巧制“锥体上滚”

卢学军

“锥体上滚”展示了一个双锥体从斜面底端自动滚动到斜面顶端的“反常”现象，能与之相见的人都会因此而产生疑问，引发学习探究的动力。但是由于“锥体上滚”制作的不便，造成很多人无缘与它相见，而本文所介绍的方法，能使“锥体上滚”的制作变得非常容易。

材料：顶部呈锥体形状的空饮料瓶2个（500ML雪碧、芬达汽水瓶即可）直径3毫米~4毫米左右的铁丝0.7米左右。

制作方法：

1．截取锥体：用剪刀将两个饮料瓶从锥体与柱体的接合部位剪开（如图1所示），得到两个锥体，并沿其中一个锥体底部边线剪一些小豁口，如图2所示。

2．两锥体对接：将两个锥体底部边线的形状修整好。两手向内微压带豁口的锥体底部边线，使带豁口锥体底部的直径略小于另一锥体，然后仔细的把带豁口的锥体压入另一锥体，让两个锥体套接在一起，组成一个双锥体，如图3所示。

3．轨道制作：将铁丝按图4的要求折成一个低端窄、顶端宽的斜面轨道。把双锥体放在斜面的底端，锥体就会在自身重力作用下自动滚向斜面顶端。否则可用改变斜面轨道两端支撑铁丝的倾角来降低轨道的坡度，直至锥体能自动沿轨道向上滚动为止。

原理解释：物体在自身的重力作用下，总是向重心降低的位置移动，即从高处向低处运动。由于双锥体和斜面轨道的巧妙组合（斜面轨道低端窄顶端宽，而双锥体中间粗两端细），使锥体沿斜面上滚的过程中，其重心仍是不断下降的，即表面看双锥体在沿斜面向上滚，实际上它仍然是从高处向低处滚动的（图5）。