师:同学们,欢迎走进数学课堂。今天我们学习北师大版七年级下册第三章“变量之间的关系”,首先是“用表格表示的变量间关系”。
我们生活在一个变化的世界,许多事物都在悄然变化。大家能从生活中举出一些变化的例子吗?
相信每位同学都能说出不少,比如我们的身高、体重、时间、温度,楼市中的房价,股市中的股指等等。从数学角度研究这些变化的量,探讨它们之间的关系,有助于我们了解自己、认识世界、预测未来。下面,我们一起来完成两个问题。
第一个问题:婴儿在 6 个月、一周岁、两周岁时体重分别大约是出生时的 2 倍、3 倍、4 倍;6 周岁、10 周岁时的体重分别大约是一周岁时的 2 倍、3 倍。已知婴儿出生时体重为 3.5 千克,请把他在发育过程中的体重变化情况填入下表,大家动手试一试。
根据题目描述,婴儿出生时体重 3.5 千克,6 个月时是出生时的 2 倍,即 3.5×2 = 7 千克;一周岁时是出生时的 3 倍,为 3.5×3 = 10.5 千克;2 周岁时是出生时的 4 倍,是 3.5×4 = 14 千克;6 周岁时是一周岁时的 2 倍,也就是 10.5×2 = 21 千克;10 周岁时是一周岁时的 3 倍,即 10.5×3 = 31.5 千克。
这样我们就完成了表格。通过这个表格,是不是能更清晰地看出婴儿体重随年龄增加而增加的情况?对比上面的语言描述,是不是更直观了?
第二个问题:王波学习小组利用同一块木板测量小车从不同高度下滑的时间,并将数据填入下表。
第一小题,支撑物高度为 70 厘米时,小车下滑的时间是多少?从表格中可知,支撑物高度为 70 厘米时,对应的下滑时间是 1.59 秒。
第二小题,如果用 h 表示支撑物的高度,t 表示小车下滑的时间,随着 h 的逐渐变大,t 的变化趋势是什么?观察表格,支撑物高度 h 从 10 厘米依次增加到 100 厘米,小车下滑时间 t 从 4.23 秒逐渐减小到 1.35 秒,显然 t 越来越小,即 h 越大,t 越小。
第三小题,h 每增加 10 厘米,t 的变化情况相同吗?要解决这个问题,需要求出相邻两个时间的差并比较。大家动手算一算。
算出来的数据显示,变化量第一个是 4.23 - 3.00 = 1.23,第二个是 3.00 - 2.45 = 0.55 等等,可以发现变化量逐渐变小,并不相同。所以 h 每增加 10 厘米,t 的变化量越来越小。
第四小题,估计当 h = 110 厘米时,t 的值是多少?怎样估计的?要解决这个问题,需找到 t 随 h 的变化情况。t 的值随 h 的变化是逐渐减少,且变化量逐渐减小,从 100 到 110 厘米,小车下滑时间会减少,但减少量不会超过从 90 到 100 厘米时的减少量 0.06 秒,所以时间 t 减少到的值不会低于 1.35 - 0.06 = 1.29 秒,因此 t 的值应该在 1.29 ~1.35 秒之间。
第五小题,随着支撑物高度 h 的变化,还有哪些量发生变化,哪些量始终不变?从表格中可以看出,随着支撑物高度 h 的变化,小车下滑时间 t 也随之变化,而小车下滑距离始终不变,因为下滑距离就是同一块木板的长度。
在小车下滑时间这个问题中,支撑物的高度 h 和小车下滑的时间 t 都在变化,它们就是变量。其中小车下滑时间 t 随着支撑物的高度 h 的变化而变化,支撑物的高度 h 是自变量,小车下滑的时间 t 是因变量。也就是说,因变量随着自变量的变化而变化,自变量先变化,因变量后变化,自变量自主变化,引起因变量变化。而在这个变化过程中,小车下滑的距离,即木板的长度一直保持不变,像这种在变化过程中数值始终不变的量叫做常量。
大家熟悉这几个概念后,我们来解决一个例题。我国从 1949 年到 2009 年人口统计数据如下:
第一问,如果用 x 表示时间,y 表示我国人口总数,x 和 y 哪一个是因变量?哪一个是自变量?随着 x 的变化,y 的变化趋势是什么?
同学们,答对了吗?时间 x 是自变量,人口总数 y 是因变量,随着 x 的增加,y 也增加。
第二问,从 1949 年起,时间每向后推移 10 年,我国的人口是怎样变化的?
从 1949 年到 1959 年,人口变化了 1.3 亿;1959 年到 1969 年,变化了 1.35 亿;1969 年到 1979 年,变化了 1.68 亿;1979 年到 1989 年,变化了 1.32 亿;1989 年到 1999 年,变化了 1.52 亿;1999 年到 2009 年,增加了 0.76 亿。
