内容正文:
第一章 导数及其应用
1.1 导数的概念及其意义
1.1.2 瞬时变化率与导数(第一课时)
教学目标
1.牛顿关于瞬时速度的研究过程(重点)
2.瞬时速度的概念及求法(重点、难点)
新课程标准解读 核心素养
瞬时速度的概念 数学抽象、逻辑推理
牛顿关于瞬时速度的研究过程 数学运算、逻辑推理
核心素养
知 识 回 顾
Retrospective Knowledge
知 识 回 顾
平均变化率:
我们把 称为函数f (x)在区间[a,b]内的平均变化率.
函数f (x)的平均变化率即函数值之差与对应的自变量之差的比.
求函数的平均变化率的步骤:
(1)求函数值的增量: ;
(2)求自变量的增量: ;
(3)求出函数的平均变化率: .
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伽利略通过实验和推理发现了自由落体的运动定律:物体下落的距离s和所用的时间t的平方成正比.如果距离单位用 m,时间单位用s,实验测出它们之间近似地有以下函数关系:s = s(t) = 4.9 t2.
直接让物体从空中下落,它落得很快,不便观察测量.伽利略是让小球从光滑的斜面上由静止滚下来,以便于观察测量.
伽利略发现,小球在斜面上滚下的距离 s (m)和所用的时间 t (s)之间,有函数关系 s = s(t)=at²,这叫作小球的运动方程.这里,a是与斜面的坡度有关的常数.
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伽利略看到,重力作用下在斜面上向下滚的小球,随着时间的推移越滚越快.但是,他只知道如何计算一个时间段内的平均速度,却不知道如何计算小球在某一个时刻的速度,即瞬时速度.
百年后,牛顿给出了瞬时速度的概念和计算方法,回答了伽利略的问题.
下面问题的分析与解答展示了他的创意.
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设小球在某个斜面上向下滚动的运动方程是s(t) = 3t 2.
要计算小球在2s时运动的瞬时速度,不妨先看看它在2s到2.1s之间的平均速度,即在区间[2,2.1]上