师:同学们,大家好,今天我们学习人教版八年级下册第19章一次函数的第一节变量与函数的第一课时。首先,我们来看一组图片:行星在宇宙中的位置随时间变化,气温随海拔变化,汽车行驶里程随行驶时间变化,圆面积随半径变化。在我们身边,这种一个量随另一个量变化的现象随处可见。为了从数学角度研究这些变化现象、探索变化规律,我们要先从变化过程中量的变化研究起。
我们先来看一个大家熟悉的行程问题。汽车以60千米每小时的速度匀速行驶,时间为t小时,行驶路程为s千米。s的值会随t的值变化吗?请同学们填写下表。
行驶1小时,行程为60千米;再行驶1小时,路程增加60千米,即行驶2小时行程为120千米;行驶3小时,行程为180千米;行驶4小时,行程为240千米;行驶5小时,行程为300千米。同学们,你们这样计算的依据是什么呢?
生:路程等于速度乘以时间,即s = 60t。
师:非常正确。那么在这个过程中,有没有变化的量呢?请找一找哪些量发生了变化。
生:s和t的数值发生了变化。
师:那有没有数值始终不变的量呢?
生:匀速行驶的速度60不变。
师:很好。由此我们发现在这个变化过程中,匀速行驶的汽车所行驶的路程s随行驶时间t的变化而变化,其中变化的量是s和t,始终不变的量是60。下面我们来看一个销售问题。
电影票售价为10元每张,设一场电影售出x张票,票房收入为y元。y的值会随x的值变化吗?如果第一场售出150张票,该场的票房收入如何计算呢?
生:150×10 = 1500元。
师:如果第二场售出205张票,票房收入怎么算呢?
生:205×10 = 2050元。
师:如果第三场售出310张票,该场的票房收入是多少呢?
生:310×10 = 3100元。
师:我们这样计算的依据是什么呢?
生:票房收入等于单价乘以售票张数,即y = 10x。
师:没错,这也是一个变化的过程。同学们找一找,这里有哪些量发生了变化?
生:票房收入y和售出票数x的数值发生了变化。
师:那有没有数值始终不变的量呢?
生:单价10元每张不变。
师:对,在这个过程中,票房收入y随售票张数x的变化而变化,其中变化的量是x和y,始终不变的量是10。
同学们,你们见过水中涟漪吗?圆形水波慢慢扩大,在这一过程中,设圆半径为r,圆面积为s。s的值会随r的值变化吗?比如r取10厘米,s等于多少呢?
生:s = π×102 = 100π平方厘米。
师:当r = 20厘米时,s等于多少?
生:s = π×202 = 400π平方厘米。
师:如果r取30厘米,s等于多少?
生:s = π×302 = 900π平方厘米。
师:这是由圆的面积公式s = πr2计算得到的。那么在这个变化过程中,哪些量发生了变化?
生:圆半径r和圆面积s发生了变化。
师:有没有哪些量的数值始终不变?
生:π始终不变。
师:很好,在这个变化过程中,圆面积s随半径r的变化而变化,其中变化的量是r和s,始终不变的量是π。这里老师提醒大家,π是圆周率,是一个始终不变的数值。
再来看一个几何问题,用10米长的绳子围一个矩形,当矩形的一边长分别为3米、3.5米、4米、4.5米时,它的邻边长y分别为多少?y的值会随x的值变化吗?请同学们先填写下表。这里的10米指的是什么呢?
生:绳长,也就是矩形的周长。
师:对,矩形的周长等于长与宽的和的2倍,那么长与宽的和就等于5。如果一边长为3米时,它的邻边长是多少?
生:5 - 3 = 2米。
师:如果一边长为3.5米,邻边长是多少?
生:5 - 3.5 = 1.5米。
师:如果一边长为4米,邻边长是多少?
生:5 - 4 = 1米。
师:一边长为4.5米,邻边长是多少?
生:5 - 4.5 = 0.5米。
师:如果一边长为x,那么y等于多少?
生:y = 5 - x。
师:在这个过程中,有没有发生变化的量?
生:边长x和邻边长y的数值都发生了变化。
师:那找一找,哪些量始终不变呢?
生:绳长10始终不变。
师:由此我们发现在这个变化过程中,矩形邻边y随一边长x的变化而变化,其中变化的量是x和y,始终不变的量是10。
这些问题反映了不同事物的变化过程,其中有些量发生了变化,比如路程s、时间t,也有一些量的数值始终不变,比如匀速行驶的速度60千米每小时和票价10元每张。我们该如何描述它们呢?
生:在一个变化过程中,数值发生变化的量称为变量;在一个变化过程中,数值始终不变的量称为常量。
师:非常正确。回顾刚刚分析的4个问题,同学们能准确找到其中的变量和常量吗?
(同学们回答)
师:同学们都答对了吗?这里老师提醒一句,常量和变量都是不带单位的。看例1,指出其中的变量和常量,并写出能表示出它们关系的式子。
第一题,汽油的价格是5.5元每升,则车主加油需付的油费y随加油升数x的变化而变化。本题中涉及哪几个量呢?
生:油价5.5、油费y、加油升数x。
师:没错,这里的x和y是变量,5.5是常量。油费如何计算呢?
生:油费由单价乘以加油升数计算,即y = 5.5x。
师:第二题,小明看一本200页的小说,需要的天数y随平均每天所看的页数x的变化而变化。本题中又涉及哪几个量呢?
生:总页数200、需要的天数y、平均每天所看的页数x。
师:对,x和y是变量,总页数200是常量。如何表达需要的天数呢?
生:需要的天数由总页数除以平均每天所看的页数计算可得,即y = 200/x。
师:第三题,用长为40厘米的绳子围矩形,围成的矩形面积s随一边长x的变化而变化。本题又出现了哪几个量呢?
生:绳长40、矩形面积s、一边长x。
师:是的,s和x是变量,绳长40是常量。那如何表示矩形面积呢?
生:矩形面积等于长乘以宽,如果一边长为x,因为绳长40厘米是矩形周长,长与宽的和为20,那么邻边长为20 - x,所以面积s = x(20 - x)。
