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现需测量一井盖(圆形)的直径,但只有一把角尺(尺的两边互相垂直,一边有刻度,且两边长度都长于井盖半径).请配合图形、文字

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/15 11:05:03
现需测量一井盖(圆形)的直径,但只有一把角尺(尺的两边互相垂直,一边有刻度,且两边长度都长于井盖半径).请配合图形、文字说明测量方案,写出测量的步骤.(要求写出两种测量方案)
现需测量一井盖(圆形)的直径,但只有一把角尺(尺的两边互相垂直,一边有刻度,且两边长度都长于井盖半径).请配合图形、文字

解法一:如图(1),把井盖卡在角尺间,可测得AB的长度,记井盖所在圆的圆心为O,连接OB、OC,由切线的性质得OB⊥AB,OC⊥AC,又AB⊥AC,OB=OC,则四边形ABOC为正方形,
那么井盖半径OC=AB,这样就可求出井盖的直径;
解法二:如图(2),把角尺顶点A放在井盖边缘,记角尺一边与井盖边缘交于点B,另一边交于点C(若角尺另一边无法达到井盖的边上,把角尺当直尺用,延长另一边与井盖边缘交于点C),度量BC长即为直径;
解法三:如图(3),把角尺当直尺用,量出AB的长度,取AB中点C,然后把角尺顶点与C点重合,有一边与CB重合,让另一边与井盖边缘交于D点,延长DC交井盖边于E,度量DE长度即为直径;
解法四:如图(4),把井盖卡在角尺间,记录B、C的位置,再把角尺当作直尺用,可测得BC的长度.
记圆心为O,作OD⊥BC,D为垂足,由垂径定理得BD=DC=
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2BC,且∠BOD=∠COD.
由作图知∠BOC=90°,∴∠BOD=
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2×90°=45°,在Rt△BOD中,BO=
BD
sin45°,这样就可求出井盖的半径,进而求得直径;
解法五:如图(5),把角尺当作直尺用,先测得AB的长度,记录A、B的位置,再量AC=AB,记录C的位置,然后测得BC的长度,作等腰三角形BAC底边BC上的高AD,D为垂足,∵AD垂直平分BC,∴由垂径定理的推论可知AD一定过圆心O,由BD=
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2BC,可求出BD,∵AB已测出,∴在Rt△BDA中,根据勾股定理可求出AD,那么,在Rt△BDO中,OB2=BD2+OD2=BD2+(AD-AO)2
设井盖半径为r,则r2=BD2+(AD-r)2,∵BD、AD都已知,∴解一元二次方程就可求出井盖的半径r,这样就可求出井盖的直径.
注:学生的其他测量方案只要符合题目要求,且是可行的都应得分,写出一种方案得(4分),两种方案得(8分).