师:同学们,前面几节课我们学习了实际问题与一元二次方程的传染问题、平均利润率问题。今天我们上一节实际问题与一元二次方程的习题课。本课学习目标是继续探究实际问题的数量关系,列出一元二次方程并求解,根据问题实际含义检验结果是否合理,进一步培养分析问题和解决问题的能力。学习重点是建立一元二次方程数学模型,解决实际问题。

  首先进入情境引入环节,题目是:在平直公路上匀速行驶的汽车,刹车后速度(v)(单位:米每秒)与时间(t)(单位:秒)的变化规律为(v = 8 - 0.4t)。提示匀变速直线运动平均速度等于初速度与末速度的和除以(2)。

  师:我们先来分析问题,何为匀变速直线运动?即速度均匀增加或均匀减少,也就是在相同的时间内速度变化量相等。由(v = 8 - 0.4t)可知每秒钟速度减少(0.4),所以汽车从刹车到停车做匀变速直线运动。分析完题意以后,我们来逐问进行解答。

  师:问题一,求汽车匀速行驶时的速度,也就是汽车开始刹车时的速度。即当(t = 0)时,对应的速度。将(t = 0)代入(v = 8 - 0.4t),可得(v = 8)米每秒。

  师:问题二,求汽车从刹车到停止运动需要的时间。汽车停止运动即速度(v = 0),求对应的时间(t)值。代入表达式(0 = 8 - 0.4t),可得(t = 20)秒。所以汽车从刹车到停止运动需(20)秒。

  师:问题三,求汽车刹车后行驶的路程。我们知道路程等于速度乘以时间,时间为(20)秒,而速度在均匀变化,汽车做匀变速直线运动,所以采用平均速度来代替每一时刻的速度,即路程等于平均速度乘以(20)。那么(0 - 20)秒的平均速度怎么计算呢?利用初速度与末速度的和除以(2),初速度即为当(t = 0)时的速度为(8)米每秒,末速度即为(t = 20)秒时对应的速度即为(0)米每秒。代入可得((8 + 0)÷2 = 4)。所以路程等于(4×20 = 80)米,所以刹车后汽车共行驶了(80)米。

  下面我们进入问题情境一,题目是:一个小球以(5)米每秒的速度开始向前滚动,并且均匀减速,(4)秒后小球停止滚动。

  师:首先分析题意,小球均匀减速,则小球做匀变速直线运动。分析完题意以后,下面我们来进行逐问解答。

  师:问题一,小球的速度平均每秒减少多少?小球停止运动速度为(0)米每秒,小球的速度从(5)米每秒减少为(0)米每秒,共耗时(4)秒钟,所以可列式为((5 - 0)÷4 = 1.25),所以小球的滚动速度平均每秒减少(1.25)米每秒。

  师:问题二,小球滚动(5)米时约用了多少秒?结果保留小数点后一位。已知路程是(5)米,要求时间,我们知道路程等于平均速度乘以时间,需要先知道平均速度,而平均速度又等于初速度与末速度的和除以(2)。初速度为小球滚动时的速度,即(t = 0)时,对应的速度为(5)米每秒,末速度即为小球滚动(5)米时对应的速度。不妨设小球滚动(t)秒时,小球滚动了(5)米,那么小球在(t)秒时的速度是多少呢?如果很难理解,不妨举例进行说明。

  师:小球的运动时间为(1)秒、(2)秒、(3)秒,那么对应的速度和对应时段的平均速度是多少呢?当小球运动的时间为(1)秒时,因为小球速度平均每秒减少(1.25),所以(1)秒减少(1.25×1),那么(1)秒时的速度为(5 - 1.25×1 = 3.75)米每秒,那么(0 - 1)秒时的平均速度即为((5 + 3.75)÷2)。

  师:小球运动(2)秒时,因为小球速度平均每秒减少(1.25),所以(2)秒减少(1.25×2)。那么小球运动(2)秒时的速度为(5 - 1.25×2 = 2.5)米每秒,(0 - 2)秒时的平均速度即为((5 + 2.5)÷2)。

  师:依此类推,小球运动(3)秒时,小球速度平均每秒减少(1.25),(3)秒减少(1.25×3)。所以(3)秒时的速度为(5 - 1.25×3 = 1.25)米每秒,(0 - 3)秒时的平均速度即为((5 + 1.25)÷2)。

  师:同样,小球运动(t)秒时,小球的速度平均每秒减少(1.25),所以(t)秒减少(1.25t)。所以小球(t)秒时的速度为(5 - 1.25t),所以(0 - t)秒时的平均速度为((5 + 5 - 1.25t)÷2)。那么(0 - t)秒时的平均速度得以解决。

  师:下面我们用(0 - t)秒时的路程等于平均速度乘以时间建立等量关系,我们将(0 - t)秒时的路程(5)米,平均速度为((5 + 5 - 1.25t)÷2),时间为(t),代入等量关系,可得关于(t)的一元二次方程,整理方程为(1.25t2 - 10t + 10 = 0),通过公式法可解得(t_1 = 4 - 2\sqrt{2}≈1.2),(t_2 = 4 + 2\sqrt{2}≈6.8)。因为小球(4)秒停止滚动,所以时间(t\leq4),所以(t_2 = 4 + 2\sqrt{2}≈6.8)舍去,所以(t≈1.2)。即小球滚动(5)米约用了(1.2)秒。

  有了例题一的学习,下面我们来进行巩固应用吧。题目是:一辆汽车以(20)米每秒的速度行驶,司机发现前方路面有情况,紧急刹车后汽车均匀减速,滑行(25)米后停车。

  师:首先来分析题目意思,汽车均匀减速,因此汽车刹车到停车做匀变速直线运动。分析完题意以后,下面我们来进行问题的解答。

  师:问题一,从刹车到停车用了多少时间?等于路程除以速度,而路程等于(25)米,即(25)除以平均速度。刹车到停车的平均速度等于初速度与末速度的和除以(2),初速度为(20)米每秒,末速度为(0)米每秒。所以它的平均速度为(10)米每秒。所以时间等于(25÷10 = 2.5)秒。

  师:问题二,从刹车到停车车速平均每秒减少多少?汽车速度从(20)米每秒减为(0)米每秒,用时(2.5)秒,所以可以列式为((20 - 0)÷2.5 = 8),所以刹车到停车的速度平均每秒减少(8)米每秒。

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《9年级上册数学 第21章 21.3实际问题与一元二次方程习题课 逐字稿-4,941字 第5版》.docx
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