶卡紙（大小不限、厚度不限）、木條或木板（形狀和粗細(xì)不限）、鐵絲（長度、粗細(xì)不限）、線槽（形狀和長度、寬度不限）。

黏結(jié)材料自備，可自帶膠水（品牌、型號不限）、膠帶（品牌、型號不限）。

選手自帶的所有型材比賽前不得經(jīng)過任何加工，裝置不能附帶任何自帶的能源和動力。

用于實(shí)驗(yàn)和測試用的直徑12mm鋼珠由比賽主辦方統(tǒng)一提供，同時為每個參賽組準(zhǔn)備1套與標(biāo)準(zhǔn)組一樣的制作工具。

制作時間

標(biāo)準(zhǔn)組和無限組制作時間均為2小時。

作品要求

裝置應(yīng)能夠獨(dú)立支撐，不得借助其他物品進(jìn)行支撐（不可用膠將裝置黏結(jié)在桌面上）。

作品的長、寬、高都限制在80cm以內(nèi)。

比賽規(guī)則

標(biāo)準(zhǔn)組和無限組分開計分。

每個參賽隊(duì)伍有3次測試機(jī)會，取最好成績?yōu)樽罱K成績。

比賽過程中選手不得接觸裝置和鋼珠。

鋼球爬坡比賽

概述

本項(xiàng)目在傳統(tǒng)射月游戲裝置基礎(chǔ)上做了獨(dú)創(chuàng)性改進(jìn)，參賽者通過控制操作桿使鋼球落入得分槽內(nèi)以獲得相應(yīng)分值。隨著調(diào)高桿高度的增加，比賽難度也隨之增加，參賽者需在只控制操作桿的前提下讓鋼球爬坡，并不斷挑戰(zhàn)新高度。

賽制說明

比賽器材為如圖所示裝置，其中鋼球?yàn)橹睆?0mm的空心鋼球。

參賽者通過控制操作桿使鋼球落入相應(yīng)分值的槽內(nèi)，操作過程中調(diào)高桿不允許移動。

鋼球落入最高分值的槽內(nèi)，即可利用調(diào)高桿提升操作端的高度以使難度增加，如此逐級升高，挑戰(zhàn)極限。

比賽規(guī)則

參賽者在每次操作中鋼球開始滾動后不能再回到初始位置。

得分按照鋼球第一次落入的得分槽判定，若鋼球從低分槽或槽中間滾入高分槽則按照低分槽算分。

參賽者只要把鋼球落入最高分值的槽內(nèi)即可晉級，每個高度級別均可挑戰(zhàn)3次。

高度最大者獲勝。

同樣高度參賽者計算3次挑戰(zhàn)的得分之和，最高者獲勝。