内容正文:
6.2认识一次函数
第1课时 认识“均匀”变化
第六章 一次函数
【新教材】鲁教版五四制·七年级上册
学 习 目 标
1
2
经历从漏水、燃蚊香等现象中分析数据的过程,抽象出变量关系,在集体情景中,认识并理解 “均匀变化” 本质,掌握实际问题数学化方法。
通过整理实验数据并在坐标系中描点的活动,感受表示实验数据的过程,理解均匀递增、递减现象;能根据均匀的变化规律列关系式并判断未来变化趋势。
新课引入
在故宫的交泰殿里,摆着一套神奇的“铜壶
滴漏”装置(展示铜壶滴漏的实物图或动画)。
它没有电池,不用发条,却能精准地计量时间,
甚至一昼夜的误差还不到一分钟!古人是怎么做
到的呢?
古人是怎么做到的呢?秘密就藏在“滴水”和
“时间”的关系里:日壶的水匀速滴入月壶,月壶
匀速滴入星壶,最后受水壶里的水位匀速上升,
带动浮箭指向时辰刻度……这种“均匀变化”的规
律,和我们今天要学的“一次函数”有着奇妙的联
系。
探究新知
操作·思考
认识“均匀”变化
(1)将水龙头拧到适当位置,造成滴漏现象,在水龙头下方放一个量杯。每隔 1 min,记录一下量杯中的水量,并将数据填入下表。在坐标纸上描出( t,V )对应的点。你认为漏水量的变化具有什么规律?请你估计:这个水龙头一天的漏水量是多少?
(学生课前和同伴共同完成,课上汇报结果)
时间 t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …
漏水量 V/mL …
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操作·思考
认识“均匀”变化
(2)下表是小明通过实验得到的数据。请你根据小明得到的数据,在坐标纸上描出( t,V )对应的点,并据此估计:小明实验用的这个水龙头一天的漏水量有多少?一年呢?够一个人一年使用吗?
时间 t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …
漏水量 V/mL 5.5 11.0 16.5 22.0 27.5 33.0 38.5 44.0 49.5 55.0 …
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操作·思考
认识“均匀”变化
时间 t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …
漏水量 V/mL 5.5 11.0 16.5 22.0 27.5 33.0 38.5 44.0 49.5 55.0 …
据此估计一天的漏水量为5.5×24×60=7920(mL)=7.92(L),
一年的漏水量为
7.920×365=2890.8(L),
所以不够一个人一年使用。
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操作·思考
认识“均匀”变化
(3)分析小明的实验数据,你能帮他写出漏水量 V 与时间 t 之间的关系式吗?
解:由表格数据,得 V =5.5 t。
+5.5
+5.5
+5.5
+5.5
+5.5
+5.5
+5.5
+5.5
+5.5
时间 t/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …
漏水量 V/mL 5.5 11.0 16.5 22.0 27.5 33.0 38.5 44.0 49.5 55.0 …
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思考·交流
认识“均匀”变化
以小组为单位分享实验结果,并交流下列问题:
(1)比较各组的实验数据与结果,有什么共同之处,又有什么不同之处?
共同:漏水量随时间增加而“均匀”地增加。
不同:单位时间漏水量不同,函数表达式一次项系数有差异。
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思考·交流
认识“均匀”变化
(2)引起各组数据不一致的因素有哪些?这些因素的差别对表格、图象和表达式的影响分别体现在哪些方面?
因素:水龙头阀芯磨损、出水口结构、测量误差。
影响:表格中相同时间漏水量数值不同;
图象倾斜程度和与坐标轴交点有别;
表达式一次项系数和常数项可能改变。
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思考·交流
认识“均匀”变化
(3)假如漏水严重一些,表格、图象和表达式可能会发生什么变化?为什么?
表格数据变化幅度增大,图象斜率增大,表达式相关系数改变,因漏水严重改变了变量变化情况。
(4)你如何评价水龙头滴水这种现象?在生活中我们应该怎么做?
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操作·思考
认识“均匀”变化
为了估计一根驱蚊线香可燃烧的时间,小颖点燃一根香,并每隔 1 min 测量一次香可燃烧部分的长度,数据如下:
燃烧时间 t/min 1 2 3 4 5 …
香可燃烧部分的长度l/cm 22.4 21.9 21.4 20.9 20.4 …
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操作·思考
认识“均匀”变化
(1)根据小颖得到的数据,在平面直角坐标系中描出( t,l )对应的点。
解:平面直角坐标系中描出( t,l )对应的点如图所示。
O
1
2
3
4
5
20
20.5
21
21.5
22
22.5
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操作·思考
认识“均匀”变化
(2)估计燃烧 10 min后这根香可燃烧部分的长度,并说明理由。
由题意得,香每分钟缩短 0.5 cm,
那么燃烧 10 分钟时,总共减少的长度是0.5×(10-1 )= 4.5 cm。
则燃烧 10 分钟后香可燃烧部分的长度为 22.4 - 4.5=17.9 cm。
燃烧时间 t/min 1 2 3 4 5 …
香可燃烧部分的长度l/cm 22.4 21.9 21.4 20.9 20.4 …
-0.5
-0.5
-0.5
-0.5
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操作·思考
认识“均匀”变化
由题意列代数式,得 l=22.4-0.5(t-1)=22.9-0.5t,
当 l=0时,t=45.8,∴这根香可燃烧 45.8 min。
(3)估计这根香可燃烧的时间,并说明理由。
(4)试写出这根香可燃烧部分的长度 l 与燃烧时间 t 的关系式。
l与 t 的关系式为 l=22.9-0.5t。
燃烧时间 t/min 1 2 3 4 5 …
香可燃烧部分的长度l/cm 22.4 21.9 21.4 20.9 20.4 …
-0.5
-0.5
-0.5
-0.5
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思考·交流
认识“均匀”变化
问题2:为什么香的燃烧会有这样的“均匀”变化呢?
在小颖的实验中,燃烧时间每增加 1 min,香可燃烧部分的长度就减少 0.5 cm.也就是说,随着时间的增加,香可燃烧部分的长度在“均匀”地减少。
问题1:香可燃烧部分的长度是如何变化的?
因为香的原材料分布均匀,结构较为一致,在燃烧过程中,其与氧气接触的条件相对稳定,外界环境因素在实验设定范围内相对固定时,就会出现这种随着时间等量变化的情况。
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思考·交流
认识“均匀”变化
问题5:“均匀”变化的现象有哪些?
问题3:什么是“均匀”变化
“均匀”变化是指:一个变量增加固定的数值时,另一个变量的改变量是 的
相同
均匀递增现象
均匀递减现象
问题4:生活中还有哪些“均匀”变化的现象?
烧水、行车、弹簧......
课堂小结
特殊的变化规律——均匀变化。
特殊的函数—— 一次函数 。
随堂练习
1.以下情况属于均匀变化的是( )
A.随着时间推移,一个人走路的速度先慢后快
B.向一个空容器注水,前半段时间注水速度快,后半段时间注水速度慢
C.汽车在笔直公路上以固定速度行驶,行驶路程随时间的变化而变化
D.一天中,室外温度从早到晚先升高后降低
C
随堂练习
2.嘉嘉记录了自己一周每天背诵的单词数量,如下表:
星期 一 二 三 四 五 六 日
单词数 10 12 15 10 18 20 15
嘉嘉背诵单词数量的变化( )
A.是均匀变化,因为每天都在背诵单词
B.是均匀变化,因为每天背诵的单词数量相同
C.不是均匀变化,因为每天背诵的单词数量不相同
D.无法确定
C
随堂练习
3. 我们知道:海拔高度每上升 1 km,温度下降 6 ℃,某时刻,某地地面温度为 10 ℃,设高出地面 x km处的温度为 y ℃,
(1) 随着海拔高度的上升,温度的下降 (填“是”或“不是”)均匀的.
(2)写出 y 与 x 之间的函数关系式;
是
y =10-6x
随堂练习
4. 假设圆柱的高是 8 cm,圆柱的底面半径由小到大变化时,圆柱的体积也随之均匀变化,
(1) 在这个变化的过程中,自变量为 .
(2) 如果圆柱底面半径为 r (单位:cm),那么圆柱的体积 V (单位:cm3) 可以表示为 ;
(3) 当 r 由 1 cm 变化到 6 cm 时,
V 由 cm3 变化到 cm3 .
圆柱的底面半径
V=8πr2
8π
288π
随堂练习
5.抽象能力 为了了解某种品牌轿车的耗油情况,实验人员将油箱加满后进行了耗油实验,得到了如下数据:
轿车行驶的路程s/km 0 100 200 300 400 …
油箱剩余油量Q/L 50 42 34 26 18 …
(1)该轿车油箱的容量为 L,行驶150 km时,油箱剩余油量为 L;
50
38
随堂练习
(2)根据上表中的数据,写出油箱剩余油量Q(L)与轿车行驶的路程s(km)之间的关系式;
(3)实验人员再次将油箱加满,并驾驶该汽车从A地前往B地,到达B地时油箱剩余油量为10 L,求A,B两地之间的距离.
解:(2)由表格,可知开始时油箱中的油为50 L,每行驶100 km,油量减少
8 L,据此可得Q与s的关系式为Q=50-0.08s.
(3)令Q=10,则50-0.08s=10,
解得s=500.
所以A,B两地之间的距离为500 km.
课外阅读
1. 《阿赫迈德的1%进步法则》:学生阿赫迈德曾因急于求成,多次尝试改变却半途而废。爷爷用擦拭旧木椅的经历告诉他,每天增加一点光泽,旧椅子也能重焕光彩。他受此启发践行“1%法则”,从每天学习15分钟、做5个俯卧撑、记5个单词起步,每天小幅增量。一个月后,他的学习时长增至两小时,俯卧撑能做50个,词汇量也增加150个,最终还拿下学校辩论比赛第一名。
2. 森林小动物的“魔法变身”:这是一则充满童趣的故事。池塘里的小蝌蚪先长出后腿,再长出前腿,尾巴慢慢缩短,最后变成能跳跃歌唱的小青蛙;鸟窝里的雏鸟从浑身湿漉漉的绒毛状态,在亲鸟喂养下逐渐长出坚硬羽毛,翅膀也不断强壮,最终学会翱翔天际;胖嘟嘟的毛毛虫织茧成蛹,在蛹中完成蜕变,破茧后化作五彩蝴蝶飞舞花丛。
课外阅读
3. 伽利略研究自由落体运动 :这是科学史上关于均匀变化的重要探索。中世纪人们信奉亚里士多德“物体下落速度与重量成正比”的观点,伽利略却提出质疑。1589年他在比萨斜塔做实验,让不同重量的球体同时下落,证实它们同时着地。后续他又通过上百次斜面实验,证明小球沿斜面运动的位移与时间平方成正比,进而推断自由落体是匀加速运动,还建立了平均速度、加速度等概念。
4. 地球自转的均匀减速史 :地球自转一直在均匀减速,这一变化被岩石完整记录。7亿年前地球一天仅20小时,当时单细胞生物主宰海洋;到2亿年前,一天延长至23小时。减速主要源于地月间的潮汐耗散,潮水摩擦消耗地球能量,且这部分能量让月球每年远离地球。而自转减速的两个转折点,还恰好对应寒武纪生命大爆发和二叠纪 - 三叠纪生物大灭绝这两次重大地质事件。
布置作业
1. 基础作业:教材“习题6.2.1”知识技能第1题,第3题
2. 拓展作业:寻找生活中更多一次函数的实例,尝试分析变量间的关系,下节课分享。
2. 寻找生活中更多一次函数的实例,尝试分析变量间的关系,下节课分享。
感谢聆听!
【新教材】鲁教版五四制·七年级上册
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