3.如圖所示,空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截而是
圓心角為90o,、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于
橫截面,以45o入射角射到OA上,OB不透光,若考慮首
次入射到圓弧AB上的光,則圓弧AB上有光透出的部分
的弧長為 ( )
A.1/6 R B.1/4R
C.1/3 R D.5/12 R
2.太陽因核聚變釋放出巨大的能量,同時其質(zhì)量不斷減少。太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J,根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程,太陽每秒鐘減少的質(zhì)量最接近 ( )
A.1036Kg B.1018Kg C.1013Kg D.109Kg
1.如圖所示,兩個端面半徑同為R的圓柱形鐵芯同軸水平放置,
相對的端面之間有一縫隙,鐵芯上繞導(dǎo)線并與電源連接,在
縫隙中形成一勻強磁場.一銅質(zhì)細直棒ab水平置于縫隙中,
且與圓柱軸線等高、垂直.讓銅棒從靜止開始自由下落,銅棒
下落距離為0.2R時銅棒中電動勢大小為,下落距離為0.8R時電動勢大小為,忽略渦流損耗和邊緣效應(yīng).關(guān)于、的大小和銅棒離開磁場前兩端的極性,下列判斷正確的是 ( )
A.>,a端為正 B.>,b端為正
C.<,a端為正 D.<,b端為正
3.三角恒等式的證明
證明三角恒等式的過程,實際上是化異為同的過程,即化去形式上的異,而呈現(xiàn)實質(zhì)上的同,這個過程,往往是從化簡開始的--這就是說,在證明三角恒等式時,我們可以從最復(fù)雜處開始.
例5 求證 cosα(2secα+tgα)(secα-2tgα)=2cosα-3tgα.
分析 從復(fù)雜的左邊開始證得右邊.
=2cosα-3tgα=右邊
例6 證明恒等式
(1)1+3sin2αsec4α+tg6α=sec6α
(2)(sinA+ secA)3+(cosA+cscA)2=(1+secAcscA)2
分析 (1)的左、右兩邊均較復(fù)雜,所以可以從左、右兩邊同時化簡
證明 (1)右邊-左邊=sec6α-tg6α-3sin2αsec4α-1
=(sec2α-tg2α)(sec4α+sec2α·tg2α+tg2α)-3sin2αsec4α-1
=(sec4α-2sec2αtg2α+tg2α)-1
=(sec2α-tg2α)2-1=0
∴等式成立.
=sin2A+cos2A=1故原式成立
在解題時,要全面地理解“繁”與“簡”的關(guān)系.實際上,將不同的角化為同角,以減少角的數(shù)目,將不同的函數(shù)名稱,化為同名函數(shù),以減少函數(shù)的種類,都是化繁為簡,以上兩點在三角變換中有著廣泛的應(yīng)用.
分析1 從右端向左端變形,將“切”化為“弦”,以減少函數(shù)的種類.
分析2 由1+2sinxcosx立即想到(sinx+cosx)2,進而可以約分,達到化簡的目的.
說明 (1)當(dāng)題目中涉及多種名稱的函數(shù)時,常常將切、割化為弦(如解法1),或?qū)⑾一癁榍?如解法2)以減少函數(shù)的種類.
(2)要熟悉公式的各種變形,以便迅速地找到解題的突破口,請看下列.
=secα+tgα
∴等式成立
說明 以上證明中采用了“1的代換”的技巧,即將1用sec2α-tg2α代換,可是解題者怎么會想到這種代換的呢?很可能,解題者在采用這種代換時,已經(jīng)預(yù)見到代換后,分子可以因式分解,可以約分,而所有這一切都是建立在熟悉公式的各種變形的基礎(chǔ)上的,當(dāng)然,對不熟練的解題者而言,還有如下的“一般證法”--即證明“左邊-右邊=0”
∴左邊=右邊
2.三角函數(shù)式的化簡
三角函數(shù)式的化簡的結(jié)果應(yīng)滿足下述要求:
(1)函數(shù)種類盡可能地少.
(2)次數(shù)盡可能地低.
(3)項數(shù)盡可能地少.
(4)盡可能地不含分母.
(5)盡可能地將根號中的因式移到根號外面來.
化簡的總思路是:盡可能地化為同類函數(shù)再化簡.
例3 化簡sin2α·tgα+cos2α·ctgα+2sinαcosα
=secα·cscα
解2 原式=(sin2α·tgα+sinα·cosα)+(cos2α·ctgα+sinαcosα)
=tgα·(sin2α+cos2α)+ctgα(sin2α+cos2α)
=tgα+ctgα
=secα·cscα
說明 (1)在解1中,將正切、余切化為正弦、余弦再化簡,仍然是循著減少函數(shù)種類的思路進行的.
(2)解2中的逆用公式將sinα·cosα用tgα表示,較為靈活,解1與解2相比,思路更自然,因而更實用.
例4 化簡:
分析 將被開方式配成完全平方式,脫去根號,進行化簡.
1.已知某角的一個三角函數(shù)值,求該角的其他三角函數(shù)值.
解 ∵sinα<0
∴角α在第三或第四象限(不可能在y軸的負半軸上)
(2)若α在第四象限,則
說明 在解決此類問題時,要注意:
(1)盡可能地確定α所在的象限,以便確定三角函數(shù)值的符號.
(2)盡可能地避免使用平方關(guān)系(在一般情況下只要使用一次).
(3)必要時進行討論.
例2 已知sinα=m(|m|≤1),求tgα的值.
(2)當(dāng)m=±1時,α的終邊在y軸上,tgα無意義.
(3)當(dāng)α在Ⅰ、Ⅳ象限時,∵cosα>0.
當(dāng)α在第Ⅱ、Ⅲ象限時,∵cosα<0,
說明 (1)在對角的范圍進行討論時,不可遺漏終邊在坐標(biāo)軸上的情況.
(2)本題在進行討論時,為什么以cosα的符號作為分類的標(biāo)準(zhǔn),而不按sinα的符號(即m的符號)來分類討論呢?你能找到這里的原因并概括出所用的技巧嗎?
(三)實際運用,拓展延伸
通過自行車模型,探究自行車的坐墊彈簧、減小與增大摩擦的應(yīng)用。
•多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦。如車的外胎,車把手塑料套,蹬板套、閘把套等。
.變滾動摩擦為滑動摩擦以增大摩擦。如在剎車時,車輪不再滾動,而在地面上滑動,摩擦大大增加了,故車可迅速停駛。而在剎車的同時,手用力握緊車閘把,增大剎車皮對鋼圈的壓力以達到制止車輪滾動的目的。
•車的前軸、中軸及后軸均采用滾動以減小摩擦。為更進一步減小摩擦,人們常在這些部位加潤滑劑。
•車的坐墊下安有許多根彈簧,利用它的彈性,發(fā)揮緩沖作用以減小震動。
(二)實驗探究、抓住特性
1、 重力和重心
重力的定義、方向、大小、重心(略)
重心的位置有關(guān)因素:質(zhì)量分布、形狀,重心的位置可在物體上,也可不在物體上。
探究實驗:“如何讓瓶子穩(wěn)定在鋼絲上?”
“奔馬的平衡”
形變和彈力
A、彈力是怎樣產(chǎn)生的?
產(chǎn)生過程:
相互接觸的二個物體之間由于相互擠壓而發(fā)生形變。發(fā)生形變的物體對要恢復(fù)原來的狀態(tài),對使它形變的物體產(chǎn)生力的作用。
產(chǎn)生條件:接觸、形變
注意:任何物體只要受到彈力的作用都要發(fā)生形變。不能發(fā)生形變的物體是不存在的。
注:A、接觸不一定有彈力,有彈力一定接觸,彈力的數(shù)目<=接觸點的數(shù)目
產(chǎn)生原因:形變
B、演示實驗:顯示微小形變(附:教學(xué)錄像片段Ⅱ。
C、如何確定彈力的作用點和方向?
垂直于接觸面,和物體形變的方向相反。
D、自主活動:
判斷正誤
(1)接觸的物體一定有彈力的作用
(2)一個物體受到的各力中有彈力,那么此物體一定和其它物體接觸
(3)物體A對B有彈力,是由于B發(fā)生了形變。
(4)彈力的方向一定垂直于接觸面
(5)電線吊電燈靜止,電燈使電線的形變向下
(6)沒有發(fā)生形變而產(chǎn)生彈力是不可能的
(7)彈力的方向和施力物體形變的方向相反
(8)彈力的方向和受力物體形變的方向相反
畫出彈力的作用點和方向
E、拓展聯(lián)想:
彈力的大小:胡克定律 F = kx
其中:F為物體受到的彈力。x為彈簧的形變量(彈簧伸長的長度、縮短的長度、彈簧的長度、彈簧的原長、自然長度)注意:僅適用于彈簧;在彈性限度內(nèi);一般物體的彈力和形變成正變關(guān)系.
2、 摩擦力
什么是摩擦力?它有哪幾類?(略)
(一)借境激疑、提出問題
1、播放“攀巖”錄像 分析此情景中人的受力情況,“大家談”-─生活中常見的力舉隅:重力、彈力、摩擦力、分子力、磁力、拉力、壓力、支持力、動力、阻力等等。
2、引出問題
常見的力可以怎么分類?各有什么特性?什么是力?根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的知識談?wù)勀銓Α傲Α钡恼J(rèn)識?
從力的性質(zhì)來看,力學(xué)中經(jīng)常遇到的有重力、彈力、摩擦力(電磁力將在電磁學(xué)部分討論),
3、力的基本認(rèn)識
①力是物體間的相互作用,力的效果可以從被作用物體發(fā)生形變或運動狀態(tài)變化來判斷。
DIS定量實驗:
讓我們用力傳感器與計算機系統(tǒng)相連,顯示出力的圖像?匆豢,力之間的關(guān)系,力的大小變化是怎樣反映在圖線上的?②力的圖示
力的三要素:大小、方向、作用點。
自主活動:請用力的圖示表示足球受到水平方向67N的作用力。
③力的種類
各種力可以用兩種不同的方法來分類。一種是根據(jù)力的性質(zhì)來分類的,如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等等;另一種是根據(jù)力的效果來分類的,如拉力、壓力、支持力、動力、阻力等等。效果不同的力,性質(zhì)可以相同。例如拉力、壓力、支持力實際上都是彈力,只是效果不同。性質(zhì)不同的力,效果可以相同。例如不論是什么性質(zhì)的力,又要效果是加速物體運動的,就可以稱它為動力;效果是阻礙物體運動的,就可以稱它為阻力。
下面幾節(jié)就分別介紹這三種力。
2、教學(xué)的主要環(huán)節(jié) 本設(shè)計可分為三個主要的教學(xué)環(huán)節(jié):
第一環(huán)節(jié),借境激疑、提出問題 通過小組討論、交流已有的關(guān)于力的知識,相互啟發(fā),提出問題,引起興趣,復(fù)習(xí)已有的關(guān)于力的基礎(chǔ)知識。
第二環(huán)節(jié),實驗探究、抓住特性 通過力傳感器感受力的DIS實驗及“鋼絲上放瓶子”等小實驗增強對重心的認(rèn)識;通過微小形變實驗確認(rèn)彈性形變,進而建立彈力的概念。
第三環(huán)節(jié),實際運用,拓展延伸 通過吊裝船艏、撐桿跳、畫彈力作用點及方向、分析自行車中的摩擦力,在實際問題中學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中解決實際問題。
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