走马灯旋转的奥秘

走马灯，又称跑马灯，古称蟠螭灯（秦汉）、仙音烛和转鹭灯（唐）、马骑灯（宋），汉族特色工艺品 ，属于灯笼的一种，是一种古老而神奇的光学玩具，常见于元旦、元宵、中秋等节日。公元1000年左右，古人就创造了走马灯，许多古籍都有关于走马灯的记述。

走马灯上有平放的叶轮，下有燃烛或灯，点燃蜡烛，热空气上升产生气流，带动灯内叶轮旋转，从而使得灯壁上的图案投影到四周，形成动态的光影效果，仿佛骏马奔腾，栩栩如生。因在灯各个面上绘制古代武将骑马的图画，而灯转动时看起来好像几个人你追我赶一样，故名走马灯。由于走马灯仿佛几个人在你追我赶，也用来比喻来往穿梭不停的事物。

走马灯不仅承载着传统文化的魅力，更蕴含着丰富的科学原理，是现代燃气涡轮工作原理的原始应用。你想动手制作一个走马灯吗？本期科学课堂为大家介绍走马灯的制作方法，接下来请跟着本文动手实验，揭开走马灯光影流转中的科学奥秘。

科学原理：

点燃蜡烛，蜡烛燃烧放出热量，将化学能转化为内能，使纸杯内的空气温度升高。纸杯内热空气密度变小上升，而冷空气则会从下方补充进来，形成空气对流。纸杯顶部设计有倾斜的叶片，热空气上升时会冲击叶片，产生推力，将内能转化为机械能，从而带动纸杯持续旋转起来。

材料准备：一次性纸杯、美工刀、圆规、刻度尺、铅笔、蜡烛、打火机、子母扣、一次性筷子、小木块、废旧笔芯、电烙铁

实验操作：1. 用圆规在一次性纸杯底部中央画一个直径2cm的圆，若没有圆规，可用小圆环代替画圆。

2. 用刻度尺过圆心画两条相互垂直的直线至纸杯边沿。

3. 用电烙铁在纸杯底部中央（圆心处）开一个比子母扣凸起部分稍大一点的圆孔。

4. 用美工刀沿着纸杯边沿将所画4条直线割开1cm。

5. 用美工刀沿着同一方向贴着纸杯边沿割开0.5cm，并将割开部分沿同一方向向上翻折起来。

6. 用电钻在小木块上开一个孔径，比一次性筷子直径略大的圆孔，将一次性筷子固定在木块上，再将废旧笔芯固定在一次性筷子上，使笔尖朝上。

7. 将子母扣放在废旧笔芯的笔尖上，并将纸杯倒扣在子母扣上。

8. 将蜡烛放在纸杯底下，点燃蜡烛加热一段时间后，即可看到纸杯转动起来。