教學(xué)儀器物理演示儀

錐體上滾演示儀器使用說(shuō)明

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>

1．通過(guò)觀察與思考錐體沿斜面軌道上滾的現(xiàn)象，加深了解在重力場(chǎng)中，物體總是以降低重心、趨于穩(wěn)定的規(guī)律。

2．說(shuō)明物體具有從勢(shì)能高的位置向勢(shì)能低的位置運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，同時(shí)說(shuō)明物體勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)換。

實(shí)驗(yàn)原理：

 能量最低原理指出：物體或系統(tǒng)的能量總是自然趨向最低狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)中的錐體怎么從低處向高處滾動(dòng)呢？本實(shí)驗(yàn)導(dǎo)軌的低端兩根導(dǎo)軌的間距小，錐體停在此處重心被抬高了；相反，在高端兩根導(dǎo)軌較為分開(kāi)，錐體在此處下陷，重心實(shí)際上降低了。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象仍然符合能量最低原理。其核心在于剛體在重力場(chǎng)中的平衡問(wèn)題，而自由運(yùn)動(dòng)的物體在重力的作用下總是平衡在重力勢(shì)能極小的位置。本實(shí)驗(yàn)演示錐體在斜雙杠上自由滾動(dòng)的現(xiàn)象，巧妙地利用錐體的形狀，將支撐點(diǎn)在錐體軸線方向上的移動(dòng)(橫向)對(duì)錐體質(zhì)心的影響，雙杠的傾斜(縱向)對(duì)錐體質(zhì)心的影響結(jié)合起來(lái)，當(dāng)橫向作用占主導(dǎo)時(shí)，甚至表現(xiàn)為出人意料的反常運(yùn)動(dòng)，即錐體會(huì)自動(dòng)滾向斜雙杠較高的一端。