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(共30张PPT)
科技擂台
第17节　自制走马灯大比拼
情境与问题
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古老而又神奇的走马灯让人赞叹不已，让我们利用身边的材料亲自动手制作一盏会讲中国故事的走马灯，那怎样制作走马灯呢？
搜集信息、设计方案、制作模型、检验与改进、展示与应用。
设计与实施
我们需要通过什么途径获取哪些信息呢？
（一）搜索信息
设计与实施
（1）走马灯的结构：风轮、旋转轴、灯筒、底座、热源（蜡烛）。
（2）制作材料
骨架材料：竹篾、高粱杆、细铁丝、细木条等；
装饰材料：薄纸、彩纸、纱、绢、透明纸等；
辅助材料：蜡烛、缝衣针、子母扣、胶水等。
设计与实施
（3）样式
传统宫灯式：六角形或圆筒形，上围裙簇纸花、写吉祥语，下围裙吊纸穗，图案多为历史故事（如“关公战长沙”）。
主题创意式：如猫捉老鼠灯、孙悟空追妖怪灯，内轴绘制对应主题图案。
现代简易式：简化骨架，用硬纸板、卡纸制作，适合手工DIY。
设计与实施
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拆解走马灯，了解它的结构和功能。
设计与实施
走马灯分解图 零部件名称 作用
风轮 转动机械
灯筒 壁上绘制或粘贴图案，随风轮转动，呈现光影效果
热源 如蜡烛，加热空气产生热气流，为风轮转动提供动力
底座 支撑走马灯整体，放置热源等部件
设计与实施
从风轮、灯筒、热源、底座进行思维发散。
（二）设计方案
设计与实施
在制作模型前，我们需要明确哪些内容？
（三）制作模型
材料工具和制作方法。
设计与实施
实验方法
制作模型
（1）材料工具：卡纸1张、有光纸1张、按扣儿1只、18厘米长的铁丝1根、蜡烛1支、胶水、木板、剪刀、刻刀、钢丝钳、圆规、锉刀等。
设计与实施
实验方法
制作模型
（2）制作方法：
第一步：做顶盖。
在卡纸上参照下图画线，再沿实线裁开。裁开部分沿虚线向下折成一个斜面，把圆片外部锯齿向下折，在圆心处装上一个按扣儿。
设计与实施
实验方法
制作模型
第二步：做灯筒。
用有光纸做一个直径10厘米、高10厘米的圆筒，在圆筒上绘制讲述中国故事的图案，将圆筒粘接在顶盖的锯齿上。
设计与实施
实验方法
制作模型
第三步：做支架。
用锉刀将铁丝的两头锉尖，把铁丝按照下图尺寸弯成支架，固定在木板上。
设计与实施
实验方法
制作模型
第四步：组装。
把灯筒罩在支架上，铁丝尖顶在按扣儿的凹槽内。在木板上放一支蜡烛点燃后，灯罩会慢慢地转动起来。
检验与改进
点燃蜡烛进行检测和调试，走马灯能转起来吗？如果不能转动，就试着从叶片数量、弯折角度等方面找一找原因。
（一）检测调试
检验与改进
叶片数量：叶片过少，上升气流推动力不足，难以驱动走马灯转动；叶片过多或分布不均，会阻碍气流，造成互相干扰。
弯折角度：角度过小，对气流的导向作用弱，无法产生足够的旋转力；角度过大，气流流动异常，影响叶片与气流的相互作用。
检验与改进
（二）改进交流
（1）调整叶片数量：若叶片较少，可适当增加至6～8片，确保叶片分布均匀，以便充分利用热空气上升产生的力量，形成连续稳定的推动力。若原本叶片数量较多，可适当减少，避免叶片间相互阻挡气流流通。
检验与改进
（2）调整弯折程度：使用工具（如镊子）小心调整叶片的弯折角度，将其控制在45°～60°之间。这个角度范围能较好地引导热空气上升，产生有效的旋转力，推动走马灯转动。调整时要尽量保证每个叶片的弯折角度一致。
检验与改进
（三）进一步探究
猜想：走马灯转得快慢主要与风轮有关。
怎样让走马灯转得更快？
检验与改进
风轮转得快慢与什么有关呢？
检验与改进
实验目的：探究风轮叶片的多少以及风轮叶片距蜡烛的远近对走马灯转动速度的影响。
实验材料：走马灯（可拆卸调整叶片数量）、蜡烛若干、火柴、尺子、记录本、笔等。
检验与改进
实验方法
实验方法
实验方法
实验1：探究风轮叶片的多少对走马灯转动速度的影响。
保持风轮叶片距蜡烛的距离不变，如固定为10厘米。
分别安装不同数量的叶片到走马灯上，如设置3片、5片、7片三种情况。
点燃蜡烛，观察并记录走马灯的转动情况（如是否转动、转动速度等）。
每种叶片数量重复实验3次，以减少偶然误差。
检验与改进
实验方法
实验方法
实验方法
实验2：探究风轮叶片距蜡烛的远近对走马灯转动速度的影响。
固定风轮叶片的数量，如选择5片叶片。
改变风轮叶片距蜡烛的距离，如设置5厘米、10厘米、15厘米三种情况。
点燃蜡烛，观察并记录走马灯的转动情况，同样每种距离重复实验3次。
检验与改进
实验方法
实验方法
实验现象
实验1：
叶片数量为3片时，走马灯转速较慢，有时出现转动不连续、卡顿的现象。
叶片数量为5片时，走马灯转动速度明显加快，转动过程相对平稳。
叶片数量为7片时，走马灯转动速度和5片时相比没有显著提升，部分实验中转动速度略有下降，且转动时能感觉到叶片之间的气流有些紊乱。
检验与改进
实验方法
实验方法
实验现象
实验2：
距离为5厘米时，走马灯转动速度很快，但因为距离蜡烛太近，火焰可能对走马灯底部有轻微烘烤，存在一定安全隐患。
距离为10厘米时，走马灯转动速度适中且稳定。
距离为15厘米时，走马灯转动速度明显变慢，有时难以持续转动。
检验与改进
实验结论
结论1：风轮叶片的多少对走马灯的转动速度有影响。在一定范围内，适当增加叶片数量可以提高走马灯的转动速度和稳定性，但叶片数量过多可能会导致气流紊乱，反而影响转动效果。
检验与改进
实验结论
结论2：风轮叶片距蜡烛的远近也会显著影响走马灯的转动速度。距离过近，虽然能获得更多热量使转动加快，但存在安全隐患；距离过远，获得的热量不足，走马灯的转动速度会变慢。
展示与应用
将制作好的走马灯放置在开阔、平稳且安全的展示台上，确保周围没有易燃物品。调整好走马灯的悬挂位置，使其能够自由转动。打开灯光（若有装饰灯），以便其他同学能够清晰地看到走马灯的整体外观、色彩以及转动效果。此外，可以同时展示多个不同设计风格（如传统中式、现代简约式等）或不同主题（如神话故事主题、自然风景主题等）的走马灯作品。
展示与应用
板书设计
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1.情境与问题：制作一盏会讲中国故事的走马灯。
2.设计与实施：搜集信息、设计方案、制作模型。
3.检验与改进：检测调试、改进交流、进一步探究。
4.展示与应用：展示走马灯作品。

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