走马灯,又名马骑灯,是中国传统玩具之一,常见于元宵、中秋等节日。因为在灯的每个侧面,围绕转轴轮均匀放置古代武将骑马的剪纸,而灯和轴轮转动时,看起来好像几个人你追我赶一样,故名走马灯。
一、实验目的
了解对流知识,了解走马灯的原理
二、实验准备
三、实验步骤
1.取一纸杯,在杯身对称处裁剪开两个约 3mm×3mm 方形大口 。
2.用细铁丝在纸杯底座做个支架。将蜡油滴在纸杯底部,趁未凝固时放入蜡烛固定好。
3.将另一个纸杯杯身裁剪出多个三角形扇叶并把它向外翻折60°左右,顶部中央镶上一个暗扣,作为灯的上座。
4.点燃蜡烛。蜡烛点着后,提起灯笼可以发现灯笼开始慢慢旋转起来,只要蜡烛不熄灭,走马灯就一直旋转。尝试一下,你能让蜡烛纸杯灯以相反的方向转动吗?
四、实验原理
蜡烛燃烧时,空气受热会上升,形成了上升热气流。走马灯利用火焰产生的上升热气流,推动轴轮旋转,便自身转动。本实验中,置于上层的纸杯杯身做成了三角扇叶的形状,相当于斜翼叶轮,热气流推动三角扇叶,形成了灯笼旋转的现象。
走马灯虽然是小玩具,但可别小瞧它的制作原理,大型船舶、坦克等机械上的燃气涡轮,都是利用这一原理,小小的走马灯体现了中国古代人民高超的设计思想和创造才能。