导语在必修第一册中,我们研究了函数的单调性,并利用函数单调性等知识,定性的研究了一次函数、指数函数、对数函数增长速度的差异,知道“对数增长” 是越来越慢的,“指数爆炸” 比“直线上升” 快得多,进一步的能否精确定量的刻画变化速度的快慢呢,下面我们就来研究这个问题。新知探究问题1 高台跳水运动员的速度高台跳水运动中,运动员在运动过程中的重心相对于水面的高度h(单位:m)与起跳后的时间t(单位:s)存在函数关系h(t)=-4.9t2+4.8t+11.如何描述用运动员从起跳到入水的过程中运动的快慢程度呢?直觉告诉我们,运动员从起跳到入水的过程中,在上升阶段运动的越来越慢,在下降阶段运动的越来越快,我们可以把整个运动时间段分成许多小段,用运动员在每段时间内的平均速度v ?近似的描述它的运动状态。
求函数的导数的策略(1)先区分函数的运算特点,即函数的和、差、积、商,再根据导数的运算法则求导数;(2)对于三个以上函数的积、商的导数,依次转化为“两个”函数的积、商的导数计算.跟踪训练1 求下列函数的导数:(1)y=x2+log3x; (2)y=x3·ex; (3)y=cos xx.[解] (1)y′=(x2+log3x)′=(x2)′+(log3x)′=2x+1xln 3.(2)y′=(x3·ex)′=(x3)′·ex+x3·(ex)′=3x2·ex+x3·ex=ex(x3+3x2).(3)y′=cos xx′=?cos x?′·x-cos x·?x?′x2=-x·sin x-cos xx2=-xsin x+cos xx2.跟踪训练2 求下列函数的导数(1)y=tan x; (2)y=2sin x2cos x2解析:(1)y=tan x=sin xcos x,故y′=?sin x?′cos x-?cos x?′sin x?cos x?2=cos2x+sin2xcos2x=1cos2x.(2)y=2sin x2cos x2=sin x,故y′=cos x.例5 日常生活中的饮用水通常是经过净化的,随着水的纯净度的提高,所需进化费用不断增加,已知将1t水进化到纯净度为x%所需费用(单位:元),为c(x)=5284/(100-x) (80<x<100)求进化到下列纯净度时,所需进化费用的瞬时变化率:(1) 90% ;(2) 98%解:净化费用的瞬时变化率就是净化费用函数的导数;c^' (x)=〖(5284/(100-x))〗^'=(5284^’×(100-x)-"5284 " 〖(100-x)〗^’)/〖(100-x)〗^2 =(0×(100-x)-"5284 " ×(-1))/〖(100-x)〗^2 ="5284 " /〖(100-x)〗^2
新知探究国际象棋起源于古代印度.相传国王要奖赏国际象棋的发明者,问他想要什么.发明者说:“请在棋盘的第1个格子里放上1颗麦粒,第2个格子里放上2颗麦粒,第3个格子里放上4颗麦粒,依次类推,每个格子里放的麦粒都是前一个格子里放的麦粒数的2倍,直到第64个格子.请给我足够的麦粒以实现上述要求.”国王觉得这个要求不高,就欣然同意了.假定千粒麦粒的质量为40克,据查,2016--2017年度世界年度小麦产量约为7.5亿吨,根据以上数据,判断国王是否能实现他的诺言.问题1:每个格子里放的麦粒数可以构成一个数列,请判断分析这个数列是否是等比数列?并写出这个等比数列的通项公式.是等比数列,首项是1,公比是2,共64项. 通项公式为〖a_n=2〗^(n-1)问题2:请将发明者的要求表述成数学问题.
二、典例解析例10. 如图,正方形ABCD 的边长为5cm ,取正方形ABCD 各边的中点E,F,G,H, 作第2个正方形 EFGH,然后再取正方形EFGH各边的中点I,J,K,L,作第3个正方形IJKL ,依此方法一直继续下去. (1) 求从正方形ABCD 开始,连续10个正方形的面积之和;(2) 如果这个作图过程可以一直继续下去,那么所有这些正方形的面积之和将趋近于多少?分析:可以利用数列表示各正方形的面积,根据条件可知,这是一个等比数列。解:设正方形的面积为a_1,后续各正方形的面积依次为a_2, a_(3, ) 〖…,a〗_n,…,则a_1=25,由于第k+1个正方形的顶点分别是第k个正方形各边的中点,所以a_(k+1)=〖1/2 a〗_k,因此{a_n},是以25为首项,1/2为公比的等比数列.设{a_n}的前项和为S_n(1)S_10=(25×[1-(1/2)^10 ] )/("1 " -1/2)=50×[1-(1/2)^10 ]=25575/512所以,前10个正方形的面积之和为25575/512cm^2.(2)当无限增大时,无限趋近于所有正方形的面积和
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)函数f (x)在区间(a,b)上都有f ′(x)<0,则函数f (x)在这个区间上单调递减. ( )(2)函数在某一点的导数越大,函数在该点处的切线越“陡峭”. ( )(3)函数在某个区间上变化越快,函数在这个区间上导数的绝对值越大.( )(4)判断函数单调性时,在区间内的个别点f ′(x)=0,不影响函数在此区间的单调性.( )[解析] (1)√ 函数f (x)在区间(a,b)上都有f ′(x)<0,所以函数f (x)在这个区间上单调递减,故正确.(2)× 切线的“陡峭”程度与|f ′(x)|的大小有关,故错误.(3)√ 函数在某个区间上变化的快慢,和函数导数的绝对值大小一致.(4)√ 若f ′(x)≥0(≤0),则函数f (x)在区间内单调递增(减),故f ′(x)=0不影响函数单调性.[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)√例1. 利用导数判断下列函数的单调性:(1)f(x)=x^3+3x; (2) f(x)=sinx-x,x∈(0,π); (3)f(x)=(x-1)/x解: (1) 因为f(x)=x^3+3x, 所以f^' (x)=〖3x〗^2+3=3(x^2+1)>0所以f(x)=x^3+3x ,函数在R上单调递增,如图(1)所示
思考:洗衣机脱水时转速高时容易甩干衣物,还是转速低时容易甩干衣物?(2) 制作棉花糖的原理内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。5.离心现象的防止在水平公路上行驶的汽车,转弯时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大,所需向心力F大于最大静摩擦力Fmax,汽车将做离心运动而造成交通事故。因此,在公路弯道处,车辆行驶不允许超过规定的速度。当高速转动的砂轮或者飞轮内部分子间相互作用力不足以提供所需向心力时,离心运动就会使他们破裂,甚至酿成事故。
1.根据课程标准的要求。本单元的主题是“生活智慧与时代精神”,课程标准的要求主要是引导学生“思考日常生活富有哲理的事例,感悟哲学是世界观的学问,能够开启人的智慧”,“解释哲学的基本问题”,“分析实例,说明真正的哲学是时代精神的精华,明确马克思主义哲学在人类认识史上的重要地位”。这些问题,综合起来就是使学生明确哲学与我们生活的关系,认识学习哲学特别是马克思主义哲学对我们人生的作用。因此,探究本问题有助于学生更好地理解本单元的内容,完成本单元的教学目标。2.根据学生的实际需要。学习哲学特别是马克思主义哲学,可以帮助学生树立正确的世界观、人生观和价值观,这也是学习哲学的主要目的。但在学生中还不同程度地存在着“哲学与我们的生活很远”、“哲学与我无关”、“哲学对我将来从事自然科学的研究没有什么用处”等认识,这些都影响着学生对哲学学习的态度和哲学作用的发挥。设置本探究问题,有助于帮助学生澄清这些模糊认识。
(三)合作探究、精讲点拨。探究一:探究问题:如何看待排名一名高中生在谈到“排名的二重性”时说:“我们既不能盲目地张扬排名,也不能简单地否定排名。作为学生,如果用片面的观点对待排名,排在前面沾沾自喜、骄傲自满,排在后面灰心丧气、一蹶不振,就会停滞不前,甚至倒退;如果通过排名了解自己的学习实力以及同别人的差距,做到知彼知己,扬长避短,就会出现先进更先进、后进赶先进的生动局面。”问题:(1)在排名问题上,人们的看法往往各不相同,这是为什么?(2)为什么我们应看到排名的“二重性”?(3)联系生活中类似的事例,谈谈生活与哲学的关系。教师活动:指导学生阅读以上的材料,并思考所提问题。学生活动:阅读材料,分组讨论问题,发表自己的观点,分析材料中包含的哲学道理。教师点评:(1)在排名问题上,人们的看法不同,主要是因为人们的思维方法不同。
一、教材分析本框题包括什么是哲学的基本问题、为什么思维和存在的关系问题是哲学的基本问题两个目题。第一个问题:什么是哲学的基本问题。其逻辑顺序是:什么是哲学的基本问题→哲学的基本问题所包含的两方面的内容→对哲学的基本问题第一方面内容的不同回答是划分唯物主义和唯心主义的标准→对哲学的基本问题第二方面内容的不同回答是划分可知论和不可知论的标准。第二个问题:为什么思维和存在的关系问题是哲学的基本问题。其 逻辑顺序是:思维和存在的关系问题是人们在现实生活和实践活动中遇到的和无法回避的基本问题→思维和存在的关系问题,是一切哲学都不能回避的、必须回答的问题→思维和存在的关系问题,贯穿于哲学发展的始终,对这个问题的不同回答决定着各种哲学的基本性质和方向,决定着对其它哲学问题的回答。 二、教学目标(一)知识目标(1)识记哲学的基本问题(2)解释哲学的基本问题
1973年4月的一天,一名男子站在纽约的街头,掏出一个约有两块砖头大的无线电话,并开始通话。这个人就是手机的发明者马丁,当时他是摩托罗拉公司的工程技术人员。这是当时世界上第一部移动电话。1985年,第一台现代意义上的可以商用的移动电话诞生。它是将电源和天线放置在一个盒子里,重量达3公斤。与现代形状接近的手机诞生于1987年,其重量大约750克,与今天仅重60克的手机相比,像一块大砖头。此后,手机的“瘦身”越来越迅速。1991年,手机重量为250克左右。1996年秋,r出现了体积为100立方厘米、重量100克的手机。此后,又进一步小型化,轻型化,到1999年就轻到了60克以下。手机的体积越来越小,但功能却越来越多。以前的手机是用来通话的,现在的手机是用来享受的。今天,手机可以是相机、游戏机、音乐播放器、信用卡、电影院……手机带来的不仅仅是通信方式的改变,更是生活方式的变革。
农业科学的周期是以年为时间单位,一次实验就要等到一次花开、结果。就这样,几个实验误导了袁隆平好几年。这时登在《参考消息》上的一篇不起眼的文章像给迷途中的袁隆平以当头一棒:克里克、沃森和威尔金斯发现DNA螺旋结构,西方的遗传学研究进入分子水平。“我当时还在那里搞什么无性杂交,糟糕得很”。水稻是自花授粉植物,雄蕊雌蕊都在一朵花里面,雌雄同株,没有杂种优势一杂种优势是生物界的普遍现象,小到细菌,大到人,近亲繁殖的结果是种群的退化。但是水稻因为花小,其杂交是当时公认的世界难题,设在马尼拉的世界水稻研究中心就是因为困难重重,差点关闭。袁隆平偏不信这个邪,他突发灵感:专门培养一种特殊的水稻品种——雄花退化的雄性不育系,没有自己的花粉,这样不就可以做到杂种优势了吗?于是,漫长的寻找过程开始了,要找到这样一株雄花退化而且杂交之后产量猛增的“太监”水稻简直是大海捞针。
2.辩证的否定(1)辩证的否定是事物的自我否定。事物内部存在着肯定方面和否定方面,它们既对立又统一。最初,肯定方面处于支配地位,否定方面处于被支配地位。在这种情况下,事物就被肯定着。但是,在矛盾双方的斗争中,否定方面总会由弱变强。一旦否定方面由被支配地位上升为支配地位,事物就转化到了自己的对立面,实现了对事物的否定。事物最终之所以被否定,根源在于事物的内部,是事物内部的否定因素战胜了肯定因素。因此,事物的否定是自我否定。(2)辩证的否定是事物发展的环节和联系的环节。所谓发展,是指新事物的产生和旧事物的灭亡。而实现这一过程必须要对旧事物进行否定,否定实现了事物由旧质向新质的飞跃。新事物在否定旧事物时,并不是把旧事物全盘抛弃,一笔勾销。旧事物是新事物的母体,新事物从旧事物那里脱胎而来,新事物是在批判地继承旧事物中的一切积极的有生命力的因素的基础上发展起来的。这样,在新旧事物之间就存在着必然的联系。
二是中国人口多、资源相对不足日益成为制约发展的突出矛盾。我国人均水资源拥有量仅为世界平均水平的1/4,600多个城市中,400多个缺水,其中110个严重缺水。我国人均耕地拥有量不到世界平均水平的40%。石油、天然气、铜和铝等重要矿产资源的人均储量分别只占世界人均水平的8.3%、4.1%、25.5%、9.7%。三是我国这20年来经济快速发展,能源浪费大、环境破坏严重等问题日益凸显,人与自然的矛盾从未像今天这样突出。无序、无度的消耗,迅速透支我们宝贵的资源。以下是来自国家环保总局的一组沉甸甸的数据。——从上世纪50到90年代,每年沙化土地扩大面积从560平方公里增加到2460平方公里,我国18个省的471个县、近4亿人口的耕地和家园正受到不同程度的荒漠化威胁。——1952年我国人均耕地2.82亩,2003年人均耕地减少到1.43亩,在各地轰轰烈烈的“圈地”热潮中仅最近7年全国耕地就减少了1亿亩,被占耕地大量闲置。
3.柏拉图(公元前427一前347)古希腊哲学家。生于雅典。苏格拉底的弟子,亚里士多德的老师。他曾在雅典创办学园,收徒讲学,逐步建立起欧洲哲学史上第一个客观唯心主义体系。他也是欧洲哲学史上第一个有大量著作传世的哲学家。他提出世界的本源是“理念”,现实中的事物都是“理念”的摹本。人的知识来源于对“理念”的回忆。柏拉图的哲学思想对后世影响很大,有人说,柏拉图之后的欧洲哲学思想都是对柏拉图思想的注脚。4.黑格尔(1770—1t53l)19世纪德国古典哲学家,客观唯心主义者、辩证法大师。生于斯图加特,卒于柏林。出身于官僚家庭。曾在图宾根神学院学习哲学和神学。大学毕业后,做过几年家庭教师。后任报纸编辑、中学校长、大学讲师、教授和柏林大学校长。黑格尔是在法国革命的直接影响下成长起来的,青年时朝气蓬勃,非常激进。他还深受著名诗人歌德的影响。1818年,他到柏林大学任教后,公开美化普鲁士专制制度,号召人们同现实妥协。
二、分析题基于非典型肺炎防治的需要,武汉大学和中国科学院微生物研究所,集中优秀人才和先进的仪器设备,以科学的理论为指导,运用现代的知识与技术手段,对SARS病毒进行深入细致的研究。2003年5月,他们联合研制出抗击SARS病毒侵入细胞的多肽药物。经科学试验证明,它可以阻断SARS病毒侵入人体细胞,具有预防和治疗两种功效。这些药物的发明在非典型肺炎的预防和治疗发挥着重要的作用。上述材料体现了辩证唯物主义认识论的哪些观点?答案提示:体现了实践是认识的来源、实践是认识发展的动力、实践是检验认识的真理性的唯一标准、实践是认识的目的和归宿、认识对实践具有反作用等辩证唯物主义认识论的观点。三、辨析题1、“仁者见仁,智者见智”的说法否定了真理的客观性答案提示:(1)此观点错误。(2)“仁者见仁,智者见智”是说对同一事物不同的人有不同的见解。
3、运用目标(1)运用所学知识说明世界真正的统一性就在于它的物质性(2)运用所学知识及相关哲学原理,分析作为物质观发展的第一个基本阶段,古代朴素唯物主义物质观的局限性,从分析论证中加深对辩证唯物主义物质观的科学性的理解(3)列举实际事例,结合相关哲学原理,讨论如果只承认运动的绝对性,而否认静止的相对性会导致的结果,分析马克思主义哲学为什么要坚持绝对运动与相对静止的统一(4)世界是有规律的,规律是普遍的。列举实际事例,分析任何事物都有其内在的规律性,规律是客观的,是不以人的意志为转移的,但是人在规律目前并不是无能为力的二、能力目标1、培养学生自觉运用马克思主义的物质观分析宇宙间一切事物及现象的能力2、锻炼学生理论联系实际的能力,培养学生正确认识世界的本质,并能够自觉地按照客观规律办事的能力
一、知识与技能1、知道伽利略的理想实验及其主要推理过程和推论,知道理想实验是科学研究的重要方法2、理解牛顿第一定律的内容及意义;理解力和运动的关系,知道物体的运动不需要力来维持。3、理解惯性的概念,知道质量是惯性大小的量度;会用惯性解释一些现象。二、过程与方法1、观察生活中的惯性现象,了解力和运动的关系2、通过实验加深对牛顿第一定律的理解3、理解理想实验是科学研究的重要方法三、情感态度与价值观1、通过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识,了解人类认识事物本质的曲折性2、感悟科学是人类进步的不竭动力[教学重点]1、理解力和运动的关系2、对牛顿第一定律和惯性的正确理解3、理想实验[教学难点]1、力和运动的关系2、惯性和质量的关系[课时安排]1课时[教学过程][引入]
教学重点1.自由落体运动的概念及探究自由落体运动的过程。2.掌握自由落体运动规律,并能运用其解决实际问题。教学难点演示实验和探究实验的技巧及自由落体运动规律的得出.教学过程设计思想:1、 先用游戏激发学生学习兴趣,顺理成章地研究落体运动;2、 通过演示实验让学生自己总结出物体下落快慢不同的主要原因是空气阻力,从而猜想若没有空气阻力会怎样;3、 用牛顿管实验验证猜想,引入了新的理想运动模型:自由落体运动。讲述1971年宇航员做的实验,加深印象;4、 了解地球表面物体下落运动近似成自由落体运动的条件;5、 着手研究自由落体运动的规律,利用打点计时器进行研究,得到结论;6、 总结自由落体运动特点及重力加速度;7、 应用训练
实验目标:1、知道打点计时器的构造和原理,学会使用打点计时器,能根据打出的纸带计算打几个点所用的时间,会计算纸带的平均速度,能根据纸带粗略测量纸带的瞬时速度,认识v-t图象,并能根据v-t图象判断物体的运动情况。2、通过速度测量过程的体验,领悟两个方法:一是用图象处理物理数据的方法;二是极限法或说无限趋近法,加强一个认识,实验是检验理论的标准。实验器材:电源(220v电源或学生电源),打点计时器,纸带,刻度尺(最好是塑料透明的),导线实验准备:1、仔细观察电磁打点计时器和电火花计时器,对照课本,比较它们的异同。2、两类打点计时器的打点时间间隔是多少?3、分析纸带时,如何计算纸带的平均速度。4、严格地说,瞬时速度我们引进测量出来的,你知道用什么方法求出的速度可以代替某点的瞬时速度吗?
三、制定实验方案的两个问题:1.怎样测量(或比较)物体的加速度:引导学生思考、讨论并交流。学生可能会提出下面的一些方案:方法一:测出初速度为零的匀加速直线运动的物体在 时间内的位移 ,则 ;方法二:在运动的物体上安装一条打点计时器的纸带,根据纸带上打出的点来测量加速度;方法三:测出两个初速度为零的匀加速运动的物体在相同的时间内发生的位移 、 ,则 ;方法四:测出两个初速度为零的匀加速运动的物体在相同的位移内所用的时间 、 ,则 ;2.怎样提供并测量物体所受的恒力:教师提出:现实中,除了在真空中抛出或落下的物体(仅受重力)外,仅受一个力的物体几乎是不存在的。然而,一个单独的力作用效果与跟它大小、方向都相同的合力的作用效果是相同的,因此,实验中力 的含义指物体所受的合力。以在水平轨道上用绳牵引小车加速运动为例,小车受到四个力的作用,即重力、支持力、绳的拉力和轨道对小车的摩擦力(当物体运动的速度比较小时,我们可以忽略空气的阻力)。