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1、精編北師大版數(shù)學(xué)資料
1變化的快慢與變化率
第二課時(shí) 變化的快慢與變化率——瞬時(shí)變化率
一、教學(xué)目標(biāo):1、理解函數(shù)瞬時(shí)變化率的概念;2、會(huì)求給定函數(shù)在某點(diǎn)處的瞬時(shí)變化率,并能根據(jù)函數(shù)的瞬時(shí)變化率判斷函數(shù)在某點(diǎn)處變化的快慢。3、理解瞬時(shí)速度、線密度的物理意義,并能解決一些簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。
二、教學(xué)重點(diǎn):知道瞬時(shí)變化率刻畫(huà)的是函數(shù)在某點(diǎn)處變化的快慢。
教學(xué)難點(diǎn):對(duì)于平均速度與瞬時(shí)速度的關(guān)系的理解
三、教學(xué)方法:探析歸納,講練結(jié)合
四、教學(xué)過(guò)程
(一)、復(fù)習(xí):函數(shù)平均變化率的概念
1、對(duì)一般的函數(shù)y=f(x)來(lái)說(shuō),當(dāng)自變量x從變?yōu)闀r(shí),函數(shù)值從f()變?yōu)?。平均變化率就是函?shù)增
2、量與自變量增量之比,函數(shù)在內(nèi)的平均變化率為,如我們常用到年產(chǎn)量的平均變化率。2、函數(shù)的平均變化率與函數(shù)單調(diào)性之間的關(guān)系。
(二)、探究新課
例1、一個(gè)小球從高空自由下落,其走過(guò)的路程s(單位:m)與時(shí)間t(單位:s)的函數(shù)關(guān)系為
其中,g為重力加速度,試估計(jì)小球在t=5s這個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。
分析:當(dāng)時(shí)間t從t0變到t1時(shí),根據(jù)平均速度公式
,
可以求出從5s到6s這段時(shí)間內(nèi)小球的平均速度
(m/s)。
我們有時(shí)用它來(lái)近似表示t=5s時(shí)的瞬時(shí)速度。為了提高精確度,可以縮短時(shí)間間隔,如求出5~5.1s這段時(shí)間內(nèi)的平均速度
(m/s)。
用它來(lái)近似表示t=5s時(shí)的瞬時(shí)速度。
3、
如果時(shí)間間隔進(jìn)一步縮短,那么可以想象,平均速度就更接近小球在t=5s這個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。
解:我們將時(shí)間間隔每次縮短為前面的,計(jì)算出相應(yīng)的平均速度得到下表:
t0/s
t1/s
時(shí)間的改變量
(Δt)/s
路程的改變量
(Δs )/m
平均速度/(m/s)
5
5.1
0.1
4.95
49.5
5
5.01
0.01
0.49
49.049
5
5.001
0.001
0.049
49.0049
5
5.0001
0.0001
0.0049
49.00049
5
…
…
…
…
可以看出,當(dāng)時(shí)間t1趨于t0=5s時(shí),平均
4、速度趨于49m/s,因此,可以認(rèn)為小球在t0=5s時(shí)的瞬時(shí)速度為49m/s。從上面的分析和計(jì)算可以看出,瞬時(shí)速度為49m/s的物理意義是,如果小球保持這一刻的速度進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的話,每秒將要運(yùn)動(dòng)49m。
例2、如圖所示,一根質(zhì)量分布不均勻的合金棒,長(zhǎng)為10m。x(單位:m)表示OX這段棒長(zhǎng),y(單位:kg)表示OX這段棒的質(zhì)量,它們滿足以下函數(shù)關(guān)系:
。
估計(jì)該合金棒在x=2m處的線密度。
分析:一段合金棒的質(zhì)量除以這段合金棒的長(zhǎng)度,就是這段合金棒的平均線密度。
解:由,我們可以計(jì)算出相應(yīng)的平均線密度得到下表
x0/s
x1/s
長(zhǎng)度x的改變量
(Δx)/m
質(zhì)量y的改變量
(
5、Δs )/kg
平均線密度
/(kg/m)
2
2.1
0.1
0.070
0.70
2
2.01
0.01
0.0071
0.71
2
2.001
0.001
0.00071
0.71
2
2.0001
0.0001
0.000071
0.71
2
…
…
…
…
可以看出,當(dāng)x1趨于x0=2m時(shí),平均線密度趨于0.71kg/m,因此,可以認(rèn)為合金棒在x0=2m處的線密度為0.71kg/m。從上面的分析和計(jì)算可以看出,線密度為0.71kg/m的物理意義是,如果有1m長(zhǎng)的這種線密度的合金棒,其質(zhì)量將為0.71kg。
(三)、小結(jié):對(duì)于一般的函數(shù),在自變量x從x0變到x1的過(guò)程當(dāng)中,若設(shè)Δx= x1-x0,,則函數(shù)的平均變化率是
,
而當(dāng)Δx趨于0時(shí),平均變化率就趨于在點(diǎn)的瞬時(shí)變化率,瞬時(shí)變化率刻畫(huà)的是函數(shù)在一點(diǎn)處變化的快慢。
(四)、練習(xí):課本練習(xí)2:1、2.
(五)、作業(yè):課本習(xí)題2-1:3、4、5
五、教后反思: