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链线.适当选取坐标系后,悬链线的方程为:y=ch产,其中c为常数.计算悬链线上介 于x=-b与x=b之间一段孤的长度 解:如图(P278)弧长元素ds=+s所dx=ch产dx,因此,所求孤长为: s=2fchdx=2csh=2csh 例13计算摆线(如图P279): x=a0-sin的一扶(0≤0≤2x)的长度 ly=a(1-cos0) 解:弧长元素为:ds=Va-cos0)+asin20d0 (-c0)d0-2asino 从而所求弧长为:5=2asim号d0=[-2ac0s1=8a. 例14求阿基米德螺线p=a0(a>0)相应于0≤8≤2π的一段的弧长。 解:弧长元素为ds=√a0+ad0=a+0d0,于是所求弧长为: s=aaW1+0d8-2[2π√+4π2+ln(2π+V1+4π2〗: 四、小结与思老 1.重述在直角坐标系、极坐标系下平面图形的面积、平行截面面积已知的立体的体积 旋转体体积,平面曲线的弧长的积分公式. 2.思考如何求解旋转曲面的面积公式. 五、作业:作业卡 第三节定积分在物理学上的应用 教学目的:运用定积分的元素法,解决变力沿直线作功,水压力和引力等物理上的实际问题。 教学重点:利用定积分将物理问题 ]家成数字 问题 教学难点:会求相关物理实际问题的定积分微元, 教学过程: 一、变力沿直线所作的功 1.例1把一个带+q电荷量的点电荷放在r轴上坐标原点O处,它产生一个电场.这 个电场对周围的电荷有作用力.由物理学知道,如果有一个单位正电荷放在这个电场中距离 原点O为r的地方,那么电场对它的作用力的大小为F=k号,(图见P283,当这个单位 正电荷在电场中从r=a处沿r轴移动到r=b(a<b)处时,计算电场力F对它所作的功. 解:取r为积分变量,任取小区间[y,r+dr小c[a,b].当单位正电荷从r移动到r+dr 10 链线.适当选取坐标系后,悬链线的方程为: x y cch c = ,其中 c 为常数.计算悬链线上介 于 x b =− 与 x b = 之间一段弧的长度. 解:如图(P278)弧长元素 2 d 1 d d x x s sh x ch x c c = + = ,因此,所求弧长为: 0 0 2 d 2 [ ] 2 b x x b b s ch x c sh csh c c c = = =  . 例 13 计算摆线(如图 P279): ( sin ) (1 cos ) x a y a     = −   = − 的一拱( 0 2     )的长度. 解:弧长元素为: 2 2 2 2 d (1 cos ) sin d s a a = − +    = − a 2(1 cos ) d   2 sin d 2 a  =  . 从而所求弧长为: 2 2 0 0 2 sin d [ 2 cos ] 8 2 2 s a a a     = = − =   . 例 14 求阿基米德螺线   =  a a( 0) 相应于 0 2     的一段的弧长. 解:弧长元素为 2 2 2 2 d d 1 d s a a a = + = +     ,于是所求弧长为: 2 2 2 2 0 1 d [2 1 4 ln(2 1 4 )] 2 a s a a  = + = + + + +        . 四、小结与思考: 1.重述在直角坐标系、极坐标系下平面图形的面积、平行截面面积已知的立体的体积、 旋转体体积,平面曲线的弧长的积分公式. 2.思考如何求解旋转曲面的面积公式. 五、作业: 作业卡 第三节 定积分在物理学上的应用 教学目的:运用定积分的元素法,解决变力沿直线作功,水压力和引力等物理上的实际问题. 教学重点:利用定积分将物理问题抽象成数学问题. 教学难点:会求相关物理实际问题的定积分微元. 教学过程: 一、变力沿直线所作的功 1.例 1 把一个带 +q 电荷量的点电荷放在 r 轴上坐标原点 O 处,它产生一个电场.这 个电场对周围的电荷有作用力.由物理学知道,如果有一个单位正电荷放在这个电场中距离 原点 O 为 r 的地方,那么电场对它的作用力的大小为 2 q F k r = ,(图见 P283),当这个单位 正电荷在电场中从 r a = 处沿 r 轴移动到 r b = ( a b  )处时,计算电场力 F 对它所作的功. 解:取 r 为积分变量,任取小区间 [ , d ] [ , ] r r r a b +  .当单位正电荷从 r 移动到 r r +d
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