首屆興華國際青少年科技運動會賽項

氣弓箭比賽

概述

本項目通過加壓儲氣瓶將能量存儲在瓶中，發射時箭體只是在發射管內做加速運動，如同傳統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一提供的材料制作氣弓箭，安裝在相應的發射管上，通過調節發射角度和發射氣壓進行發射，進行打靶比賽。

賽制說明

比賽形式

以小組形式進行比賽，每小組不多于2人。

比賽器材

工具：氣弓箭發射平臺、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，管外和管內皆可，制作時間為50分鐘。

選手安裝好自制的氣弓箭，自行調節發射角和氣壓（0-0.4MPa），啟動發射按鈕即可發射。

比賽場地

選手需在組委會統一提供的場地中進行現場制作。

組委會統一提供發射平臺，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。

參賽選手在等候區排隊依次進行測試和比賽。

比賽規則

賽前每組選手可使用氣弓箭發射平臺練習測試5次。

比賽進行3輪，每輪每組發射1次，每次發射前告知裁判所選的靶位號，射出后箭體穿過靶環即可得分，得分為對應環上所標注的分值。

最終成績為3輪發射的得分總和。

安全事項

發射區域內只允許裁判及本次發射參賽選手進入，其他人不得入內。

參賽選手回收氣弓箭時必須沿發射區域外側行走。

鐵絲陀螺比賽

概述

鐵絲陀螺比賽是參賽選手在規定時間內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旋轉總時間為成績，旋轉時間越長，比賽成績越好。

賽制說明（分組設置）

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。

發射裝置啟動組：參賽選手用自制發射裝置啟動陀螺，發射裝置不需要現場制作。

材料選擇及制作要求

比賽材料

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

小學組：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。

比賽規則

每位選手共3次測試機會，取最好成績為最終成績。

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。

進入決賽的選手有20分鐘重新制作及調試的機會，選手可以使用預賽的陀螺或者重新制作的陀螺進行比賽。

測試及比賽場地

測試場地要求

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

比賽場地

參考圖示，具體比賽以現場為準。

拋石機投射（射程組）比賽

概述

拋石機作為古代應用廣泛的重型兵器，蘊含著勞動人民豐富的智慧，是科學與技術完美融合的杰出代表。本項目要求用一次性筷子搭建重力式拋石機并進行比賽，參賽選手在設計制作中進行科學技術探究，從而提高技術素養。拋石機的一個很重要的技術指標是射程的遠近，拋石機投射（射程組）比賽比拼的是投射距離。

賽制說明

參賽拋石機統一要求為重力式拋石機，即拋石機的拋射動力全部由配重提供。比賽以小組參賽形式進行，每組1-3人，各組選手在規定時間內用指定材料現場制作1臺重力拋石機參賽。

材料選擇及制作要求

選手按照要求進行現場制作，限定時間90分鐘，具體要求如下。

比賽材料

比賽材料具體數量、規格限定如下：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（其中配重統一25枚、投擲物1枚），細繩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。

黏結方式統一為熱熔膠黏結，不可使用膠帶、502等其他黏結劑。

拋投時釋放方式統一為：用一段細繩系于動力臂（配重端桿上），手提該細繩（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）。

比賽規則

比賽時，每組有3次投射機會，取最好成績為最終成績。

拋石機拋投過程中禁止手扶，裝置翻倒則成績無效。

比賽場地

比賽場地設置如圖所示。

水火箭比賽

概述

參賽者以小組形式組隊參賽（每組1-3人），必須在120分鐘內現場制作完成水火箭，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射，進行比賽，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。

各小組根據自帶的工具及材料現場獨立制作水火箭，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，比賽所用發射架及充氣設備可自帶。組委會提供臨時發射架和充氣裝備。

選手必須在120分鐘內完成制作。

發射前箭體必須裝上組委會統一提供的高度采集器（約23g）及降落傘（約70g）。

比賽場地

比賽及準備工作在田徑場進行，場地主要分為比賽區（發射點、顯示屏）和準備區，如圖所示。

比賽規則

每個小組有2次發射機會，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

發射區域內只允許裁判及本次發射參賽選手進入，其他人不得入內。

執行發射參賽選手必須聽從裁判發射指令，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準，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，橋墩內側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。

比賽規則

測量時間3分鐘，使用組委會提供的統一的重物，選手自行選擇每次加載的重量。重物加載完畢，橋梁結構必須保持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，橋梁質量輕者獲勝。

雙面膠僅限于黏結，禁止將雙面膠作為紙橋的牽拉結構。

比賽場地

重物砝碼放在B木板上面（注：該設計是為一些選手制作拉索結構紙橋考慮）。

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參賽（每組1-3人），在120分鐘內根據要求現場制作1輛尺寸不超過200mmx200mmx200mm的螺旋槳反沖力小車，并按規則完成小車直線競速比賽。

材料選擇及制作要求

比賽材料

統一提供材料：2節5號南孚電池，2個130小電機（軸徑2mm）。

其他自備材料：電池盒、電池（測試用）、導線、螺旋槳（規格、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械設備不限，可用雕刻機、3D打印機、切割機等。

車體、車軸必須現場加工，禁止直接購買車體成品或提前加工除輪子以外的零配件。

電機和最終比賽用的電池由組委會統一提供，禁止替換成自己的電機或電池。

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，出發時選手不得以任何方式推動小車。

比賽時間為3分鐘，3分鐘內每隊可進行多次測試，在順利到達終點的前提下，取最好成績為最終成績。

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分鐘內現場制作1輛光能小車。除太陽能電池板、電機、齒輪組可以自行選購外，其他材料都必須自行加工。賽道上方40cm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。參賽選手按照統一競賽規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、齒輪組可以自行選購（數量、規格均不限制）。

車輪可提前利用原材料進行加工，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械設備不限，可用雕刻機、3D打印機、切割機等。

車體、車軸必須現場加工，所需工具自備。車體和車輪材料要盡量體現環保節能意識，最好是廢舊物品，例如雪弗板（PVC發泡板）、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，外觀結構不作限制，但必須體現參賽隊的原創設計理念與制作工藝，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，可設計獨特的Logo，標簽上可標注學校或參賽隊員信息等。

比賽規則

制作時間120分鐘。

測試時間3分鐘，測試時間內可進行多次測試。

出發時不得以任何方式推動小車。

記小車通過起點至終點的時間為成績，取最好成績為最終成績。

比賽場地

平整地面上設置長5m、寬0.5m的長方形賽道，兩側設置高0.2m的護欄，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，結合系統與設計、流程與設計、控制與設計，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

以團隊形式報名參加比賽，每隊人數最多不超過3人。比賽分標準組和無限組兩個組別，均現場在規定時間內完成制作并進行比賽。標準組用組委會指定材料；無限組自備符合規定的材料、工具，數量不限。

材料選擇及制作要求

材料和工具（標準組）

組委會統一提供3張53cmx 38Cm卡紙（耗材），直徑12mm鋼珠1顆（重約4g）。

黏結材料自備，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（形狀和粗細不限）、鐵絲（長度、粗細不限）、線槽（形狀和長度、寬度不限）。

黏結材料自備，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過任何加工，裝置不能附帶任何自帶的能源和動力。

用于實驗和測試用的直徑12mm鋼珠由比賽主辦方統一提供，同時為每個參賽組準備1套與標準組一樣的制作工具。

制作時間

標準組和無限組制作時間均為2小時。

作品要求

裝置應能夠獨立支撐，不得借助其他物品進行支撐（不可用膠將裝置黏結在桌面上）。

作品的長、寬、高都限制在80cm以內。

比賽規則

標準組和無限組分開計分。

每個參賽隊伍有3次測試機會，取最好成績為最終成績。

比賽過程中選手不得接觸裝置和鋼珠。

鋼球爬坡比賽

概述

本項目在傳統射月游戲裝置基礎上做了獨創性改進，參賽者通過控制操作桿使鋼球落入得分槽內以獲得相應分值。隨著調高桿高度的增加，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，并不斷挑戰新高度。

賽制說明

比賽器材為如圖所示裝置，其中鋼球為直徑30mm的空心鋼球。

參賽者通過控制操作桿使鋼球落入相應分值的槽內，操作過程中調高桿不允許移動。

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

比賽規則

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即可晉級，每個高度級別均可挑戰3次。

高度最大者獲勝。

同樣高度參賽者計算3次挑戰的得分之和，最高者獲勝。