教學過程:
一.複習:1.過點m(a、b),傾斜角為的直線引數方程
提問:.式中引數t的幾何意義是什麼?
.若點a和點b對應的引數分別為和,試問中點p對應的引數是什麼?
當堂檢測:
10.已知直線的方程為4x+3y=2,它與曲線(y-2)2-x2=1交於a、b兩點.
(1)求|ab|的長;
(2)求點p(-1,2)到線段ab中點c的距離.
2.已知直線l經過點p(1,1),傾斜角α=.
(1)寫出直線l的引數方程;
(2)設l與圓c: (θ為引數)相交於點a、b,求點p到a、b兩
點的距離之積.
二.**
演示:把一條沒有彈性的細繩繞在乙個圓盤上,在繩的
外端系上一支鉛筆,將繩子拉緊,保持繩子與圓相切
而逐漸展開,那麼鉛筆會畫出一條曲線。這條曲線的形狀怎樣?能否求出它的軌跡方程?
動點(筆尖)滿足什麼幾何條件?
當外端展開到點m時,因為繩子對圓心角的一段弧,展開以後成為切線,所以切線bm的長就是的長,這是動點(筆尖)滿足的幾何條件。
我們把筆尖畫出的曲線叫做圓的漸開線,相應的定圓叫做漸開線的基圓。
二、漸開線的引數方程
以基圓圓心o為原點,直線oa為x軸,建立平面直角座標系。
設基圓的半徑為r,繩子外端m的座標為(x,y)。顯然,點m由角唯一確定。
由於向量是與同方向的單位向量
因而向量是與向量同方向的單位向量。
所以,即
所以,圓漸開線的引數方程為 (為引數)
在機械工業中,廣泛地使用齒輪傳遞動力。由於漸開線齒行的齒輪磨損少,傳動平穩,製造安裝較為方便,因此大多數齒輪採用這種齒形。設計加工這種齒輪,需要借助圓的漸開線方程。
三、擺線的引數方程
1、擺線的定義
思考:如果在自行車的輪子上噴乙個白色印記,那麼自行車在筆直的道路上行使時,白色印記會畫出什麼樣的曲線?
上述問題抽象成數學問題就是:當乙個圓沿著一條定直線無滑動地滾動時,圓周上乙個定點的軌跡是什麼?
演示:同樣地,我們先分析圓在滾動過程中,圓周上的這個動點滿足的幾何條件。
我們把點m的軌跡叫做平擺線,簡稱擺線,又叫旋輪線。
2、擺線的引數方程
根據點m滿足的幾何條件,我們取定直線為x軸,定點m滾動時落在定直線上的乙個位置為原點,建立直角座標系,設圓的半徑為r。
所以,擺線的引數方程為:
思考:在擺線的引數方程中,引數的取值範圍是什麼?乙個拱的寬度與高度各是什麼?
四、典型示例
例1 求半徑為4的圓的漸開線引數方程
變式訓練1 當,時,求圓漸開線上對應點a、b座標並求出a、b間的距離。
變式訓練2 求圓的漸開線上當對應的點的直角座標。
例2 求半徑為2的圓的擺線的引數方程
變式訓練3
求擺線與直線的交點的直角座標。
五、作業:課本:見課本
漸開線定義
科技名詞定義 中文名稱 漸開線英文名稱 involute 定義 在平面上,一條動直線 發生線 沿著乙個固定的圓 基圓 作純滾動時,此動直線上一點的軌跡。所屬學科 機械工程 一級學科 傳動 二級學科 齒輪傳動 學科 本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 合適尺寸實際尺寸 漸開線畫法 將乙個圓軸固...
漸開線齒輪
一 齒廓嚙合基本規律 a 兩齒廓接觸點的公法線必然通過此時傳動比確定的節點。b 傳動比i c 節點即相對速度中心。根據三心定理它在連心線上。當傳動比按一定規律變化時,它在連心線上移動,當定傳動比時它是固定的。二 漸開線 a 漸開線的形成過程。b 圖中虛線是發生線反向轉動形成的,它是漸開線齒廓的另一半...
漸開線齒輪引數測量實驗
一 實驗目的 1 掌握用游標卡尺測定漸開線直齒輪基本引數的方法 2 進一步熟悉齒輪的各部分尺寸 引數關係及漸開線的性質。二 實驗預習的內容 1 漸開線的形成及特性 2 齒輪的各部分名稱 基本引數和尺寸計算。三 實驗裝置和工具 1 被測齒輪 2 游標卡尺 3 計算器。四 原理和方法 本實驗要測定和計算...