人类自古以来就梦想着能像鸟儿一样在天空中飞翔。而二十世纪最重大的发明之一——飞机，则承载着人类搏击长空的梦想。从依靠自身动力的滑翔机到现在节能减排的电动飞机，无不展现科学家对于飞机动力不断探索的智慧，当然，他们是站在前人的肩膀上，不断探索，精益求精，取得如此成就。接下来，请随我一起，依托展项，了解飞机动力的奥妙，体会科学家不断探索的伟大精神。

就算没有翅膀,也要创造翅膀去自由飞翔。1801年,英国的乔治·凯利爵士在研究了风筝和鸟的飞行原理之后,于1809年试验制造了一架滑翔机，由此开启了人类滑翔蓝天的时代。滑翔机大多没有动力装置，只依靠气流进行滑翔与翱翔。那滑翔机是怎么运用气流的呢？这就要用到伯努利原理，那什么是伯努利原理呢？我们通过这个展项——看谁吹的高来了解一下。展台的管道内各有五只小球，当我一会儿点击按钮，风会在最左侧出风口吹出，大伙儿先来猜一下，哪只小球被吹的最高？同学们说离风口越近，风越有劲儿，小球就会越高。是不是这样呢？我们来验证一下，点击按钮，我们看到离出风口最远的乒乓球反而被吹得最高，后面的小球慢慢下降，依次递减，靠近吹风口的小球居然被吹得最低。因为根据伯努利原理，在流体运动中，流速快时压强小，流速慢时压强大，靠近风口的位置，虽然风速大，但压强小，很难把小球托起来，远离风口的位置，虽然风速小，但是压强大，很容易就把小球给顶上去。滑翔机机身呈明显的流线形，这样可以在飞行中减少空气的阻力。而机翼狭长，且切面成拱形，在拱形的上表面，空气流动速度较快，在较短的下表面，空气流动速度慢，根据伯努利原理，流速快压力小，流速慢压力大，上面形成气旋，下面产生压力，因此就有了一个升力。现在飞机机翼的设计延用了这一原理的运用。当然，伯努利原理只是飞机的起飞原理之一，只有当机翼移动起来，才适用这一规律。这表明飞机只有获得了一定动力才能从地面起飞，而且飞机的重量越大，起飞需要的行程也就越长，能够为飞机提供足够快的速度，而飞机的推动力又是有螺旋桨的拉力，或者喷气式推进装置的推力提供的。

在1903年，美国的莱特兄弟以滑翔机为基础，制造出了第一架动力飞机——“飞行者”1号，并且获得试飞成功。这架飞机安装了泰勒发明的活塞式发动机，而这种发动机是将燃料燃烧产生的热能转变成机械能，从而为推动螺旋桨转动。那么，它是怎样完成这个能量转换过程的呢？咱们来看看这件展品——发动机，要完成这个能量转换必须经过进气，需要把可燃混合气引入气缸；然后将进入气缸的可燃混合气压缩，压缩接近终点时点燃可燃混合气；可燃混合气着火燃烧膨胀，推动活塞下行实现对外作功；最后排出燃烧后的废气。即进气、压缩、作功、排气四个过程。随着发动机的不断改进，1939年8月，德国率先研制出了第一架喷气式飞机，二战末期，出现了配备全新的推进装置的战斗机。 上世纪而六十年代，波音707的出现，标志着民用航空使用的活塞式发动机最终被喷气式发动机取代。

20世纪初，螺旋桨式飞机与喷气式飞机相继出现并得到广泛运用，两者利用到了基于牛顿第三定律的作用力与反作用力的科学原理。作用力与反作用力是对平衡力，大小相等，方向相反，并遵循动量守恒的定律。我们来看看什么是动量守恒，拉起第一个钢球，然后松手，我们可以看到钢球相继碰撞，最后一个钢球被撞起到一定的高度，仔细发现，拉起第一个钢球的高度与最后一个钢球上升的高度是一样的，当我同时拉起两个、三个，现象是一样的，因为当我拉起钢球时，它们具有了势能，当放下小球且小球与相邻球碰撞时，势能转换成动能，经过中间小球的传递，动能又转换成势能，原先静止的小球被撞起，如此周而复始，最后受磨擦阻力等影响，运动渐渐停止。一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观物体的高速运动。小到微观粒子，大到宇宙天体，无论内力是什么性质的力，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的。

随着科技的不断进步，飞机得到了广泛的运用，民航机、直升机在现在可以说是抬头皆可见，比如让我们国人引以为豪的拥有自主产权的C919民用飞机。目前，大多数的飞机以化石能源为动力，所以对大气造成严重污染，据统计，2019年，单航空业的碳排放量占全球总排放量的2.5%，于是科学家不断探索电动飞机，电动飞机依靠电动机驱动，电力来源包括燃料电池、太阳能电池、超级电容器、无线能量传输或其他种类的电池等。优点是节能环保，高效率低能耗，同时实现接近零排放，噪声和振动水平很低，是名符其实的环境友好飞机。2010年4月7日，瑞士的“阳光动力”号太阳能飞机首次成功试飞，不过，目前研制的电动飞机多数属于实验性质的试用品，还未投入市场。接下来，咱们馆里正好有件展项——太阳能飞机，我们一起来看看这里的飞机是怎么运作的。我们来看每支飞机的机翼下面都有安装太阳能电池板，我们按下按钮，会有灯光射出，我们用灯光模拟太阳光，通过镜面的反射作用，把灯光反射到太阳能电池板上，这时，光能迅速转化为电能，电能驱动飞机模型环绕飞行。

从滑翔机的诞生到现在电动飞机的探索，昭示着科技的不断进步，这都源于科学家们站在巨人肩膀上不断地创新与尝试。科技是民族发展之基，创新是民族进步之魂，在这里，我号召大家多多学习科学知识，把知识转化为造福人类的力量！