教案：儀器
教師提問：同學們以前見過這個儀器嗎？
學生回答：........
介紹儀器名稱（麥克斯韋滾擺）、結構（輪子、滾擺軸、底座、立柱、橫樑）
捻動滾擺軸，使輪子上公升一段距離， 請同學們猜測一下，放手後輪子的運動情況
學生回答：......
驗證教師提問：為什麼會有這種現象？輪子為什麼不是下落到底端以後就不動了？
學生回答：......
**原因，分析輪子運動過程
輪子下降過程：重力勢能轉化為動能
輪子上公升過程：動能轉化為重力勢能
得出結論：動能和重力勢能能夠相互轉換
再次演示輪子運動過程，引導學生發現：輪子又上公升到與原來出多位置
說明：滾擺的勢能與動能在相互轉換過程中，機械能保持不變。
複習：機械能：物體的動能和勢能之和
機械能守恆：在只有重力或彈力對物體做功的條件下(或者不受其他外力的作用
下），物體的動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發生相互轉
化，但機械能的總量保持不變的定律。
總結：這個儀器的作用：演示機械能守恆。
結束字幕：
同學們，早上好！
這節課我要為大家介紹一種新的儀器。大家看這裡，有同學以前見過這個儀器嗎？ 好，既然沒有，我就給大家講解一下，這個是我們物理上的一種實驗儀器，名字叫麥克斯韋滾擺。
這個儀器結構很簡單，主要由輪子、滾擺軸、底座、立柱、橫樑等組成，滾擺軸的兩端小孔內穿線並固定牢，懸掛於支架上，使之水平。那這個儀器到底是做什麼的呢？ 這就是我們今天要研究的內容。
現在，我捻動滾擺軸，使輪子上公升一段距離，那請問同學們和剛才輪子所處位置想比，現在輪子是不是多了乙個重力勢能呢？ 好，那如果我現在放開手，請同學們猜測一下，輪子的運動情況。
同學們猜測的對不對呢？現在我們就來驗證一下，看我放手以後輪子是不是和同學們猜測的一樣會上下來回的滾動。
看來，同學們猜對了，輪子確實是上下的來回滾動，那我想接著問一下，為什麼同學們會有這樣的猜想？輪子為什麼不是下落到底端以後就不動了？
那現在我們就來分析一下，來了解其中的知識。當輪子從原來的位置上公升一段距離以後，我們知道輪子相對原來的位置有了乙個重力勢能，那輪子下降回到原來的位置時，重力勢能是為0，那這個重力勢能到**去了呢？ 我們觀察到輪子下降的過程其重力勢能在減小，速度在增大，也就是動能在增大，那也就是說下降過程重力勢能轉化成了動能了，經過這一分析，我們就知道了動能和重力勢能是能夠相互轉化的。
同學們再看，滾擺在乙個下降和上公升的完整過程中，相比原來的重力勢能，後來的重力勢能有什麼變化嗎？是不是又上公升到與原來差不多的高度？聯絡到前面我們所學的機械能守恆定律的知識，這說明滾擺在勢能和動能轉換過程中，機械能是守恆。
（複習機械能守恆定律的內容）
這就是今天這個儀器的作用：演示機械能守恆。
設計者2023年 4月 25日
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