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一、圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)就是運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)1、日常生活中常見(jiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)機(jī)械鐘表的指針、齒輪、電風(fēng)扇的葉片、汽車的車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)2、最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng):二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):運(yùn)動(dòng)快慢不變與勻速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別:運(yùn)動(dòng)的方向不斷變化一、圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)就是運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)1、日常生活中常1觀點(diǎn)1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快觀點(diǎn)2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)3:BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。觀點(diǎn)1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快觀點(diǎn)2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)32實(shí)例:如圖(1)所示,一物體從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,第一次運(yùn)動(dòng)到了B點(diǎn);經(jīng)過(guò)時(shí)間t2第一次運(yùn)動(dòng)到了C點(diǎn)。物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的快慢是不變的。
ABC圖(1)SAB>SAC
t1<t2
∵速度無(wú)法準(zhǔn)確描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢t1內(nèi)的平均速度:t2內(nèi)的平均速度:22tSVAC=11tSVAB=位移位移回顧:如何描述直線運(yùn)動(dòng)的快慢S—位移v—速度S—路程v—速率tsv=∴>1V2V實(shí)例:如圖(1)所示,一物體從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針做勻速圓周3實(shí)例:如圖(2)所示,若兩物體甲和乙同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針做快慢不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),甲比乙運(yùn)動(dòng)得快,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,甲第一次運(yùn)動(dòng)到了C點(diǎn);乙第一次運(yùn)動(dòng)到了B點(diǎn)。速率可以用來(lái)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢甲的速率:乙的速率:S’AC>S’AB
∵甲V乙V>∴甲tS’VAC=弧長(zhǎng)AB乙tS’V=弧長(zhǎng)ABC乙甲圖(2)實(shí)例:如圖(2)所示,若兩物體甲和乙同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針4(1)線速度的物理意義:1、線速度描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢
(2)線速度的定義質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)S與所用時(shí)間t的比叫做線速度。(3)線速度的大小stms時(shí)間弧長(zhǎng)(比值定義法,)如加速度a、功率P等(1)線速度的物理意義:1、線速度描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢5分組實(shí)驗(yàn):探究線速度的方向?qū)嶒?yàn)方案:1、在水平面從下至上鋪上白紙、復(fù)寫紙,在復(fù)寫紙上平放一半圓軌道。2、讓一小球在水平面內(nèi)沿半圓軌道從A點(diǎn)至B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),小球在B點(diǎn)離開(kāi)半圓軌道。小球在白紙上留下運(yùn)動(dòng)軌跡。(忽略小球與復(fù)寫紙間的滾動(dòng)摩擦力)3、改變半圓軌道的半徑及弧長(zhǎng),重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。OBA圖(3)c俯視圖分組實(shí)驗(yàn):探究線速度的方向OBA圖(3)c俯視圖6拓展:曲線運(yùn)動(dòng)的線速度方向是否都沿軌跡的切線方向?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:小球離開(kāi)圓軌道后做直線運(yùn)動(dòng)留跡法:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照片等(4)線速度的方向:沿圓周的切線方向結(jié)論:小球在B點(diǎn)時(shí)的線速度方向沿BC方向,即圓周的切線方向OBA圖(3)c俯視圖拓展:曲線運(yùn)動(dòng)的線速度方向是否都沿軌跡的切線方向?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:7課后思考:1、書第P66圖4—5中,飛出的火星是從砂輪上飛出的還是從工件上飛出的?2、怎么確定書第P66圖4—5與4—6中飛出的火星與水滴是沿圓周的切線方向?
而飛出的火星或水滴沿切線方向?yàn)槭裁纯梢哉f(shuō)明圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是沿圓周的切線方向?課后思考:8演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。觀點(diǎn)1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快觀點(diǎn)3:BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣相同時(shí)間內(nèi),A點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)大于B點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)相同時(shí)間內(nèi),B點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)等于C點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)觀點(diǎn)2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快弧長(zhǎng)弧長(zhǎng)VA>VBVB=VC演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自92、角速度(3)角速度的定義式:(4)角速度是矢量:高中不要求掌握角速度的方向(5)角速度的單位:弧度/秒(rad/s)φAOB(1)角速度的物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角的快慢
(2)角速度的定義:在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度φ跟所用時(shí)間t的比值,就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度
ω=φ/t2、角速度(3)角速度的定義式:(4)角速度是矢量:高中10演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。結(jié)論2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣結(jié)論4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快相同時(shí)間內(nèi),A點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于B點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同時(shí)間內(nèi),B點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于C點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度ω=φ/tω=φ/t演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自113、周期、頻率和轉(zhuǎn)速(1)周期:周期越短,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;周期越長(zhǎng),轉(zhuǎn)動(dòng)越慢(2)頻率:頻率越高,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;頻率越低,轉(zhuǎn)動(dòng)越慢(3)轉(zhuǎn)速:符號(hào):T單位:S符號(hào):f單位:赫茲Hzf=1/T符號(hào):n單位:轉(zhuǎn)每秒(r/s)轉(zhuǎn)每分(r/min)在圓周運(yùn)動(dòng)中,n=f轉(zhuǎn)速越大,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;轉(zhuǎn)速越小,轉(zhuǎn)動(dòng)越慢周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的時(shí)間叫周期單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的次數(shù)叫做頻率單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)3、周期、頻率和轉(zhuǎn)速(1)周期:周期越短,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;周期越長(zhǎng)12小結(jié)演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。結(jié)論1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快結(jié)論2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣結(jié)論3:BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣結(jié)論4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快A點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度AB兩點(diǎn)的角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速相等B點(diǎn)角速度(周期、頻率、轉(zhuǎn)速)大于C點(diǎn)的BC兩點(diǎn)的線速度相等小結(jié)演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較13三、線速度、角速度、周期之間的關(guān)系V=2πr/T
=2π/TV=r討論:V=r1)當(dāng)v一定時(shí),與r成反比
2)當(dāng)一定時(shí),v與r成正比
3)當(dāng)r一定時(shí),v與成正比三、線速度、角速度、周期之間的關(guān)系V=2πr/T=214四、課堂練習(xí)例1、分析下面兩個(gè)圖中ABC三點(diǎn)角速度、線速度、周期間的關(guān)系。ABCABC例2、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是()
A、任意相等時(shí)間內(nèi)物體通過(guò)的路程相等。
B、任意相等時(shí)間內(nèi)物體通過(guò)的位移相等
C、任意相等時(shí)間內(nèi)物體半徑掃過(guò)的弧度相等
D、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是勻速運(yùn)動(dòng)
AC四、課堂練習(xí)例1、分析下面兩個(gè)圖中ABC三點(diǎn)角速度、線速度、15五、課后思考題:1、地球上北緯30度和北緯60度上各有一點(diǎn)A和B,則它們之間的角速度和線速度大小之比多少?AB30°60°2、磁帶兩孔轉(zhuǎn)速是否相同?五、課后作業(yè):書P70第3、5題五、課后思考題:1、地球上北緯30度和北緯60度上各有一點(diǎn)A16六、課堂小結(jié)物理量大小方向物理意義1線速度vV=s/t(s—弧長(zhǎng))V=2πr/T沿圓周的切線方向表示質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢2角速度ωω=θ/tω=2π/T有表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢3周期T
T=1/f標(biāo)量表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢4頻率f
f=1/T標(biāo)量表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢5轉(zhuǎn)速nn=f=1/T標(biāo)量表示質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢六、課堂小結(jié)物理量大小方向物理意義1線速度vV=s/t17一、圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)就是運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)1、日常生活中常見(jiàn)的圓周運(yùn)動(dòng)機(jī)械鐘表的指針、齒輪、電風(fēng)扇的葉片、汽車的車輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)2、最簡(jiǎn)單的圓周運(yùn)動(dòng):二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)快慢的描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):運(yùn)動(dòng)快慢不變與勻速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別:運(yùn)動(dòng)的方向不斷變化一、圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)就是運(yùn)動(dòng)軌跡是圓周的運(yùn)動(dòng)1、日常生活中常18觀點(diǎn)1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快觀點(diǎn)2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)3:BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。觀點(diǎn)1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快觀點(diǎn)2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)319實(shí)例:如圖(1)所示,一物體從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針做勻速圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,第一次運(yùn)動(dòng)到了B點(diǎn);經(jīng)過(guò)時(shí)間t2第一次運(yùn)動(dòng)到了C點(diǎn)。物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的快慢是不變的。
ABC圖(1)SAB>SAC
t1<t2
∵速度無(wú)法準(zhǔn)確描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢t1內(nèi)的平均速度:t2內(nèi)的平均速度:22tSVAC=11tSVAB=位移位移回顧:如何描述直線運(yùn)動(dòng)的快慢S—位移v—速度S—路程v—速率tsv=∴>1V2V實(shí)例:如圖(1)所示,一物體從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針做勻速圓周20實(shí)例:如圖(2)所示,若兩物體甲和乙同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針做快慢不同的勻速圓周運(yùn)動(dòng),甲比乙運(yùn)動(dòng)得快,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,甲第一次運(yùn)動(dòng)到了C點(diǎn);乙第一次運(yùn)動(dòng)到了B點(diǎn)。速率可以用來(lái)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢甲的速率:乙的速率:S’AC>S’AB
∵甲V乙V>∴甲tS’VAC=弧長(zhǎng)AB乙tS’V=弧長(zhǎng)ABC乙甲圖(2)實(shí)例:如圖(2)所示,若兩物體甲和乙同時(shí)從A點(diǎn)出發(fā),沿順時(shí)針21(1)線速度的物理意義:1、線速度描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢
(2)線速度的定義質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)S與所用時(shí)間t的比叫做線速度。(3)線速度的大小stms時(shí)間弧長(zhǎng)(比值定義法,)如加速度a、功率P等(1)線速度的物理意義:1、線速度描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢22分組實(shí)驗(yàn):探究線速度的方向?qū)嶒?yàn)方案:1、在水平面從下至上鋪上白紙、復(fù)寫紙,在復(fù)寫紙上平放一半圓軌道。2、讓一小球在水平面內(nèi)沿半圓軌道從A點(diǎn)至B點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng),小球在B點(diǎn)離開(kāi)半圓軌道。小球在白紙上留下運(yùn)動(dòng)軌跡。(忽略小球與復(fù)寫紙間的滾動(dòng)摩擦力)3、改變半圓軌道的半徑及弧長(zhǎng),重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)。OBA圖(3)c俯視圖分組實(shí)驗(yàn):探究線速度的方向OBA圖(3)c俯視圖23拓展:曲線運(yùn)動(dòng)的線速度方向是否都沿軌跡的切線方向?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:小球離開(kāi)圓軌道后做直線運(yùn)動(dòng)留跡法:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻閃照片等(4)線速度的方向:沿圓周的切線方向結(jié)論:小球在B點(diǎn)時(shí)的線速度方向沿BC方向,即圓周的切線方向OBA圖(3)c俯視圖拓展:曲線運(yùn)動(dòng)的線速度方向是否都沿軌跡的切線方向?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:24課后思考:1、書第P66圖4—5中,飛出的火星是從砂輪上飛出的還是從工件上飛出的?2、怎么確定書第P66圖4—5與4—6中飛出的火星與水滴是沿圓周的切線方向?
而飛出的火星或水滴沿切線方向?yàn)槭裁纯梢哉f(shuō)明圓周運(yùn)動(dòng)的線速度方向是沿圓周的切線方向?課后思考:25演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。觀點(diǎn)1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快觀點(diǎn)3:BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣相同時(shí)間內(nèi),A點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)大于B點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)相同時(shí)間內(nèi),B點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)等于C點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)觀點(diǎn)2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣觀點(diǎn)4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快弧長(zhǎng)弧長(zhǎng)VA>VBVB=VC演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自262、角速度(3)角速度的定義式:(4)角速度是矢量:高中不要求掌握角速度的方向(5)角速度的單位:弧度/秒(rad/s)φAOB(1)角速度的物理意義:描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角的快慢
(2)角速度的定義:在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度φ跟所用時(shí)間t的比值,就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度
ω=φ/t2、角速度(3)角速度的定義式:(4)角速度是矢量:高中27演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。結(jié)論2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣結(jié)論4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快相同時(shí)間內(nèi),A點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于B點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度相同時(shí)間內(nèi),B點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度大于C點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)的角度ω=φ/tω=φ/t演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自283、周期、頻率和轉(zhuǎn)速(1)周期:周期越短,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;周期越長(zhǎng),轉(zhuǎn)動(dòng)越慢(2)頻率:頻率越高,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;頻率越低,轉(zhuǎn)動(dòng)越慢(3)轉(zhuǎn)速:符號(hào):T單位:S符號(hào):f單位:赫茲Hzf=1/T符號(hào):n單位:轉(zhuǎn)每秒(r/s)轉(zhuǎn)每分(r/min)在圓周運(yùn)動(dòng)中,n=f轉(zhuǎn)速越大,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;轉(zhuǎn)速越小,轉(zhuǎn)動(dòng)越慢周期性運(yùn)動(dòng)每重復(fù)一次所需要的時(shí)間叫周期單位時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)重復(fù)的次數(shù)叫做頻率單位時(shí)間內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)3、周期、頻率和轉(zhuǎn)速(1)周期:周期越短,轉(zhuǎn)動(dòng)越快;周期越長(zhǎng)29小結(jié)演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較小自行車上AB兩點(diǎn)、BC兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢。結(jié)論1:A點(diǎn)比B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快結(jié)論2:AB兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣結(jié)論3:BC兩點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢一樣結(jié)論4:B點(diǎn)比C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)得快A點(diǎn)的線速度大于B點(diǎn)的線速度AB兩點(diǎn)的角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速相等B點(diǎn)角速度(周期、頻率、轉(zhuǎn)速)大于C點(diǎn)的BC兩點(diǎn)的線速度相等小結(jié)演示實(shí)驗(yàn):將自行車倒過(guò)來(lái)放置,勻速轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏板,觀察并比較30三、線速度、角速度、周期之間的關(guān)系V=2πr/T
=2π/TV=r討論:V=r1)當(dāng)v一定時(shí)
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