趣味科普 玩转力学

胡漫

科学普及在推动社会和经济发展中占据重要地位，中国力学学会一直重视科普工作的开展。在中国科协的支持下，在理事会的领导下，学会每年都会组织开展一系列全国范围的特色科普活动，包括周培源大学生力学竞赛、空间轨道设计竞赛、中学生趣味力学制作邀请赛、公众开放日活动等，为公众了解力学，增加对力学的兴趣，激发对科学的热爱起到了重要的作用。本文将重点介绍由中国力学学会主办的有代表性的科普活动——中国力学学会全国中学生趣味力学制作邀请赛。

为了使广大中学生更好地将所学到的力学知识应用到实际中去，提高中学生的动手能力、创新能力，培养中学生对科学的兴趣，提高科学素质，形成科学思维，活跃校园科普文化，中国力学学会积极落实《全民科学素质行动计划纲要（2006-2010-2020）》，做好青少年科普知识的传播，自2006年开始举办中国力学学会全国中学生趣味力学制作邀请赛，至今已成功举办了8届。

中学生趣味力学制作邀请赛力求做到寓乐于教，在玩中学习，用创意启发教学，引导学生动手做、动脑想，彻底了解科学背后的原理与应用；激发学生对科学知识的好奇心和兴趣，了解力学知识在生活中的应用；培养学生的团队合作和创新精神，扩大力学知识视野，透过团队合作、分工，让学生在有限的时间内展现创意成果，让学生增加荣誉感并提升对科学的兴趣。

邀请赛于每年11—12月举行，比赛时间为1天，以动手设计与制作为比赛内容，比赛相关材料均由主办方提供。比赛分为上午、下午2场，每场1道题目。每场开始前公布考题，由参赛队员按照要求现场动手制作作品并演示，评委现场打分。2道题目分数累加后进行奖项评定。竞赛设立特等奖、一等奖、二等奖及优秀指导教师奖等奖项。参赛队伍可以自行设计制作展示学校或选手风采的展板和海报，在现场展示，以增强活动效果。比赛面向全国各中学征集报名，参赛队以学校为单位，每队由3名参赛学生和1名带队教师组成。

下面将为大家介绍近几年全国中学生趣味力学制作邀请赛的具体活动内容。

第6届全国中学生趣味力学制作邀请赛

2013年12月15日，第6届全国中学生趣味力学制作邀请赛（清华永丰杯）在清华大学附属中学永丰学校成功举办。来自山东省博兴第一中学、北京师范大学附属中学、北京市第八中学、北京二十中学、清华附中等24所学校的120余名师生参加了本次活动。

第1道题目是“力学大连环”，要求基于10种力学原理设计、制作大连环，并利用力学方法使之运转起来，最终呈现一个生活场景。各参赛队于1个月前知道比赛题目并开始制作，在比赛现场展示作品的性能。学生们展示了各种奇思妙想的设计，观赏性、趣味性十足。北京市第八中学等学校使用的都是废旧材料，很好地体现了环保低碳的理念。清华附中永丰学校的参赛队将力学大连环命名为“嫦娥奔月”，10个环节都进行得非常流畅，并在最后一个环节将五星红旗冉冉升起，选手清唱中华人民共和国国歌。

下午，参赛队员首先集体观看了一段关于科技制作的视频，然后选手们需在规定时间内合作探究，拼装出一个有科技含量的“电动小老虎”，并且通过调整角度、方向，使之完成走直线和转圆圈的规定动作。此项比赛竞争激烈、难度系数大，但是各队还是凭借参赛选手们丰富的科技知识储备，出色的动手能力，学以致用的科学思维能力和团队合作精神最终圆满完成了比赛任务。

第7届全国中学生趣味力学制作邀请赛

2014年12月6日，第7届全国中学生趣味力学制作邀请赛（广中杯）在北京市广渠门中学成功举办。来自西安交通大学附属中学、山东省博兴第一中学、北京市第八中学等35所学校的200余名师生参加了本次活动。

第1道题目为“泡沫板飞机弹射比赛”，需利用组委会提供的材料设计制作一架飞机和一个弹射装置。利用弹射装置发射飞机，使飞机的发射距离达到最远。参赛学生通过计算并充分发挥想象力，运用仅有的泡沫板和木条等，设计出自己的作品。上场比赛时，每组设计的飞机各有特色，有的利用狭长的流线优势减小飞行阻力，有的增大了机翼与空气的接触面积，延长下落时间。最远的飞机飞行距离达到了14.35米。一架架飞机在空中划出优美的弧线，是参赛学生智慧与实战的结晶，提升了他们动脑思考及理论结合实践的能力！

第2道题目为“空气炮打气球装置”制作。“炮身”的制作材料是大家平时喝完的矿泉水瓶，比赛材料可谓非常环保。这道题目虽然相对容易，但是比赛开放度非常大，要求参赛学生思维灵活，想到各种增加“炮弹”能量的办法。有的学生在炮弹中添加较有穿透力的牙签和大头针，有的将矿泉水瓶拦腰截断，配上能产生更大弹性势能的气球。上场比赛时，大部分代表队制作的空气炮都能百发百中！

第8届全国中学生趣味力学制作邀请赛

2015年12月12日，第8届全国中学生趣味力学制作邀请赛（京源学校杯）在北京市京源学校举行。来自北京市第三十五中学、北京师范大学附属实验中学、北京市陈经纶中学、北京市第八中学等30余所学校的200余名师生参加了本次活动。

第1道题目为“小熊爬树”，需要设计并制作一个装置，让铁丝弯成的“小熊”借助摩擦力爬到“树”上，难度相对较大，考查同学们对静力学、运动学、动力学、电路连接等知识的综合掌握，比赛时间为两个半小时。题目虽难，却未难倒参赛的同学，不到一个小时的时间，有的参赛队已经把模型制作得有模有样了，之后他们设计了小熊与装置的连接方式，让他通过摩擦力动起来。比赛结果以小熊爬到树顶的时间计分，时间越短，得分越高，参赛同学精益求精地对装置进行改造调试，争取做到最好。

第2道题目为“小车定点发射装置”制作。参赛同学利用给定木板等材料制作成小车，通过橡皮筋发射出去，小车停在离指定地点越近的地方，得分越高。这道题目虽然相对容易，但是比赛要求的精准度很高，不只是制作出一个装置，还需要定量设计装置相关参数才能拿到高分。经过裁判测量，表现最好的一队能控制小车精确到达指定点，没有丝毫差距。

中国力学学会第9届全国中学生趣味力学制作邀请赛拟于2016年12月份举行，将继续延续前8届的风采，寓教于乐，寓学于乐。竞赛组织筹备工作将于11月份启动，请关注活动网站http：∥qwlx.cstam.org.cn/，及时了解活动报名通知！

【中国力学学会】

中国力学学会在钱学森、周培源、钱伟长、郭永怀等著名力学家的共同倡导和组织下，成立于1957年2月。中国力学学会是由全国力学科学技术工作者自愿结成的、依法登记注册的、非营利的学术性法人社会团体，是发展我国力学科技事业的一支重要社会力量，是中国科学技术协会的组成部分，任务是团结和组织全国力学科技工作者开展国际、国内学术交流，促进民间科技合作和交流；创办力学刊物，促进力学学科的发展和繁荣；开展力学科普与教育，促进力学科技知识的普及和推广，促进力学科技人才的成长和提高；组织力学科技工作者参与国家经济建设中的重大决策项目，提出科学论证及政策建议，促进力学科技与经济的结合，推动力学为国民经济建设服务，为加速实现我国社会主义现代化作出贡献。