1.2变化的快慢与变化率(第二课时)一、学习目标:1、理解函数瞬时变化率的概念;2、会求给定函数在某点处的瞬时变化率,并能根据函数的瞬时变化率判断函数在某点处变化的快慢。3、理解瞬时速度、线密度的物理意义,并能解决一些简单的实际问题。二、学习重点:知道瞬时变化率刻画的是函数在某点处变化的快慢。三、学习难点:平均变化率到额瞬时变化率的实际意义四、学法指导:由于平均变化率不能精确反映函数在某一点的变化情况,因此,我们设想不断减少自变量的改变量,借助计算器、电脑等对平均变化率进行直接计算,体会随着t的减小,st的值越来越趋于稳定状态,从而建立瞬时速度可以用平均速度逼近的直接体验,并最终形成用“平均变化率”逐渐“逼近”函数在某一点的变化率,即“瞬时变化率”的观念,并在计算过程中体会瞬时速度、瞬时变化率的实际意义。五、学习内容:一)复习:函数平均变化率的计算公式2121f(x)f(x)yxxx.二)亲自计算,体会逐渐逼近的过程,理解瞬时速度,线密度的意义。例1:一个小球从高空自由下落,其走过的路程s(单位:m)与时间t(单位:s)的函数关系为221gts其中,g为重力加速度)/8.9(2smg,试估计小球在t=5s这个时刻的瞬时速度。指导:教材的分析过程体现了用平均速度逼近瞬时速度的思想。表2-2显示了时间1t5s且不断逼近5s时,平均速度趋于49m/s.那么,当时间t1<5s且不断趋紧5s时,平均速度的变化趋势是怎样的?填写下表,分析平均速度的变化趋势。(教师用excel计算)t0/st1/s时间的改变量(Δt)/s路程的改变量(Δs)/m平均速度ts/(m/s)54.9-0.1-4.85148.5154.99-0.01-0.4895148.95154.999-0.001-0.048995148.995154.9999-0.0001-0.00489995148.9995154.99999-0.00001-0.0004948.999951可以看出,当时间t1<5s趋于t0=5s时,平均速仍然趋于49m/s,因此,可以认为小球在t0=5s时的瞬时速度为49m/s。从上面的分析和计算可以看出,瞬时速度为49m/s的物理意义是,如果小球保持这一刻的速度进行运动的话,每秒将要运动49m。例2:如图所示,一根质量分布不均匀的合金棒,长为10m。x(单位:m)表示OX这段棒长,y(单位:kg)表示OX这段棒的质量,它们满足以下函数关系:xxfy2)(。估计该合金棒在x=2m处的线密度。分析:一段合金棒的质量除以这段合金棒的长度,就是这段合金棒的平均线密度。填写下表,分析当x1<2且不断趋近2时,平均线密度的变化趋势。x0/sx1/s长度x的改变量(Δx)/m质量y的改变量(Δs)/kg平均线密度xy/(kg/m)21.9-0.1-0.0716173740.71617374321.99-0.01-0.0070799290.70799288121.999-0.001-0.0007071950.70719519221.9999-0.0001-0.00007071160.7071156221.99999-0.00001-0.000007071080.707107665可以看出,当x1<2且趋于x0=2m时,平均线密度仍然趋于0.71kg/m,因此,可以认为合金棒在x0=2m处的线密度为0.71kg/m。从上面的分析和计算可以看出,线密度为0.71kg/m的物理意义是,如果有1m长的这种线密度的合金棒,其质量将为0.71kg。三)抽象概括:1.对于一般的函数)(xfy,在自变量x从x0变到x1的过程当中,若设Δx=x1-x0,)()(01xfxfy,则函数的平均变化率是xxfxxfxxxfxfxy)()()()(000101.而当Δx趋于0时,平均变化率如果趋近于一个确定的常数,则这个常数就是函数)(xfy在点x0的瞬时变化率,瞬时变化率刻画的是函数在一点处变化的快慢。2.上述结论中,Δx趋于0,是指自变量的改变量越来越小,但始终不能为0.3.求瞬时变化率的步骤:(1)求00yf(xx)f(x).(2)求00f(xx)f(x)yxx.(3)当Δx趋于0时,观察00f(xx)f(x)yxx的变化趋势,如果趋近于一个常数,那么这个常数就是函数在点x0的瞬时变化率。六、达标检测1、将原油精炼为汽油、柴油、塑胶等各种不同产品,需对原油进行冷却和加热。如果在第xh时原油的温度)(C为157)(2xxxf)80(x.计算第2h和第6h时,原油的瞬时变化率.。(答:1;65)2、以初速度为)0(00vv做竖直上抛运动的物体,t秒时的高度为2021)(gttvts,求物体在时刻0t处的瞬...