Question

【題目】走馬燈是我國(guó)傳統(tǒng)節(jié)日玩具之一，屬于燈籠的一種。如圖甲是某同學(xué)制作的走馬燈，底座上固定一立柱，空?qǐng)A珠筆芯套在立柱上（如圖乙），葉輪中間安裝有子母扣（子母扣如圖丙所示），葉輪與燈罩粘貼牢固，將組裝好的燈罩放在筆芯上，點(diǎn)燃蠟燭，燈罩就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。請(qǐng)解釋走馬燈在蠟燭熄滅前可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的原因。

Answer 1

【答案】蠟燭的火焰使其附近空氣溫度升高，體積膨脹，根據(jù)可知，一定質(zhì)量的空氣體積膨脹后，密度變小而上升，當(dāng)上升的熱空氣經(jīng)過(guò)燈罩上傾斜的葉輪時(shí)就會(huì)推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)燈罩轉(zhuǎn)動(dòng)。熱空氣上升后，冷空氣由下方進(jìn)入補(bǔ)充，被加熱后密度變小而上升，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，如此反復(fù)，從而使燈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至蠟燭熄滅為止。

【解析】

走馬燈主要利用了氣體驅(qū)動(dòng)的原理和密度的知識(shí)。蠟燭被點(diǎn)燃后，使其附近空氣溫度升高，體積膨脹，根據(jù)可知，密度變小而上升，熱空氣經(jīng)過(guò)燈罩上傾斜的葉輪時(shí)就會(huì)推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)燈罩轉(zhuǎn)動(dòng)。熱空氣上升后，冷空氣由下方進(jìn)入補(bǔ)充，如此反復(fù)，從而使燈持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，直至蠟燭熄滅。