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2016创意工程团体赛 矿山历险记设计方案（范例） 作品设计说明 一、作品名称：矿山历险记 二、关卡数量：8关 三、科学原理：红外、电动机、杠杆、齿轮、导电性、磁力、风力、太阳能、轮轴、弹力、重力、滑轮、发电机、水力、链齿轮、斜面、振动 四、绿色能源：水能X1、风能X1、太阳能X1、磁力X2 五、智能设计：4关 六、关卡创意 关卡独创性：作品的第六关设计上新颖巧妙，一个动作产生三个功能。 路径多样性：无 七、运行说明 第一关，按动红外遥控按钮，马达转动带动缠线轴缠线，拉动升降平台降落。 第二关，事先开启的陀螺仪沿轨道前进，最终在轨道尽头停靠架上停下；陀螺仪前进时会推动第三关太阳能装置的拨动开关打开。 第三关，太阳能装置的拨动开关打开后，金属导线接触后太阳能灯亮起，太阳能板发电，整个电路通电，马达开始转动带动缠线轴缠线，线拉动磁力开关向下运动。 第四关，磁力开关带动滑动变阻器开启，使马达转动，触发电池座开关打开后，风力马达启动，吹动遮挡光敏传感器的摆杆移动，光敏传感器启动连接的马达开关，马达上的曲轴推动空心球滚落轨道。 第五关，空心球掉落弹力小车里，使弹力小车的棘轮装置打开，小车开始向前运动。 第六关，小车触发第六关的滚轮传感器，滚轮开关打开后，马达转动缠线，拉动棘轮棘爪结构的棘爪开启，在重力作用下，重力轮下落带动发电机转动，发电机上的二极管会亮起。 第七关，重力轮压下水力开关压杆，同时开启了压杆上的平衡传感器，使彩灯亮起；水力系统接通驱动水力马达，水力马达转动带动缠线轴缠线，线拉动杠杆的一端向上运动，杠杆另一端则会向下运动触发压力传感器，压力传感器使马达启动，带动缠线轴缠线。 第八关，缠线轴缠线拉开支撑架，使金属导线接触，斜面下的马达转动，马达带动蜗牛凸轮转动，凸轮转动后会产生振动，振动使斜面上的弹球会沿斜面向下运动，弹球撞击磁力杠杆，触发磁力传感器启动声光警报系统，弹球最终落入收集装置。 作品完成图（1-2幅图片） 作品流程图 第一关：遥控发射 第一关：遥控发射 科学原理：红外、电动机、杠杆 第二关：陀螺行走 科学原理：重力、电动机、齿轮 第三关：光磁闸门 科学原理：杠杆、导电性、磁力、 第三关：光磁闸门 科学原理：杠杆、导电性、磁力、电动机、太阳能 绿色能源：太阳能、磁能 第四关：风吹球动 科学原理：杠杆、风力、重力、电动机 绿色能源：风能 智能设计：滑动变阻器 光敏传感器 第五关：弹力小车 第五关：弹力小车 科学原理：轮轴、杠杆、弹力 第六关：势能发电 科学原理：杠杆、重力、滑轮、发电机、电动机 关卡创意：独创性 智能设计：滚轮传感器 第七关：水能驱动 第七关：水能驱动 科学原理：杠杆、水力、滑轮、电动机、链齿轮 绿色能源：水能 智能设计：平衡传感器 压力传感器 第八关：板振球落 科学原理：杠杆、斜面、磁力、重力、振动、导电性、电动机 绿色能源：磁能 智能设计：磁力传感器 延时传感器 附：科学原理参考表 第一类：简单机械 1、杠杆(包含各种杠杆组合，如复合式杠杆) 2、齿轮(包含平齿轮、伞形齿轮、蜗杆齿轮、齿条齿轮的任意组合) 3、皮带轮(皮带传动或线传动) 4、链齿轮(链条传动) 5、滑轮(定滑轮、动滑轮、滑轮组) 6、斜面(包含螺旋) 7、轮轴 第二类：力的展现 1、摩擦力(利用摩擦力产生某种功能，一般轨道的摩擦力不属于此范畴) 2、重力 3、磁力 4、静电力 5、浮力 6、空气阻力 7、大气压力 8、弹力 9、表面张力 10、反作用力 11、热胀冷缩 12、反常膨胀 第三类：几何光学 1、折射 2、反射 3、全反射 4、衍射 5、散射 第四类：化学反应 1、化学反应(化学电池、金属燃料电池、水果电池发电，不包含具有危险性质的试剂) 第五类：能量转换 1、电动机(电能转机械能) 2、发电机(机械能转电能) 3、太阳能(太阳能转电能或电能转光能) 4、风能(风能转机械能或机械能转风能) 5、势能(势能转动能或动能转势能；如水力、单摆) 第六类：其他 1、震动（振动） 2、导电性 3、共振 4、蓝牙 5、红外 提示：太阳能、风能（力）、水能（力）、磁能（力）具有双重性，既可以作为科学原理使用，又可以作为绿色能源使用，并同时计分。