内容正文:
1.7 定积分的简单应用
前面我们已经介绍了定积分在几何方面的应用,我们看到,在利用定积分解决几何上诸如平面图形的面积、平面曲线的弧长、旋转体的体积等问题时,关键在于写出所求量的微元.
新课导入
定积分的物理应用包括作功、水压力和引力等问题。本节仅给出作功、水压力和引力问题的例子.
定积分的物理应用包括变速直线运动作功、水压力和引力等.本节仅给出变速直线运动作功、水压力和引力问题的例子.
1.7.1定积分在物理中的应用
定积分在物理中有着极其广泛的应用.在物理问题中, 常遇到的物理量具有连续性与可加性. 要求出某物理量 , 重要的是找到 然后
教学目标
知识与能力
能利用定积分的几何意义,结合变速运动和变力作功等实例,运用定积分“四步曲”,熟悉定积分解决实际问题的步骤.
过程与方法
掌握定积分的概念、几何意义和性质.
掌握“分割、近似代替、求和、取极限”的方法.
培养逻辑思维能力和进行知识迁移的能力.
情感态度与价值观
激发学习定积分的热情.
强化参与意识.
培养严谨的学习态度.
教学重难点
重点
结合案例加深理解定积分的概念以及在物理学科中的应用.
难点
用定积分解决物理问题的变量问题.
变速直线运动的路程
做变速直线运动的物体所经过的路程s,等于其速度函数 在时间区间[a,b]上的定积分,即
例1
一辆汽车的速度-时间曲线如图所示.求汽车在这1min行驶的路程.
解:由速度-时间曲线可知:
v(t)=
因此汽车在这1 min行驶的路程是:
变力做功
由物理学知道,如果一个物体在恒力F作用下,使得物体沿力的方向作直线运动 ,物体有位移 s 时,力F对物体所作的功为:W=F*s
探究
如果物体在变力F(x)的作用下做直线运动,并且物体沿着与F(x)相同方向从x=a移动到x=b(a<b),那么如何计算变力F(x)所作的功呢?
与求曲边梯形的面积和求变速直线运动的路程一样,可以用“四步曲”解决变力作功问题可以得到
分割、近似代替、求和、取极限
如图,在弹性限度内,将一弹簧从平衡位置拉倒离平衡位置l m处,求克服弹力所作的功