1.5.2汽车行驶的路程(学、教案)_汽车行驶的路程教案
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§1.5.2汽车行驶的路程学案
教学目标:
1.体会求汽车行驶的路程有关问题的过程;
2.感受在其过程中渗透的思想方法:分割、以不变代变、求和、取极限(逼近)。3.了解求曲边梯形面积的过程和解决有关汽车行驶路程问题的过程的共同点; 教学重点:掌握过程步骤:分割、以不变代变、求和、逼近(取极限). 教学难点:过程的理解. 教学过程: 一.创设情景
复习:1.连续函数的概念;
2.求曲边梯形面积的基本思想和步骤;
利用导数我们解决了“已知物体运动路程与时间的关系,求物体运动速度”的问题.反之,如果已知物体的速度与时间的关系,如何求其在一定时间内经过的路程呢? 二.新课讲授
问题:汽车以速度v组匀速直线运动时,经过时间t所行驶的路程为Svt.如果汽车作变速直线运动,在时刻t的速度为vtt2(单位:km/h),那么它在0≤t≤1(单
2位:h)这段时间内行驶的路程S(单位:km)是多少? 分析:
解:1.分割
(2)近似代替
(3)求和
(4)取极限
思考:结合求曲边梯形面积的过程,你认为汽车行驶的路程S与由直线t0,t1,v0和2曲线vt2所围成的曲边梯形的面积有什么关系?
三.典例分析
例1.弹簧在拉伸的过程中,力与伸长量成正比,即力Fxkx(k为常数,x是伸长量),求弹簧从平衡位置拉长b所作的功.
分析:利用“以不变代变”的思想,采用分割、近似代替、求和、取极限的方法求解. 解: 将物体用常力F沿力的方向移动距离x,则所作的功为WFx. 1.分割
(2)近似代替
(3)求和
(4)取极限
四.课堂练习 1.课本
练习
五.回顾总结
求汽车行驶的路程有关问题的过程.
六.布置作业
§1.5.2汽车行驶的路程教案
教学目标:
1.体会求汽车行驶的路程有关问题的过程;
2.感受在其过程中渗透的思想方法:分割、以不变代变、求和、取极限(逼近)。3.了解求曲边梯形面积的过程和解决有关汽车行驶路程问题的过程的共同点; 教学重点:掌握过程步骤:分割、以不变代变、求和、逼近(取极限). 教学难点:过程的理解. 教学过程: 一.创设情景
复习:1.连续函数的概念;
2.求曲边梯形面积的基本思想和步骤;
利用导数我们解决了“已知物体运动路程与时间的关系,求物体运动速度”的问题.反之,如果已知物体的速度与时间的关系,如何求其在一定时间内经过的路程呢? 二.新课讲授
问题:汽车以速度v组匀速直线运动时,经过时间t所行驶的路程为Svt.如果汽车作变速直线运动,在时刻t的速度为vtt2(单位:km/h),那么它在0≤t≤1(单
2位:h)这段时间内行驶的路程S(单位:km)是多少?
分析:与求曲边梯形面积类似,采取“以不变代变”的方法,把求匀变速直线运动的路程问题,化归为匀速直线运动的路程问题.把区间0,1分成n个小区间,在每个小区间上,由于vt的变化很小,可以近似的看作汽车作于速直线运动,从而求得汽车在每个小区间上行驶路程的近似值,在求和得S(单位:km)的近似值,最后让n趋紧于无穷大就得到S(单位:km)的精确值.(思想:用化归为各个小区间上匀速直线运动路程和无限逼近的思想方法求出匀变速直线运动的路程). 解:1.分割
在时间区间0,1上等间隔地插入n1个点,将区间0,1等分成n个小区间:
0,112n1,„,,1
nnnn,n),其长度为 记第i个区间为i1i,(i1,2,nntii11 nnn把汽车在时间段0,112n1,„,,1上行驶的路程分别记作: nnnn
S1,S2,„,Sn显然,SS ii1n
(2)近似代替
当n很大,即t很小时,在区间i1i,上,可以认为函数vtt22的值变化nni1处的函数值n很小,近似的等于一个常数,不妨认为它近似的等于左端点2i1ii1i1,从物理意义上看,即使汽车在时间段,(i1,2,v2nnnn2,n)i1i1i1上的速度变化很小,不妨认为它近似地以时刻处的速度v2作匀
nnn速直线运动,即在局部小范围内“以匀速代变速”,于是的用小矩形的面积Si近似的代替,则有 Si,即在局部范围内“以直代取”
2i121i1i112SiSiv(i1,2,t2nnnnnn,n)①
(3)求和
2ni1i112 由①,SnSivtnnnni1i1i1nn111=0nnn=212n11122=23nnn22n12
1n1n2n11112=112 3n63n2n从而得到S的近似值 SSn1(4)取极限
131112 n2n当n趋向于无穷大时,即t趋向于0时,Sn1而有
131112趋向于S,从n2nSlimSnlimnni1n1n1115i1vlim11n2
n3n2n36 思考:结合求曲边梯形面积的过程,你认为汽车行驶的路程S与由直线t0,t1,v0和曲线vt22所围成的曲边梯形的面积有什么关系?
结合上述求解过程可知,汽车行驶的路程SlimSn在数据上等于由直线t0,t1,v0n和曲线vt22所围成的曲边梯形的面积.
一般地,如果物体做变速直线运动,速度函数为vvt,那么我们也可以采用分割、近似代替、求和、取极限的方法,利用“以不变代变”的方法及无限逼近的思想,求出它在a≤t≤b内所作的位移S. 三.典例分析
例1.弹簧在拉伸的过程中,力与伸长量成正比,即力Fxkx(k为常数,x是伸长量),求弹簧从平衡位置拉长b所作的功.
分析:利用“以不变代变”的思想,采用分割、近似代替、求和、取极限的方法求解. 解: 将物体用常力F沿力的方向移动距离x,则所作的功为WFx. 1.分割
在区间0,b上等间隔地插入n1个点,将区间0,1等分成n个小区间:
n1bbb2b,b
0,,,,„,nnnn记第i个区间为i1bib,(i1,2,nnxibi1bb nnn,n),其长度为
把在分段0,n1bbb2b,b上所作的功分别记作:,„,,nnnn
W1,W2,„,Wn(2)近似代替 有条件知:WiF(3)求和 i1bi1bb
(i1,2,n,)xknnnWnWiki1i1nni1bb
nn 7 kb2=2012nkb2nn1kb21n11 n222nkb21从而得到W的近似值 WWn1
2n(4)取极限
kb21kb2 WlimWnlimWilim1nnni1n2n置拉长b所作的功为:kb2所以得到弹簧从平衡位2
四.课堂练习 1.课本
练习
五.回顾总结
求汽车行驶的路程有关问题的过程.
六.布置作业