自制走马灯:点亮传统与科学交织的梦幻之光

蔡甜蜜

<p class="ql-block">在时光长河中,走马灯宛如一颗璀璨明珠,承载着古老的智慧与浪漫。今天,让我们一同踏上奇妙之旅,亲手制作走马灯,探寻其背后的科学奥秘。</p> <p class="ql-block">材料准备:开启梦幻之旅的钥匙</p><p class="ql-block">制作走马灯,所需材料并不繁杂。准备轻薄的纸张,如宣纸,它将化作走马灯梦幻的灯罩;细铁丝,是搭建骨架的坚韧脊梁;蜡烛,作为驱动旋转的能量源泉;还有剪刀、胶水、画笔等,助力我们雕琢这一奇妙装置。</p> <p class="ql-block">制作过程:雕琢梦幻的匠心独运</p><p class="ql-block">先以细铁丝精心弯折,构建出走马灯的框架。这框架如同建筑的基石,赋予走马灯稳固的形态。接着,用剪刀将宣纸裁剪成合适大小,用画笔在纸上勾勒出心仪图案,神话传说、花鸟鱼虫皆可,这是独属于你的创意挥洒。</p><p class="ql-block">把画好的宣纸细心粘贴在铁丝框架上,制成灯罩。顶部预留空间,底部放置蜡烛。在灯罩内部,固定几片轻薄的叶轮,这是走马灯旋转的关键。当一切就绪,一个雏形初现的走马灯便呈现在眼前。</p> <p class="ql-block">实验对比🆚</p><p class="ql-block">‍ 走马灯开扇叶和无扇叶 增加火源转速有更快吗 ? </p> <p class="ql-block">在实际实验中,可以明显观察到随着火源增大,走马灯的转速会显著提升,扇叶转动速度加快,带动灯内的画面快速旋转,视觉上有明显的加速效果。</p> <p class="ql-block">无扇叶无法转化动力:如果没有扇叶,热空气虽然会上升,但没有扇叶来承接热空气的作用力并将其转化为旋转的动力,热空气的能量就无法有效地使走马灯产生转动,走马灯也就不会“走”了。</p> <p class="ql-block">原理揭秘:科学点燃梦幻的火花</p><p class="ql-block">点燃蜡烛,火焰释放热量,加热周围空气。热空气密度小于冷空气,遵循热胀冷缩原理,热空气会上升。上升的热空气冲击叶轮,产生推力。由于叶轮特殊设计,推力转化为旋转动力,带动灯罩转动。于是,我们看到走马灯缓缓旋转,画中景象如梦幻般流动。这是热学与力学的完美融合,让我们领略到科学的神奇力量。</p> <p class="ql-block"> 1. 热空气上升原理</p><p class="ql-block"> ○ 走马灯一般在其内部有一个蜡烛或其他热源。当蜡烛燃烧时,会加热周围的空气。热空气的密度比冷空气小,根据阿基米德原理(浸在液体或气体中的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体或气体的重量),热空气就会上升。</p><p class="ql-block"> 2. 旋转运动原理</p><p class="ql-block"> ○ 走马灯的灯罩通常是一个可以绕轴旋转的结构。灯罩上有一些叶片,这些叶片被上升的热空气推动。当热空气上升时,会对叶片产生一个向上的作用力。由于叶片的形状和安装方式,这个作用力会产生一个切向的分力,使得灯罩开始绕轴旋转。就像风车在风吹动下旋转一样,走马灯的灯罩也在热空气的推动下持续旋转,从而形成走马灯不断转动的效果。</p> <p class="ql-block">成品展示:梦幻之光照亮心灵</p><p class="ql-block">当走马灯开始旋转,仿佛时间都为之停留。烛光摇曳,映照着纸上图案,营造出如梦如幻的氛围。那一刻,传统与现代交织,艺术与科学共鸣。自制走马灯,不仅是一件手工作品,更是对科学探索的热情,对传统文化的传承。它让我们在快节奏生活中,停下脚步,感受科学与艺术的魅力,点亮心中那盏好奇与探索的明灯。</p> <p class="ql-block">平阳县小五年二班 蔡甜蜜</p>