[定積分的簡單應(yīng)用]課件 新人教a版選修22

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1、1.7 1.7 定積分的簡單應(yīng)用定積分的簡單應(yīng)用 1.7.2 1.7.2 定積分在物理中的應(yīng)用定積分在物理中的應(yīng)用 問題提出問題提出 1.1.以速度以速度vv(t(t) )作變速直線運(yùn)動(dòng)的物作變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，在體，在at tb時(shí)段內(nèi)行駛的路程時(shí)段內(nèi)行駛的路程s等于什等于什么？么？1l i m( )()nbinaibasvv tdtnx=-= 2. 2.用定積分可以表示作變速直線運(yùn)動(dòng)的用定積分可以表示作變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某時(shí)段內(nèi)的路程，利用微積分基物體在某時(shí)段內(nèi)的路程，利用微積分基本定理可以求定積分的值，因此，運(yùn)用本定理可以求定積分的值，因此，運(yùn)用定積分可以解決物理中的某些計(jì)算問題定積分可

2、以解決物理中的某些計(jì)算問題. . 探究（一）：探究（一）：變速直線運(yùn)動(dòng)的路程變速直線運(yùn)動(dòng)的路程思考思考1 1：一輛汽車在一輛汽車在1min1min內(nèi)的速度時(shí)間內(nèi)的速度時(shí)間曲線如圖所示，那么汽車的速度曲線如圖所示，那么汽車的速度v與時(shí)間與時(shí)間t t的函數(shù)關(guān)系是什么？的函數(shù)關(guān)系是什么？ 6060O O10104040A AB BC C3030v(m/s)(m/s)t(s)t(s)3(010)( )30(1040)390(4060)2ttv tttt=-+ 6060O O10104040A AB BC C3030v(m/s)(m/s)t(s)t(s)思考思考2 2：汽車在汽車在00，1010，101

3、0，4040，4040，6060（單位：（單位：s s）三個(gè)時(shí)段內(nèi)行駛的路程，）三個(gè)時(shí)段內(nèi)行駛的路程，用定積分分別如何表示？用定積分分別如何表示？6060O O10104040A AB BC C3030v(m/s)(m/s)t(s)t(s)1003tdt401030dt60403(90)2tdt-+思考思考3 3：根據(jù)定積分計(jì)算，汽車在這根據(jù)定積分計(jì)算，汽車在這1min1min內(nèi)行駛的路程是多少內(nèi)行駛的路程是多少m m？6060O O10104040A AB BC C3030v(m/s)(m/s)t(s)t(s)1003tdt401030dt60403(90)2tdt-+15015090090

4、0300300思考思考4 4：根據(jù)定積分的幾何意義，如何計(jì)根據(jù)定積分的幾何意義，如何計(jì)算汽車在這算汽車在這1min1min內(nèi)行駛的路程？內(nèi)行駛的路程？6060O O10104040A AB BC C3030v(m/s)(m/s)t(s)t(s)3060301350( )2sm+=探究（二）：探究（二）：變力作功變力作功 思考思考1 1：一物體在恒力一物體在恒力F F（單位：（單位：N N）的作）的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，如果物體沿著與用下做直線運(yùn)動(dòng)，如果物體沿著與F F相同相同的方向移動(dòng)了的方向移動(dòng)了s s（單位：（單位：m m），則力），則力F F所作所作的功的功W W等于多少？等于多少？ W W

5、FsFs思考思考2 2：如果物體在變力如果物體在變力F(x)F(x)的作用下做的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，并且物體沿著與直線運(yùn)動(dòng)，并且物體沿著與F(x)F(x)相同的相同的方向從方向從xa移動(dòng)到移動(dòng)到xb( (ab) )，那么如，那么如何計(jì)算變力何計(jì)算變力F(x)F(x)所作的功所作的功W W？( )baWF x dx=思考思考3 3：如圖，在彈性限度內(nèi)，將一彈簧如圖，在彈性限度內(nèi)，將一彈簧從平衡位置拉到離平衡位置從平衡位置拉到離平衡位置xm m處，那么處，那么拉伸彈簧所需的力拉伸彈簧所需的力F(F(x) )與與x的函數(shù)關(guān)系是的函數(shù)關(guān)系是什么？什么？x F(F(x) )kx，其中其中k為彈力系數(shù)為彈力

6、系數(shù). 思考思考4 4：如果將彈簧從平衡位置拉到離平如果將彈簧從平衡位置拉到離平衡位置衡位置l m m處，那么克服彈力所作的功為處，那么克服彈力所作的功為多少？多少？ l220011|( )22llWkxdxkxkl J= 例例1 1 一質(zhì)點(diǎn)一質(zhì)點(diǎn)A A以速度以速度v1 1(t)(t)3t3t2 21 1（m/sm/s）在直線）在直線l上運(yùn)動(dòng)，另一質(zhì)點(diǎn)上運(yùn)動(dòng)，另一質(zhì)點(diǎn)B B以速以速度度v2 2(t)(t)10t10t（m/sm/s）也在直線）也在直線l上運(yùn)動(dòng)，上運(yùn)動(dòng)，若兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)出發(fā)并同向運(yùn)動(dòng)，求經(jīng)過若兩質(zhì)點(diǎn)同時(shí)出發(fā)并同向運(yùn)動(dòng)，求經(jīng)過多少時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)多少時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)A A比質(zhì)點(diǎn)比質(zhì)點(diǎn)B B多運(yùn)動(dòng)多

7、運(yùn)動(dòng)5m5m？理論遷移理論遷移5s 5s 例例2 2 在某介質(zhì)內(nèi)作變速直線運(yùn)動(dòng)的物在某介質(zhì)內(nèi)作變速直線運(yùn)動(dòng)的物體，經(jīng)過時(shí)間體，經(jīng)過時(shí)間t(t(單位：單位：s)s)所走過的路程所走過的路程 s s4t4t2 2（單位：（單位：m m），若介質(zhì)阻力），若介質(zhì)阻力F F與物與物體的運(yùn)動(dòng)速度體的運(yùn)動(dòng)速度v成正比，且當(dāng)成正比，且當(dāng)v10 m/s10 m/s時(shí)，時(shí)，F(xiàn) F5N5N，求物體在位移區(qū)間，求物體在位移區(qū)間11，44內(nèi)內(nèi)克服介質(zhì)阻力所作的功克服介質(zhì)阻力所作的功. .28( )3WJ= 例例3 3 某汽車在高速公路上直線行駛，某汽車在高速公路上直線行駛，剎車后汽車的速度為剎車后汽車的速度為v(t)(

8、t)12120.6t0.6t（m/sm/s），求剎車后汽車需前進(jìn)多少），求剎車后汽車需前進(jìn)多少m m才才能停住？能停?。?120120mm1.1.在物理中，定積分主要應(yīng)用于求變速在物理中，定積分主要應(yīng)用于求變速直線運(yùn)動(dòng)的位移和變力所作的功，其基直線運(yùn)動(dòng)的位移和變力所作的功，其基本原理如下：本原理如下：原理原理1 1（求變速直線運(yùn)動(dòng)的位移）：（求變速直線運(yùn)動(dòng)的位移）：若物體運(yùn)動(dòng)的速度函數(shù)為若物體運(yùn)動(dòng)的速度函數(shù)為v(t)(t)，則物體，則物體在在attb時(shí)段內(nèi)的位移是時(shí)段內(nèi)的位移是: :小結(jié)作業(yè)小結(jié)作業(yè)( )basv tdt=原理原理2 2（求變力所作的功）：（求變力所作的功）：如果物體在變力如果

9、物體在變力F(F(x) )的作用下做直線運(yùn)的作用下做直線運(yùn)動(dòng)，則物體沿著與動(dòng)，則物體沿著與F F( (x) )相同的方向從相同的方向從xa移動(dòng)到移動(dòng)到xb( (ab) )所作的功為所作的功為: :( )baWF x dx= 2. 2.利用定積分求變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，利用定積分求變速直線運(yùn)動(dòng)的位移，其積分變量是時(shí)間，被積函數(shù)是速度對其積分變量是時(shí)間，被積函數(shù)是速度對時(shí)間的函數(shù)；利用定積分求變力所作的時(shí)間的函數(shù)；利用定積分求變力所作的功，其積分變量是位移，被積函數(shù)是力功，其積分變量是位移，被積函數(shù)是力對位移的函數(shù)對位移的函數(shù). .作業(yè)：作業(yè)：P59P59練習(xí)：練習(xí)：1 1，2.2. P60P60習(xí)題習(xí)題1.7A1.7A組：組：2 2，3.3.