1.轨道：如图所示，侧视，左低右高；俯视，左窄右宽，其宽度可以调节。

图1-1   侧视

图1-2   俯视

2.同底双圆锥体，如图。

3.自制方法：

⑴双轨可以用两片直角梯形的板制成，用铰链把低端联系起来（图2-1）；也可以用两根直管（杆）固定在支架上构成。

⑵双圆锥体可以用2只塑料可乐瓶的锥体部分联接起来，内部充满砂子。也可以用2只塑料漏斗胶合起来。

4.学生实验用的器材：2支圆柱形铅笔，橡皮筋，玻璃弹子或钢球等。用橡皮筋把铅笔后端捆起来，并将笔尖两端分开适当距离，把小球放在铅笔轨道的上面，小球可以向笔尖端滚去。（见图2-1）

图2-1

图2-2

     物体在重力作用下，只能由高处向低处运动，此实验中双圆锥体向轨道上方滚动，是由于向上时轨道臂间的距离变大，锥体与轨道的支持点由锥底向锥尖方向移动，从而使锥体的重心（位于双锥体的中轴上）降低。如果由于轨道分开而使重心降低的高度大于轨道上升的高度，双圆锥体就会向轨道上方滚去。

      从能量的角度来解释：在运动过程中重心降低，重力势能减小，转化为物体平动和转动的能量。

      从物体平衡的角度来解释：当物体的重心最低时，物体处于稳定平衡状态。把物体从某位置微扰一下，如果它的重心升高，那么它就会返回到原来的位置；如果它的重心降低，那么它就会向重心更低的方向运动。

      实验中向上滚的条件是由轨道和双圆锥体的几何参数决定的。

      图中，若双圆锥的顶角为2β，两轨道间的夹角为2γ，轨道与水平线的夹角为α，h₁ -h₂>0时，双圆锥体可以向上坡方向滚动，通过三角函数运算可得，要使圆锥体上转，应满足不等式： tgβ·tgγ〉tgα

过程

评价

  教师导入：常言道：“人往高处走，水往低处流”。在你面前有一个左高右低的坡道，把一个能够滚动的旋转体放在轨道上，放手以后，它是向坡下滚还是往坡上爬？

  演示：

  诱思：真是不可思议！它竟然会往上滚了。请同学们分组讨论物体上滚的奥秘在哪里？

  学生分组议论，并实验

  教师必要时诱导：你们看到哪些现象，还希望看到哪方面的现象？设想一下你没有见到的东西。

  桌上有支笔和一个小球，能否用它来验证一下你的想法？

  交流和小结

教师提出问题，引起学生注意，为演示作准备。

创设实验情境，激发学生认知冲突，从而形成学生探究的问题。

收集证据

收集更多的证据。

用实验来验证。

交流并用理论来解释。