中华小发明

       该展项主要像观众介绍四个具有代表性的古代发明。首先是悬挂上方的走马灯。走马灯也叫马骑灯，是中国传统玩具之一，属于灯笼的一种。常见于除夕、元宵、中秋等节日。在古代人们会在灯内点上蜡烛，蜡烛产生的热力会形成一股气流，令轮轴转动。在灯的轮轴上会放有各种图案的剪纸，烛光将剪纸的影投射在屏上，图象便不断走动。因为在灯各个面上绘制的图画多为古代武将骑马图，而当灯转动时看起来就像几个人你追我赶一样，故名走马灯。而走马灯的工作原理也是现代燃气涡轮工作原理的一个原始应用。

       接下来在下方可以看到一个球形小炉，它被称为杯中香炉，又称“香熏球”、“卧褥香炉”、“熏球”。顾名思义，可在寒冷的冬季时将其放在被子中起到取暖香薰的作用。而这个香炉奇处就在这铜制容器上：不论香炉在被子里怎么翻滚，香炉四周的环形支架都能保证香炉呈水平放置，丝毫不用担心火炭会倾覆。在物理学当中，我们知道要使一个具有一定重量的物体不倾斜翻倒，最佳的方法是采用支点悬挂。香薰球就是采用了这种方法，将香盂悬挂在两边各有一个轴孔的内持平环中，当内持平环呈水平位置时，香盂因自身重量，可以前后轻微晃动而不会左右倾斜翻倒。但仅用一个持平环是无法避免香盂向轴向方向倾斜翻倒的。为解决这一问题，必须在轴向再做一个较大的持平环，将悬挂香盂的内持平环悬挂在外持平环上，并使两环的轴孔正好垂直，轴心线的夹角为90度。这样，内持平环能避免香盂前后方向倾斜；外持平环则能防止香盂（包括内持平环）左右倾斜。香炉中的盂心随重心作用，始终与地面保持平行，无论薰球怎么转动，盂内的香料都不会撒出，可置于被中或系于袖中。在现代社会中银薰球的这种结构完全符合现代航空航海中使用的陀螺仪原理。罗盘就是悬挂在一种称为"万向支架"的持平环装置上。

       在被中香炉的左侧则是另一个古代的小发明，公道杯，又称“九龙杯”。公道杯盛酒最为公道，盛酒时只能浅平，不可过满，否则，杯中之酒便会全部漏掉，一滴不剩。它的秘密在于杯中央立的一老头或龙头，其体内有一空心瓷管，管下通杯底的小孔；管的上口相当于老人胸前的黑痣高度或龙颔。而公道杯的物理原理则是虹吸原理，杯中头体下与杯底连接处留有一孔，向杯内注水时，若水位低于瓷管上口，水不会漏出；当水位超过瓷管上口，水即通过杯底的漏水孔漏光。

       最后一项为倒灌壶，既然被称为小发明，那么此壶就不是一般的水壶。我们可以发现此壶虽然有“盖”，但壶盖与壶身设计制作为一体，根本无法打开。通过图片也可以观察到壶底有一小洞。而此壶的不一般的体现则是该壶逆反了传统的壶顶注水法，我们把壶倒过来，将水从底部注进壶里，放正后倒出，因此也被称为“倒流壶”，而壶底中心有一通心管又称内管壶。这倒灌壶的原理就与这通心管有关，在物理学当中我们将其称为连通器原理。因为连通器中的水面处于同一高度，所以灌水时，只要水面低于壶嘴导管的下端，就不会有水从壶嘴流出。当壶身正过来时，因为水面低于中心导管的上端，多以也不会有水从小孔漏出。