走馬燈旋轉的奧秘

走馬燈，又稱跑馬燈，古稱蟠螭燈（秦漢）、仙音燭和轉鷺燈（唐）、馬騎燈（宋），漢族特色工藝品 ，屬于燈籠的一種，是一種古老而神奇的光學玩具，常見于元旦、元宵、中秋等節日。公元1000年左右，古人就創造了走馬燈，許多古籍都有關于走馬燈的記述。

走馬燈上有平放的葉輪，下有燃燭或燈，點燃蠟燭，熱空氣上升產生氣流，帶動燈內葉輪旋轉，從而使得燈壁上的圖案投影到四周，形成動態的光影效果，仿佛駿馬奔騰，栩栩如生。因在燈各個面上繪制古代武將騎馬的圖畫，而燈轉動時看起來好像幾個人你追我趕一樣，故名走馬燈。由于走馬燈仿佛幾個人在你追我趕，也用來比喻來往穿梭不停的事物。

走馬燈不僅承載著傳統文化的魅力，更蘊含著豐富的科學原理，是現代燃氣渦輪工作原理的原始應用。你想動手制作一個走馬燈嗎？本期科學課堂為大家介紹走馬燈的制作方法，接下來請跟著本文動手實驗，揭開走馬燈光影流轉中的科學奧秘。

科學原理：

點燃蠟燭，蠟燭燃燒放出熱量，將化學能轉化為內能，使紙杯內的空氣溫度升高。紙杯內熱空氣密度變小上升，而冷空氣則會從下方補充進來，形成空氣對流。紙杯頂部設計有傾斜的葉片，熱空氣上升時會沖擊葉片，產生推力，將內能轉化為機械能，從而帶動紙杯持續旋轉起來。

材料準備：一次性紙杯、美工刀、圓規、刻度尺、鉛筆、蠟燭、打火機、子母扣、一次性筷子、小木塊、廢舊筆芯、電烙鐵

實驗操作：1. 用圓規在一次性紙杯底部中央畫一個直徑2cm的圓，若沒有圓規，可用小圓環代替畫圓。

2. 用刻度尺過圓心畫兩條相互垂直的直線至紙杯邊沿。

3. 用電烙鐵在紙杯底部中央（圓心處）開一個比子母扣凸起部分稍大一點的圓孔。

4. 用美工刀沿著紙杯邊沿將所畫4條直線割開1cm。

5. 用美工刀沿著同一方向貼著紙杯邊沿割開0.5cm，并將割開部分沿同一方向向上翻折起來。

6. 用電鉆在小木塊上開一個孔徑，比一次性筷子直徑略大的圓孔，將一次性筷子固定在木塊上，再將廢舊筆芯固定在一次性筷子上，使筆尖朝上。

7. 將子母扣放在廢舊筆芯的筆尖上，并將紙杯倒扣在子母扣上。

8. 將蠟燭放在紙杯底下，點燃蠟燭加熱一段時間后，即可看到紙杯轉動起來。