Презентация к уроку "Физический смысл производной"

  • Презентации учебные
  • pptx
  • 14.06.2020
Публикация в СМИ для учителей

Публикация в СМИ для учителей

Бесплатное участие. Свидетельство СМИ сразу.
Мгновенные 10 документов в портфолио.

На вопрос что такое производная, короче всего ответить так: «Производная – это скорость» А что такое скорость? Вы узнаете об этом прямо сейчас.
Иконка файла материала Физический смысл производной.pptx

Если бы я продолжала ехать, как ехала, ещё час, то налетела бы на стенку
в конце улицы!

Простите, это невозможно. Как я могла проехать 90 километров за час, если
я еду всего лишь 7 минут!

Я имею в виду, мадам, что если бы вы продолжали ехать таким же образом,
то через час Вы бы проехали 90 километров.

Ваш спидометр показывал 90 километров в час.

Мой спидометр сломан и давно не работает.
 

Мадам, Вы нарушили правила уличного движения. Вы ехали со скоростью
90 километров в час.

Физический смысл производной

Представим себе, что мы отправляемся в автомобильную поездку.
Садясь в машину, посмотрим на счетчик километража.

Теперь, в любой момент времени мы сможем определить путь, пройденный машиной. Скорость движения узнаем по спидометру.

Т.О. с нашим движением связаны 2 величины
ПУТЬ и СКОРОСТЬ, которые являются функциями времени.

Физический смысл производной

Ясно, что путь и скорость связаны между собой.

В конце XVǁ века английский ученый Исаак Ньютон, открыл общий способ описания этой связи.

Это был поворотный пункт в истории естествознания. Оказалось, что связь между количественными характеристиками различных процессов, исследуемых физикой, химией, биологией, астрономией аналогична связи между путем и скоростью

Физический смысл производной

Основными математическими понятиями, выражающими эту связь, является производная и интеграл.

Скорость- производная пути
Путь- интеграл от скорости

Построенная Ньютоном модель механического движения остается самым важным и простым источником математического анализа.

На вопрос что такое производная, короче всего ответь так:

А что такое скорость?

Физический смысл производной

Пусть точка движется прямолинейно по закону S=S(t), где S- перемещение точки за время t.
Этот закон называют законом движения (на языке физики), функцией (на языке математики).

t 0 + Δ t

𝑺

t

t 0

Выберем какой нибудь момент времени t0 и рассмотрим промежуток времени ∆𝒕𝒕

Vср.= ∆𝑺 ∆𝒕

За этот промежуток времени точка переместилась на величину

Δ𝑺=𝑺(t 0+ Δ t) - 𝑺(t0 )

Средняя скорость точки за Δ t составляет

Физический смысл производной

Vмгн.= ∆𝑺 ∆𝒕 ∆𝑺𝑺 ∆𝑺 ∆𝒕 ∆𝒕𝒕 ∆𝑺 ∆𝒕 , где ∆𝒕𝒕→𝟎𝟎

t 0 + Δ t

𝑺

t

t 0

С уменьшением Δt средняя скорость все точнее характеризует скорость точки в данный момент времени и называется
мгновенной скоростью.

Vмгн.= 𝑺ʹ( 𝒕 𝟎 )

Т.О. мгновенная скорость равна значению производной от закона движения.

Физический смысл производной

Vмгн.= ∆𝑺 ∆𝒕 , где ∆𝒕→𝟎

t 0 + Δ t

𝑺

t

t 0

Vмгн.= 𝑺ʹ( 𝒕 𝟎 )

Т.О. мгновенная скорость равна значению производной от закона движения.

𝑺(t 0+ Δt)

𝑺(t0)

Δ𝑺=𝑺(t 0+ Δ t) - 𝑺(t0 )

Vср.= ∆𝑺 ∆𝒕

В СПРАВОЧНИК

Таблица перевода понятий механики на язык математики
(применяя привычные для физики обозначения)

В СПРАВОЧНИК

№ 1

Vмгн.=х'(t)
х'(t)=3t2-8t
х'(5)=3·52-8·5=75-40=35м/с
a= х"(t)= V'(t)
a= 6t-8
a= V'(5)=6·5-8=22м/с2

Ответ: 35м/с; 22м/с2

№ 2

х'(t)=2t3+ t-1
V'(t)= 6t2+1
V"(t)=12t

12t=2

Ответ:

12t=1

№ 3

№ 4