會「自動」爬坡的雙錐體.doc

會自動爬坡的雙錐體修改自.tw/power/power-017.html一、 器材：漏斗、膠帶、長條棒(如筷子、竹棒、長尺、海報紙條等皆可)兩根二、 操作步驟與現象(1) 取二個漏斗(越大越好)，如圖一所示口與口對齊，以膠帶黏貼固定，完成雙錐體。(2) 取二支長條棒，排成字形，架高放置，使開口處略高。放置好後，以口徑一致的管狀體或圓柱體放在開口處，確定物體會由高處低往低處滾動。 (3) 如圖二所示，將雙錐體放置在略靠近狹小開口(低處)，觀察雙錐體會如何運動？咦！雙錐體竟然會往高處滾動，像是會爬坡。是不是很奇怪呢？動腦想一想，為什麼？ 圖一圖二三、由同學親自演示四、觀看影片（10M）五、原理解說：科學原理如下：當雙錐體放在低處時，與木棍的接觸點較為遠離重心，在高處時由於木棍開口較大，雙錐體與木棍的接觸點接近重心，因此雖然由低到高，但是雙錐體的重心卻是由高至低其實雙錐體並沒有違反重力往下(地心)的原則，而是由於字型軌道構造造成的錯覺。雙錐體是對稱結構，故重心在中心點。如下圖，當雙錐體放在低處(右邊)時，與木棍的接觸點較為遠離重心M，在高處時(左邊)由於木棍開口較大，雙錐體與木棍的接觸點接近重心M。因此雖然由右到左，木棍高度增加，但是雙錐體的重心是由高至低，因此雙錐體並沒有違反重力的原則。這個科學展示呈現了讓一般人誤以為反重力(Anti-Gravity)的驚奇效應。由上述解釋可知：(1)如果木棍放置太斜，雙錐體由右到左的滾動距離也會變短。(2)如果木棍的開口太大；或是漏斗太小，雙錐體的滾動距離同樣變短。(3)雙錐體一開始放置的位置，儘量在重心M可以越高的位置越好（但是太高雙錐體容易傾斜歪掉）。 叮嚀的話：想要看到雙錐體往高處滾動，必須調整好木棍高低差、開口大小以及雙錐體放置的位置。而製作雙錐體的漏斗不能太小，因為重量太輕比較不容易顯示效果(不滾動或滾動距離很短)，漏斗太小則往上滾動的距離也會相對較短往“上”滾的物體/tkc028a/lesson/exp/paras/para1/para1_2-2.htm一、活動專案製作研究雙錐體。二、活動目標通過學生自己製作雙錐體，自己研究雙錐體，培養學生動手動腦的能力。三、活動準備教師準備可樂瓶鐵架台雙錐體漏斗鐵筒泡沫塑料剪子刀子膠條紙彩色筆。學生準備可樂瓶鐵架台泡沫塑料剪子刀子膠條紙彩色筆皮筋。四、活動導入 實驗現象 實驗器材及自製方法 實驗方法和步驟 實驗原理 探究活動設計評價 擴展與聯繫 一、實驗器材及自製方法1.軌道：如圖所示，側視，左低右高；俯視，左窄右寬，其寬度可以調節。圖1-1 側視圖1-2 俯視2.同底雙圓錐體，如圖。 二、實驗方法和步驟把雙圓錐體放在軌道低端，適當調節軌道寬臂之間的距離，可使物體向軌道高端方向滾去。找到此臨界值後，將軌道固定。三、實驗原理物體在重力作用下，只能由高處向低處運動，此實驗中雙圓錐體向軌道上方滾動，是由於向上時軌道臂間的距離變大，錐體與軌道的支持點由錐底向錐尖方向移動，從而使錐體的重心（位於雙錐體的中軸上）降低。如果由於軌道分開而使重心降低的高度大於軌道上升的高度，雙圓錐體就會向軌道上方滾去。從能量的角度來解釋：在運動過程中重心降低，重力勢能減小，轉化為物體平動和轉動的能量。從物體平衡的角度來解釋：當物體的重心最低時，物體處於穩定平衡狀態。把物體從某位置微擾一下，如果它的重心升高，那麼它就會返回到原來的位置；如果它的重心降低，那麼它就會向重心更低的方向運動。實驗中影響錐體向上滾動的條件是由軌道和雙圓錐體的下列三個幾何參數決定的。(1) 導軌的坡度角 a：可調，(2) 雙軌道的夾角 2g：可調，(3) 雙錐體的錐頂角 2b：固定無法調動。圖中，若雙圓錐的錐頂角為2，兩軌道間的夾角為2，軌道與水平線的坡度角為，h1 -h20時，雙圓錐體可以向上坡方向滾動，通過三角函數運算可得，要使圓錐體上轉，應滿足不等式： tantan tan 雙錐體的錐頂角 W角是固定無法調動的參數，雙軌道的夾角q與導軌的坡度角 a是可調的。雙錐體重心能否移動與此三個角的大小有關係。1. 雙錐體重心位於錐體軸線的中點。2. 當錐體置於軌道最低點時(見圖二)錐體在軌道上的支點為M，重心距底座檯面的高度為HM；3. 當錐體位於軌道較高處時，由於兩軌道存在夾角而變寬，使錐體支點支於N點，重心距檯面高度降低為HN，由於HNHM，此時重心下降了，所以錐體上滾。4. 計算表明，當錐頂角W，雙軌道夾角q 與導軌的坡度角a 三角滿足下面關係時：就會出現錐體主動上滾的現象探究活動設計評價方案1：對象：初中學生目標：學習觀察，激發興趣模式：演示，討論，實驗過程過程評價(1) 教師導入：常言道：“人往高處走，水往低處流”。在你面前有一個左高右低的坡道，把一個能夠滾動的旋轉體放在軌道上，放手以後，它是向坡下滾還是往坡上爬？ (2) 教師演示：(3) 誘思：真是不可思議！它竟然會往上滾了。請同學們分組討論物體上滾的奧秘在哪裡？(4) 學生分組議論，並實驗(5) 教師必要時誘導：你們看到哪些現象，還希望看到哪方面的現象？設想一下你沒有見到的東西。(6) 桌上有支筆和一個小球，能否用它來驗證一下你的想法？(7) 交流和小結(1) 教師提出問題，引起學生注意，為演示作準備。(2) 創設實驗情境，激發學生認知衝突，從而形成學生探究的問題。(3) 收集證據(4) 收集更多的證據。(5) 用實驗來驗證。(6) 交流並用理論來解釋。評價這是一個以學習觀察方法為主要目標的探究活動，為了激發學生的思維衝突，用教師的演示實驗更好，因為開始讓學生從正面觀察，而見不到側視和俯視的現象，學生就會感到更驚奇。為了探究問題的答案，學生必須充分運用自己觀察中形成的表像，觀察仔細的學生能夠發現旋轉體在上滾的過程中有“沒入”軌道的現象，由此又可以進行聯想和想像，並在討論中提出一種或多種模型，再用實驗來驗證，最後進行大組交流，全面觀察開始的演示實驗，並用重力作用和能量的原理來解釋。在這一過程中，學生探究的積極性比較高，可以更好地體驗觀察探究的方法。方案21. 對象：高中學生2. 目標：學習提出問題，深入研究3. 模式：自主定位性課題研究4. 過程：教師演示，或網上展示，請學生觀察後作為一個研究課題以小組的形式進行探究，最後以論文的形式交流。在過程中，教師需瞭解學生進展情況，必要時可以就下列問題進行引導（不要一次把所有問題全盤托出）： (1) 你看到了哪些現象？(2) 你能提出哪些問題和課題？(3) 為了尋找物體上轉的奧秘，你認為還需要瞭解哪些資訊？(4) 你能想像出其中斷的資訊內容嗎？(5) 你能解釋上轉的原因嗎？它是否違背能量守恆定律？(6) 上轉的條件是什麼 擴展與聯繫1.在中國東北和江蘇茅山有一種奇景，看上去，地面呈傾斜狀，球放在地面上會向坡上滾動，其實是一種錯覺。2.利用平衡的原理還可以製作類似的裝置，能使物體向上滾動。如下圖所示錐體爬坡具實的應用/crusher/shebei10669.html錐體爬坡現象描述物體一定是從高處向低處滾嗎?這個錐體爬坡會給你不一樣的感覺把錐體放在斜坡最低處，手鬆開後，錐體居然漸漸往上爬到斜坡最高處。原理解釋這個錐體是個雙錐體，它的重心在雙圓錐的軸線與雙圓錐底面的交點上。表面上，圓錐是在爬斜坡，其實，由於軌距有寬窄，軌道高的地. 錐體爬坡現象描述物體一定是從高處向低處滾嗎?這個錐體爬坡會給你不一樣的感覺把錐體放在斜坡最低處，手鬆開後，錐體居然漸漸往上爬到斜坡最高處。原理解釋這個錐體是個雙錐體，它的重心在雙圓錐的軸線與雙圓錐底面的交點上。表面上，圓錐是在爬斜坡，其實，由於軌距有寬窄，軌道高的地方軌距寬，因此圓錐在。技術動力學依賴如何與你單車互動，怎麼移動你的重量並且怎麼平衡，與瞭解踩踏和煞車效率與所有一切的單車相關技巧爬坡下坡轉彎。這些技巧可以經由經驗的累積而達到，然而經由刻意的學習可以加快達成並享受更多的登山車樂趣。與單車互動你不僅只是騎單車而是要和它互動，經由移動您的手臂肩膀屁股，可以改。技術動力學依賴如何與你單車互動，怎麼移動你的重量並且怎麼平衡，與瞭解踩踏和煞車效率與所有一切的單車相關技巧爬坡下坡轉彎。這些技巧可以經由經驗的累積而達到，然而經由刻意的學習可以加快達成並享受更多的登山車樂趣。與單車互動你不僅只是騎單車而是要和它互動，經由移動您的手臂肩膀屁股，可以改。技術動力學依賴如何與你單車互動，怎麼移動你的重量並且怎麼平衡，與瞭解踩踏和煞車效率與所有一切的單車相關技巧爬坡下坡轉彎。這些技巧可以經由經驗的累積而達到，然而經由刻意的學習可以加快達成並享受更多的山地車樂趣。與單車互動你不僅只是騎單車而是要和它互動，經由移動您的手臂肩膀屁圌股，可以。技術動力學依賴如何與你單車互動，怎麼移動你的重量並且怎麼平衡，與瞭解踩踏和煞車效率與所有一切的單車相關技巧爬坡下坡轉彎。這些技巧可以經由經驗的累積而達到，然而經由刻意的學習可以加快達成並享受更多的登山車樂趣。與單車互動你不僅只是騎單車而是要和它互動，經由移動您的手臂肩膀屁股，可以改。一朋友推薦得以前往一睹風采，淩冬之日，來到宋莊鎮，粗一看，並沒有感覺到她濃厚的藝術氛圍，越往裡走，藝術氛圍越濃厚，一個蘊含金木水火土的錐體造型映入眼簾，緊挨著的上上書畫藝術館古樸典雅，鎮內分散著各種各樣的書畫工作室，有朋友等候，鑒於時間關係，我們只看了兩個工作室，一個是徐仲平的，一個是任子仟的，都是。這是高中課程學到重力時的一個教具，錐體似乎在重力的作用下爬坡，造成錯覺的原因是軌道不平行，其實是重心下降重力做功。安裝倒三角錐體，將一球三杆小單元即一上弦球一上弦杆二腹斜杆組成的小拼單元吊入現場。將二斜杆支撐在下弦球上，在上方拉緊上弦杆，使上弦杆逐步靠近已安裝好的上弦球，擰入。然後將斜杆擰入下弦球孔內，擰緊，另一斜杆可以暫時空著。繼續安裝下弦球與杆第二網格，下弦球是一球一杆。錐體上滾自動上坡的旋轉體鋼球爬坡三軌競速多軌競速奇異的翻轉環多功能滾擺筋斗鼠啄木鳥杠杆原理起重機工作原理變向輪軸滾輪軸機械組合傳動壓力與壓強實驗儀液體內部的壓強。轉載時請注明來源：資訊來源於礦山機械設備權威網站分鐘出示兩。錐體上滾演示實驗百度網站： /question/467117680.html有一個裝置一邊寬一邊窄，好像是可以爬高的?叫什麼？2012-08-21 09:46 | 分類：物理學 | 流覽34次2012-08-22 09:42 圖一 錐體上滾演示實驗裝置和示意圖通過此錐體往上滾的演示實驗，讓學生仔細觀察與思考沿斜面軌道上滾的現象和探討其科學原因。加深瞭解在地球的重力場中，無其他外力作用下，看似往上滾的滾體，其實滾體的自然運動趨勢總還是選擇重心往下降低(靠近地心)的運動，以力求重力位能越低越穩定的大自然運作的法則。圖一為錐體上滾輪演示裝置結構圖(平視圖和俯視圖)：1.演示儀底座；2.萬向節；3.雙軌道；4.雙軌道調節支架(可通過該支架調節雙軌道的夾角；通過支架的上下移動，調節軌道的坡度);5.雙錐體圖二為錐體上滾輪原理圖：在本裝置中，影響錐體滾動的參數有三個，(1) 導軌的坡度角 a：可調(2) 雙軌道的夾角 q：可調(3) 雙錐體的錐頂角 W：固定無法調動。雙錐體的