内容正文:
第五章 一次函数
5.1常量与变量
一、教材分析
“常量与变量”是初中数学“一次函数”章节的起始内容,是学生从常量数学学习过渡到变量数学学习的关键节点,为后续函数概念、图象及性质的学习奠定基础.教材通过现实生活中的实例
(如圆的面积、钟点工工资、快递收费等),引导学生认识变化过程中量的分类,体会数学与实际生活的紧密联系.
教材先以马术比赛、物体运动、商品买卖等生活场景引入,引发学生对“变化的量”的思考;接着通过圆的面积计算、钟点工工资计算两个典型实例,让学生直观感受常量与变量的区别;最后以快递收费的例子深化对概念的理解,整个编排由浅入深,符合学生的认知规律.
二、学情分析
学生在小学阶段已接触过一些简单的数量关系,如路程、速度、时间的关系,以及几何图形的周长、面积计算,对“量”的变化有一定的生活感知,但缺乏对“常量”和“变量”的系统数学定义认知.
八年级学生思维处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,对现实生活中的实例较为敏感,能够通过具体例子理解抽象概念,但对概念的本质把握需要借助丰富的实例和及时的归纳总结.
三、教学目标
1.理解常量和变量的定义,能准确识别具体情境中的常量与变量.
2.能结合实例说明两者的区别与联系.
3.通过对圆的面积、工资计算、快递收费等实例的分析,经历观察、归纳、抽象的过程,培养从实际问题中提炼数学概念的能力.
4.感受数学与生活的密切联系,体会数学概念的形成源于实际需求,激发学习数学的兴趣,培养用数学眼光观察生活的意识.
四、教学重难点
重点:理解常量和变量的定义,能准确识别具体情境中的常量与变量.
难点:能结合实例说明两者的区别与联系.
五、教学过程
· 本章引入
函数是刻画客观世界变化的重要数学模型,它的应用十分广泛.例如,神舟飞船发射过程中,
飞船离地面的高度随时间变化的规律;跳远运动员助跑速度与跳远距离之间的关系等,这些量与量的关系常常用函数来描述.函数可以帮助我们了解事物的变化规律.
我们还可以用一次函数来解决下面的问题:一个热气球从海拔5米处出发,以2米/分的速度上升,同时另一个热气球从海拔25米处出发,以1.5米/分的速度上升.在某时刻这两个热气球会位于同一海拔高度吗?
本章将学习常量、变量及函数的初步知识,学习一次函数的图象和性质,掌握函数学习的基本方法,初步学会运用函数解决实际问题.
设计意图:通过生活实例激发兴趣,让学生感受函数在刻画变化中的作用;小组讨论解决热气球问题,培养合作探究能力,自然引出本章学习内容,明确学习目标.
· 情境导入
1.一场秋雨一场寒,十场秋雨穿上棉.说明__________随______的变化而变化.
2.会当凌绝顶,一览众山小,说明 ____________随__________的变化而变化.
答:1. 天气温度;时间
2. 人的视野;海拔高度
万物皆变,大到天体、小到分子都处在不停的运动变化之中,如何从数学的角度来刻画这些运动变化并寻找规律呢?
师生活动:教师呈现情境导入的两个问题,让学生独立思考后回答,随后追问“从数学角度如何刻画这种变化”引发学生思考
设计意图:以生活俗语和诗词为切入点,激发学生兴趣,使其直观感受“量随量变化”的现象,为引出常量与变量、函数等数学概念做铺垫,帮助学生建立数学与生活的联系,培养观察与思考能力.
· 探究新知
活动一:探究常量与变量的概念
师生活动:教师呈现圆的面积和钟点工工资两个问题,让学生计算并填写数值,随后追问量的变化情况.学生独立完成计算后,小组交流并回答追问,教师总结常量与变量的定义.
问题1:圆的面积公式为S=πr² , 取r的一些不同的值,算出相应的S的值:
r= cm S= cm2
r= cm S= cm2
r= cm S= cm2
... ...
答:2;4π
3;9π
;5π
追问:在计算半径不同的圆的面积的过程中,哪些量在改变,哪些量不变?
答:r,s 在改变,π 不变
问题2:假设钟点工的工资标准为25元/时,设工作时数为 t (时),应得工资额为m(元),则
m=25 t.
取t的一些不同的值,求出相应的m的值:
t= m= .
t= m= .
t= m= .
... ...
答:2;50
3;75
3.5;87.5
追问:在根据不同的工作时数计算钟点工应得工资额的过程中,哪些量改变?哪些量不变?
答:t,m在改变,工资标准不变
在一个过程中,固定不变的量称为常量,可以取不同数值的量称为变量.
如上面两题中,圆周率π和钟点工的工资标准25元/时
半径r和圆面积S,工作时数t和工资额m
注意:在一个过程中,常量与变量是相对存在的.
设计意图:通过具体实例让学生直观感知量的变化,引导其自主归纳概念,培养分析与归纳能力,同时让学生体会数学源于生活,为后续函数学习奠定基础.
做一做:
1.正方形周长l与边长a之间的关系式是l= 4a,对于各种不同大小的正方形,其中常量是______,变量是______ .
答: 4;l, a
2.物体自由下落时,下落距离h(米)与下落时间t(秒)的关系式是h=gt2(g取9.8m/s2),对于不同的下落时间,其中常量是__________,变量是__________.
答: ,9.8;h,t
总结:常量和变量可以在数学关系式中找.
3.若汽车以50千米/小时的速度行驶,则路程速度、时间三个量中常量、变量分别是什么?
答:常量是50千米/小时;变量是 S,t.
4.若汽车行驶了200千米的路程,则路程、速度、时间三个量中常量、变量分别是什么?
答:常量是200千米;变量是 v,t.
5.若汽车行驶了4小时,则其中常量、变量分别是什么?
答:常量是4小时;变量是S,v
总结:常量和变量是对某一变化过程来说,不是绝对的而是相对的.
6.某种报纸的定价为a元,购买x份此种报纸共需y元,则 y=ax中的常量是______,变量是______.
答:a ;y,x
7.寄一封平信的邮资为p,寄x封这种平信的总邮资为y,则y=px,其中哪些是常量,哪些是变量?
答:常量是p;变量是x,y
总结:常量一般是具体的数,在特定情况下字母也可以表示常量.
在某一个过程中,常量的个数可以是一个,也可以是多个.
师生活动:教师依次呈现7个例题,学生独立完成后小组互评,教师针对共性问题讲解.对每部分总结,引导学生归纳常量与变量的判断方法.
设计意图:通过多样例题巩固概念,让学生在练习中掌握常量与变量的区分,理解其相对性及字母表示常量的情况,培养举一反三的能力,逐步深化对概念的认知.
· 应用新知
【教材例题】
师生活动:教师展示快递收费例题,引导学生分析图表并填写表格,随后组织学生讨论常量与变量的判断,教师针对追问进行点拨.
例1 一家快递公司的收费标准如图,用t表示邮件的质量,p表示每件邮件的快递费,n表示
快递邮件的件数.
(1)填写下表.
(2)在投寄快递的过程中,t,p,n是常量,还是变量?若0<t≤10,投寄n件邮件的快递费记为w元,此时t,p,n,w中,哪些是常量?哪些是变量?
答:
(2)分析:要判断一个量是常量还是变量,就是要看在这个过程中量的取值有无改变.
答:在投寄快递邮件的事项中,t,p,n都是变量.
若0<t≤10,则p为常量,t,n,w为变量.
追问:如果 0<t≤15,那么p还是常量吗?为什么?
答:不是.由图可知,当t在0<t≤15范围内变化时,p的取值是变化的,所以p是变量.
设计意图:通过实际快递收费案例,让学生运用常量与变量的概念解决问题,体会其在实际场景中的应用,同时通过追问深化对概念相对性的理解,提升分析和解决实际问题的能力.
【经典例题】
师生活动:教师讲解例题,引导学生分析书本分配中量的变化情况,学生思考后作答,教师点评并总结常量与变量的判断方法
例2 把 15 本书随意放入两个抽屉(每个抽屉内都放),第一个抽屉放入x本,第二个抽屉放入y本,则下列判断错误的是( )
A.15 是常量 B.15 是变量
C.x是变量 D.y是变量
分析:把 15 本书随意放入两个抽屉(每个抽屉内都放),第一个抽屉放入x本,第二个抽屉放入y本,则x和y分别是变量,15 是常量.
故选:B.
答:B.
总结:一个变化的过程中,数值发生变化的量称为变量,数值始终不变的量称为常量.
设计意图:通过书本分配的实例,让学生巩固常量与变量的概念,学会在具体问题中区分两者,
同时强化对“数值是否变化”这一判断标准的理解,提升知识应用能力.
· 课堂练习
教材练习
1.举两个常量和变量的实际例子.
解:①汽车以 60 千米/小时的速度匀速行驶,行驶时间t(小时)和行驶路程s(千米)的关系为s = 60t.
其中 60(速度)是常量,t和s是变量,行驶时间不同,行驶路程也不同.
②小明每天坚持跑5公里,记跑步天数为n,总跑步里程为m公里.其中,5(每天跑步的公里数)是常量;n(跑步天数)和m(总里程)是变量,天数不同,总里程也会不同.
2.某水果店橘子的价格为4.5元/千克,记买k千克橘子的总价为s元.说出其中的常量和变量.
解:常量:4.5(橘子的单价,固定不变)
变量:k(购买橘子的重量,可变化)、s(购买橘子的总价,会随着重量k的变化而变化)
师生活动:教师布置教材练习,学生独立完成后小组交流,教师巡视并对典型答案进行点评,引导学生总结常量与变量的识别方法.
设计意图:通过实际例子的练习,让学生熟练运用常量与变量的概念解决问题,巩固知识;小组交流和教师点评帮助学生查漏补缺,深化对概念的理解,提升知识应用的准确性和灵活性.
课堂练习
3. 直角三角形两个锐角∠A,∠B 的关系为_____________,其中常量是_________,变量是___________.
答:∠A+∠B= 90°;90°;∠A,∠B
4. 下列说法不正确的是( )
A.正方形的面积S=a2中有两个变量S,a
B.圆的面积S=πR2中π是常量
C.在一个关系式中用字母表示的量可能不是变量
D.如果x=y,则x,y都是常量
分析:选项 D:若x=y,x和y可以取不同的值(只要相等即可),所以它们是变量,不是常量,该说法不正确.
答:D.
5. 以21 m/s的速度向上抛一个小球,小球的高度h(m)与小球运动的时间t(s)之间的关系是h=21t-4.9t2. 下列说法正确的是( )
A.4.9是常量,21,t,h是变量
B.21,4.9是常量,t,h是变量
C.t,h是常量,21,4.9是变量
D.t,h是常量,4.9是变量
分析:在关系式h=21t-4.9t2中,21和4.9是固定不变的量,属于常量;t(运动时间)和h(小球高度)会随着运动过程发生变化,属于变量.故选:B.
答:B
6. 如果用总长为60m 的篱笆围成一个长方形场地,设长方形的面积为S(m²)周长为 p(m),一边长为a(m),那么S、p、a中,常量是( )
A. a B.P C. S D. p、a
分析:已知篱笆总长为 60m,长方形的周长p等于篱笆总长,所以p = 60,是固定不变的量,属于常量.
一边长a可以取不同的值,面积S = a(30 -a)会随着a的变化而变化,所以a和S是变量.故选:B.
答:B
7.如图是某地某日的气温变化,请判断温度和时间表示的是变量还是常量?
答:答:温度和时间都是变量
师生活动:教师布置课堂练习,学生独立完成后,教师选取典型题目(如第4、5、6题)进行讲解,引导学生分析每个量的变化情况,总结判断方法;对于第7题的图象,组织学生观察后集体作答.
设计意图:通过多样练习巩固常量与变量的概念,涵盖几何、物理、实际场景等不同类型,提升学生知识应用的广度与深度;教师讲解与学生观察作答结合,帮助学生精准把握念本质,强化解题能力.
· 归纳总结
师生活动:教师和学生一起回顾本节课所讲的内容.
1.本节课你学到了什么?
2.什么是常量,什么是变量?
3.在辨析常量和变量时有哪些注意事项?
设计意图:帮助学生梳理本节课的知识结构,加深学生对所学知识的理解和记忆,让学生明确本节课的重点和难点,为后续学习做好准备.
学科网(北京)股份有限公司
$