李湘黔

STEM知识素养

一、人文知识

孔明灯，就是我们俗称的天灯、许愿灯，是一种古老的中国手工艺品，在古代常用作军事用途。

相传在五代（907--960）时期，一名叫莘七娘的妇人，随丈夫在福建打仗的过程中，为了帮助传递信号，她用竹皮部分（竹篾）扎成笼子状的框架，在框架外糊上纸，做成灯罩，灯罩底盘上放置可燃性较好的松脂，点燃松脂，产生热气，灯就靠低密度的热空气飞上天空。

另有相传孔明灯是三国时期诸葛亮发明的。当年，诸葛亮（字孔明）被司马懿围困于平阳，诸葛亮算准风向，用会飘浮的纸灯笼传递求救信息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形与诸葛孔明平时戴的帽子相似，因此而得名。

随着历史的变迁，孔明灯已退出了军事舞台，放孔明灯逐渐变成了民间风俗。逢年过节，人们通过放孔明灯来祈福或寄托愿望，增添节日的欢乐。

二、科学知识

孔明灯是利用空气的浮力飘起来的。放孔明灯需要先点燃内部的灯，使灯罩内的空氣受热膨胀，从而使整体的平均密度小于周围的空气密度。

STEM活动实践

一、创意实践

制作孔明灯

（一）材料

剪刀、裁纸刀、尖嘴钳、细铁丝、打火机、棉线、棉花、纸、工业酒精、竹条、502胶水等。

（二）创意参考步骤

1.裁竹条。用小刀将竹条内侧部分尽可能刮掉，并使竹条内侧平滑，厚度尽可能一致且小于3毫米。然后用小火加热竹条竹节处，当竹皮开始变黑时，停止加热，将竹条弯曲成圆形，用502胶水将竹条两端粘贴固定。

2.制灯罩。根据圆形竹条的直径，用首尾相接粘贴的方法制作一个略大的纸筒。用另外一张纸剪出一个圆盖，将纸筒一端盖住并粘贴固定，使之不漏气。

3.固定外形。在第一步制得的竹圈内，将两根细铁丝垂直交叉固定在竹圈上，然后将竹圈粘贴固定在灯罩开口处。

4.尝试放飞。在铁丝交叉处绑上浸染了酒精的棉花，将灯罩拉直，点燃棉花，便可以放飞了。

二、创意改良

上述制作方法是利用点燃酒精来实现孔明灯的放飞，但是酒精点燃之后遇到易燃物容易引起火灾。有什么更安全的办法来减小孔明灯内空气密度从而实现孔明灯的放飞呢？

三、创意挑战

孔明灯利用重力和浮力的关系来控制孔明灯在竖直方向上下移动，请你尝试利用身边的器材来制作一个可以控制水平方向移动的孔明灯。

（编辑Seven）