第一篇：《汽車行駛的路程》教學(xué)教案

1.5.2汽車行駛的路程

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1．體會(huì)求汽車行駛的路程有關(guān)問題的過程；

2．感受在其過程中滲透的思想方法：分割、以不變代變、求和、取極限（逼近）。3．了解求曲邊梯形面積的過程和解決有關(guān)汽車行駛路程問題的過程的共同點(diǎn)； 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：掌握過程步驟：分割、以不變代變、求和、逼近（取極限）． 學(xué)習(xí)難點(diǎn)：過程的理解． 學(xué)習(xí)過程： 一．創(chuàng)設(shè)情景

復(fù)習(xí)：1．連續(xù)函數(shù)的概念；

2．求曲邊梯形面積的基本思想和步驟；

利用導(dǎo)數(shù)我們解決了“已知物體運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系，求物體運(yùn)動(dòng)速度”的問題．反之，如果已知物體的速度與時(shí)間的關(guān)系，如何求其在一定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程呢？ 二．新課講授

問題：汽車以速度v組勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t所行駛的路程為S?vt．如果汽車作變速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻t的速度為v?t???t2?2（單位：km/h），那么它在0≤t≤1(單位：h)這段時(shí)間內(nèi)行駛的路程S（單位：km）是多少？

分析：與求曲邊梯形面積類似，采取“以不變代變”的方法，把求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的路程問題，化歸為勻速直線運(yùn)動(dòng)的路程問題．把區(qū)間?0,1?分成n個(gè)小區(qū)間，在每個(gè)小區(qū)間上，由于v?t?的變化很小，可以近似的看作汽車作于速直線運(yùn)動(dòng)，從而求得汽車在每個(gè)小區(qū)間上行駛路程的近似值，在求和得S（單位：km）的近似值，最后讓n趨緊于無窮大就得到S（單位：km）的精確值．（思想：用化歸為各個(gè)小區(qū)間上勻速直線運(yùn)動(dòng)路程和無限逼近的思想方法求出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的路程）． 解：1．分割

在時(shí)間區(qū)間?0,1?上等間隔地插入n?1個(gè)點(diǎn)，將區(qū)間?0,1?等分成n個(gè)小區(qū)間：

/ 4

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?0,?，?,?，…，?,1?

?n??nn??n??i?1i?記第i個(gè)區(qū)間為?,?(i?1,2,?,n)，其長度為

nn???t?ii?11?? nnn?1??12??n?1?把汽車在時(shí)間段?0,?，?,?，…，?,1?上行駛的路程分別記作：

?n??nn??n?

?S1，?S2，…，?Sn 顯然，S???Si

i?1n（2）近似代替

?i?1i?當(dāng)n很大，即?t很小時(shí)，在區(qū)間?,?上，可以認(rèn)為函數(shù)v?t???t2?2的值變

?nn?化很小，近似的等于一個(gè)常數(shù)，不妨認(rèn)為它近似的等于左端點(diǎn)

i?1處的函數(shù)值n?i?1??i?1?v???????2，從物理意義上看，即使汽車在時(shí)間段nn????i?1?i?1i?上的速度變化很小，不妨認(rèn)為它近似地以時(shí)刻處的,(i?1,2,?,n)??nnn??2?i?1??i?1?速度v?即在局部小范圍內(nèi)“以勻速代變速”，??????2作勻速直線運(yùn)動(dòng)，nn????于是的用小矩形的面積?Si?近似的代替?Si，即在局部范圍內(nèi)“以直代取”，則有

2??i?1?2?1i?1?i?1?12???Si??Si??v???(i?1,2,?,n)① ???t??????2???????n??n?nn????n??n2（3）求和

2n?i?1?i?1?12???由①，Sn???Si???v????t?????????

nn??nn?i?1i?1?i?1????nn1?21?1?12?n?1?12??2 ?1?2???n?1=?0?????????=??2???3??nn?n?n?n?n 2 / 4 22

1?n?1?n?2n?1?1?1??1??2=??1???1???2 =?3n63?n??2n?1?1??1?從而得到S的近似值 S?Sn???1???1???2

3?n??2n?（4）取極限

1?1??1?當(dāng)n趨向于無窮大時(shí)，即?t趨向于0時(shí)，Sn???1???1???2趨向于S，3?n??2n?從而有

1?i?1??1?1??1??5S?limSn?lim??v??lim?1?1??n????????2??

n??n??nn3n2n??????3i?1??思考：結(jié)合求曲邊梯形面積的過程，你認(rèn)為汽車行駛的路程S與由直線t?0,t?1,v?0和曲線v??t2?2所圍成的曲邊梯形的面積有什么關(guān)系？ n結(jié)合上述求解過程可知，汽車行駛的路程S?limSn在數(shù)據(jù)上等于由直線

n??t?0,t?1,v?0和曲線v??t2?2所圍成的曲邊梯形的面積．

一般地，如果物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度函數(shù)為v?v?t?，那么我們也可以采用分割、近似代替、求和、取極限的方法，利用“以不變代變”的方法及無限逼近的思想，求出它在a≤t≤b內(nèi)所作的位移S． 三．典例分析

例1．彈簧在拉伸的過程中，力與伸長量成正比，即力F?x??kx（k為常數(shù)，x是伸長量），求彈簧從平衡位置拉長b所作的功．

分析：利用“以不變代變”的思想，采用分割、近似代替、求和、取極限的方法求解．

解： 將物體用常力F沿力的方向移動(dòng)距離x，則所作的功為W?F?x． 1．分割

在區(qū)間?0,b?上等間隔地插入n?1個(gè)點(diǎn)，將區(qū)間?0,1?等分成n個(gè)小區(qū)間：

??n?1?b??b??b2b?,b?

?0,?，?,?，…，??n??nn??n? 3 / 4

??i?1?bi?b?記第i個(gè)區(qū)間為?,?(i?1,2,?,n)，其長度為

n??n?x?i?b?i?1?bb?? nnn??n?1?b??b??b2b?,b?上所作的功分別記作： 把在分段?0,?，?,?，…，??n??nn??n?

?W1，?W2，…，?Wn（2）近似代替

i?1?bb??i?1?b???,n,)有條件知：?Wi?F??

(i?1,2???x?k?nnn??（3）求和

Wn???Wi??k?i?1i?1nn?i?1?b?b

nnkb2kb2n?n?1?kb2?1?=2?0?1?2????n?1????1?? ??n2n?22?n?kb2?1?從而得到W的近似值 W?Wn??1??

2?n?（4）取極限

kb2?1?kb2 W?limWn?lim??Wi?lim?1???n??n??n??2?n?2i?1nkb2所以得到彈簧從平衡位置拉長b所作的功為：

2四．課堂練習(xí)：課本練習(xí)五．回顧總結(jié)

求汽車行駛的路程有關(guān)問題的過程． 六．布置作業(yè)

/ 4

第二篇：1.5.2汽車行駛的路程(學(xué)、教案)

§1.5.2汽車行駛的路程學(xué)案

教學(xué)目標(biāo)：

1．體會(huì)求汽車行駛的路程有關(guān)問題的過程；

2．感受在其過程中滲透的思想方法：分割、以不變代變、求和、取極限（逼近）。3．了解求曲邊梯形面積的過程和解決有關(guān)汽車行駛路程問題的過程的共同點(diǎn)； 教學(xué)重點(diǎn)：掌握過程步驟：分割、以不變代變、求和、逼近（取極限）． 教學(xué)難點(diǎn)：過程的理解． 教學(xué)過程： 一．創(chuàng)設(shè)情景

復(fù)習(xí)：1．連續(xù)函數(shù)的概念；

2．求曲邊梯形面積的基本思想和步驟；

利用導(dǎo)數(shù)我們解決了“已知物體運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系，求物體運(yùn)動(dòng)速度”的問題．反之，如果已知物體的速度與時(shí)間的關(guān)系，如何求其在一定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程呢？ 二．新課講授

問題：汽車以速度v組勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t所行駛的路程為S?vt．如果汽車作變速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻t的速度為v?t???t?2（單位：km/h），那么它在0≤t≤1(單

2位：h)這段時(shí)間內(nèi)行駛的路程S（單位：km）是多少？ 分析：

解：1．分割

（2）近似代替

（3）求和

（4）取極限

思考：結(jié)合求曲邊梯形面積的過程，你認(rèn)為汽車行駛的路程S與由直線t?0,t?1,v?0和2曲線v??t?2所圍成的曲邊梯形的面積有什么關(guān)系？

三．典例分析

例1．彈簧在拉伸的過程中，力與伸長量成正比，即力F?x??kx（k為常數(shù)，x是伸長量），求彈簧從平衡位置拉長b所作的功．

分析：利用“以不變代變”的思想，采用分割、近似代替、求和、取極限的方法求解． 解： 將物體用常力F沿力的方向移動(dòng)距離x，則所作的功為W?F?x． 1．分割

（2）近似代替

（3）求和

（4）取極限

四．課堂練習(xí)1．課本

練習(xí)

五．回顧總結(jié)

求汽車行駛的路程有關(guān)問題的過程．

六．布置作業(yè)

§1.5.2汽車行駛的路程教案

教學(xué)目標(biāo)：

1．體會(huì)求汽車行駛的路程有關(guān)問題的過程；

2．感受在其過程中滲透的思想方法：分割、以不變代變、求和、取極限（逼近）。3．了解求曲邊梯形面積的過程和解決有關(guān)汽車行駛路程問題的過程的共同點(diǎn)； 教學(xué)重點(diǎn)：掌握過程步驟：分割、以不變代變、求和、逼近（取極限）． 教學(xué)難點(diǎn)：過程的理解． 教學(xué)過程： 一．創(chuàng)設(shè)情景

復(fù)習(xí)：1．連續(xù)函數(shù)的概念；

2．求曲邊梯形面積的基本思想和步驟；

利用導(dǎo)數(shù)我們解決了“已知物體運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系，求物體運(yùn)動(dòng)速度”的問題．反之，如果已知物體的速度與時(shí)間的關(guān)系，如何求其在一定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程呢？ 二．新課講授

問題：汽車以速度v組勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t所行駛的路程為S?vt．如果汽車作變速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻t的速度為v?t???t?2（單位：km/h），那么它在0≤t≤1(單

2位：h)這段時(shí)間內(nèi)行駛的路程S（單位：km）是多少？

分析：與求曲邊梯形面積類似，采取“以不變代變”的方法，把求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的路程問題，化歸為勻速直線運(yùn)動(dòng)的路程問題．把區(qū)間?0,1?分成n個(gè)小區(qū)間，在每個(gè)小區(qū)間上，由于v?t?的變化很小，可以近似的看作汽車作于速直線運(yùn)動(dòng)，從而求得汽車在每個(gè)小區(qū)間上行駛路程的近似值，在求和得S（單位：km）的近似值，最后讓n趨緊于無窮大就得到S（單位：km）的精確值．（思想：用化歸為各個(gè)小區(qū)間上勻速直線運(yùn)動(dòng)路程和無限逼近的思想方法求出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的路程）． 解：1．分割

在時(shí)間區(qū)間?0,1?上等間隔地插入n?1個(gè)點(diǎn)，將區(qū)間?0,1?等分成n個(gè)小區(qū)間：

?0,??1??12??n?1?，?，，1?

???n?nnn?????,n)，其長度為 記第i個(gè)區(qū)間為??i?1i?,?(i?1,2,nn???t?ii?11?? nnn把汽車在時(shí)間段?0,??1??12??n?1?，?，，1?上行駛的路程分別記作： ???n?nnn?????

?S1，?S2，?，?Sn

顯然，S???S ii?1n

（2）近似代替

當(dāng)n很大，即?t很小時(shí)，在區(qū)間??i?1i?,?上，可以認(rèn)為函數(shù)v?t???t2?2的值變化?nn?i?1處的函數(shù)值n很小，近似的等于一個(gè)常數(shù)，不妨認(rèn)為它近似的等于左端點(diǎn)2?i?1i??i?1??i?1?，從物理意義上看，即使汽車在時(shí)間段,?(i?1,2,v????2?????nn??n??n?2,n)i?1?i?1??i?1?上的速度變化很小，不妨認(rèn)為它近似地以時(shí)刻處的速度v???????2作勻

n?n??n?速直線運(yùn)動(dòng)，即在局部小范圍內(nèi)“以勻速代變速”，于是的用小矩形的面積?Si?近似的代替，則有 ?Si，即在局部范圍內(nèi)“以直代取”

2??i?1?2?1i?1?i?1?12???Si??Si??v??(i?1,2,??t??????2??????n??n?nn????n??n,n)①

（3）求和

2n?i?1?i?1?12????? 由①，Sn???Si???v???t??????nnnn???i?1i?1?i?1????nn1?1?1=?0????n?n?n=?21?2?n?1?1?1?22?=???2?3?n?n?n22??n?1???2

?1?n?1?n?2n?1?1?1??1??2=?1?1??????2 3n63?n??2n?從而得到S的近似值 S?Sn???1?（4）取極限

1?3?1??1?1?????2 n??2n?當(dāng)n趨向于無窮大時(shí)，即?t趨向于0時(shí)，Sn???1?而有

1?3?1??1?1?????2趨向于S，從n??2n?S?limSn?lim?n??n??i?1n1n?1?1??1??5?i?1?v??lim?1?1??n????????2??

?n??3?n??2n??36 思考：結(jié)合求曲邊梯形面積的過程，你認(rèn)為汽車行駛的路程S與由直線t?0,t?1,v?0和曲線v??t2?2所圍成的曲邊梯形的面積有什么關(guān)系？

結(jié)合上述求解過程可知，汽車行駛的路程S?limSn在數(shù)據(jù)上等于由直線t?0,t?1,v?0n??和曲線v??t2?2所圍成的曲邊梯形的面積．

一般地，如果物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度函數(shù)為v?v?t?，那么我們也可以采用分割、近似代替、求和、取極限的方法，利用“以不變代變”的方法及無限逼近的思想，求出它在a≤t≤b內(nèi)所作的位移S． 三．典例分析

例1．彈簧在拉伸的過程中，力與伸長量成正比，即力F?x??kx（k為常數(shù)，x是伸長量），求彈簧從平衡位置拉長b所作的功．

分析：利用“以不變代變”的思想，采用分割、近似代替、求和、取極限的方法求解． 解： 將物體用常力F沿力的方向移動(dòng)距離x，則所作的功為W?F?x． 1．分割

在區(qū)間?0,b?上等間隔地插入n?1個(gè)點(diǎn)，將區(qū)間?0,1?等分成n個(gè)小區(qū)間：

??n?1?b??b??b2b?,b?

?0,?，?,，?，???n??nn??n?記第i個(gè)區(qū)間為???i?1?bi?b?,?(i?1,2,n??n?x?i?b?i?1?bb?? nnn,n)，其長度為

把在分段?0,????n?1?b?b??b2b?,b?上所作的功分別記作：，?，,????n??nn??n?

?W1，?W2，?，?Wn（2）近似代替 有條件知：?Wi?F?（3）求和 ??i?1?b??i?1?b?b

(i?1,2,n,)??x?k??nnn??Wn???Wi??k?i?1i?1nn?i?1?b?b

nn 7 kb2=2?0?1?2?n?kb2n?n?1?kb2?1???n?1????1?? ??n222?n?kb2?1?從而得到W的近似值 W?Wn??1??

2?n?（4）取極限

kb2?1?kb2 W?limWn?lim??Wi?lim?1???nn??n??i?1n??2?n?置拉長b所作的功為：kb2所以得到彈簧從平衡位2

四．課堂練習(xí)1．課本

練習(xí)

五．回顧總結(jié)

求汽車行駛的路程有關(guān)問題的過程．

六．布置作業(yè)

第三篇：高中數(shù)學(xué) 1.5.2汽車行駛的路程教學(xué)設(shè)計(jì) 新人教A版選修2-2

§1.5.2汽車行駛的路程教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1．體會(huì)求汽車行駛的路程有關(guān)問題的過程；

2．感受在其過程中滲透的思想方法：分割、以不變代變、求和、取極限（逼近）。3．了解求曲邊梯形面積的過程和解決有關(guān)汽車行駛路程問題的過程的共同點(diǎn)；

二、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

復(fù)習(xí)：1．連續(xù)函數(shù)的概念；

2．求曲邊梯形面積的基本思想和步驟；

利用導(dǎo)數(shù)我們解決了“已知物體運(yùn)動(dòng)路程與時(shí)間的關(guān)系，求物體運(yùn)動(dòng)速度”的問題．反之，如果已知物體的速度與時(shí)間的關(guān)系，如何求其在一定時(shí)間內(nèi)經(jīng)過的路程呢？

三、問題引領(lǐng)，知識探究

問題：汽車以速度v組勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t所行駛的路程為S?vt．如果汽車作變速直線運(yùn)動(dòng)，在時(shí)刻t的速度為v?t???t?2（單位：km/h），那么它在0≤t≤1(單位

2：h)這段時(shí)間內(nèi)行駛的路程S（單位：km）是多少？

分析：與求曲邊梯形面積類似，采取“以不變代變”的方法，把求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的路程問題，化歸為勻速直線運(yùn)動(dòng)的路程問題．把區(qū)間?0,1?分成n個(gè)小區(qū)間，在每個(gè)小區(qū)間上，由于v?t?的變化很小，可以近似的看作汽車作于速直線運(yùn)動(dòng)，從而求得汽車在每個(gè)小區(qū)間上行駛路程的近似值，在求和得S（單位：km）的近似值，最后讓n趨緊于無窮大就得到S（單位：km）的精確值．（思想：用化歸為各個(gè)小區(qū)間上勻速直線運(yùn)動(dòng)路程和無限逼近的思想方法求出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的路程）． 解：1．分割

在時(shí)間區(qū)間?0,1?上等間隔地插入n?1個(gè)點(diǎn)，將區(qū)間?0,1?等分成n個(gè)小區(qū)間： ?0,??1??12??n?1?，?，，1? ????n??nn??n?記第i個(gè)區(qū)間為??i?1i?,?(i?1,2,?,n)，其長度為 ?nn??t?ii?11?? nnn把汽車在時(shí)間段?0,??1??12??n?1?，?，，1?上行駛的路程分別記作： ????n??nn??n? ?S1，?S2，?，?Sn 顯然，S???S ii?1n（2）近似代替

當(dāng)n很大，即?t很小時(shí)，在區(qū)間??i?1i?,?上，可以認(rèn)為函數(shù)v?t???t2?2的值變化?nn?i?1處的函數(shù)值n很小，近似的等于一個(gè)常數(shù)，不妨認(rèn)為它近似的等于左端點(diǎn)2?i?1i??i?1??i?1?，從物理意義上看，即使汽車在時(shí)間段,?(i?1,2,?,n)v????2????nn???n??n?i?1?i?1??i?1?上的速度變化很小，不妨認(rèn)為它近似地以時(shí)刻處的速度v????2作勻???n?n??n?速直線運(yùn)動(dòng)，即在局部小范圍內(nèi)“以勻速代變速”，于是的用小矩形的面積?Si?近似的代替，則有 ?Si，即在局部范圍內(nèi)“以直代取”

2??i?1?2?1i?1?i?1?12???Si??Si??v????t??????2????????(i?1,2,?,n)①

nnnn?????nn?????2（3）求和

2n?i?1?i?1?12???由①，Sn???Si???v????t?????????

i?1i?1?n?i?1???n?nn??nn1?21?1?12?n?1?12??2 ?1?2???n?1=?0?????????=??2???3??nn?n?n?n?n221?n?1?n?2n?1?1?1??1??2=??1???1???2 =?3n63?n??2n?從而得到S的近似值 S?Sn???1?（4）取極限

當(dāng)n趨向于無窮大時(shí)，即?t趨向于0時(shí)，Sn???1?而有

1?3?1??1?1?????2 n??2n?1?3?1??1?1?????2趨向于S，從n??2n?1?i?1??1?1??1??5S?limSn?lim??v??lim?1?1??n????????2?? n??n???n?i?1n?3?n??2n??3思考：結(jié)合求曲邊梯形面積的過程，你認(rèn)為汽車行駛的路程S與由直線t?0,t?1,v?0和

n曲線v??t2?2所圍成的曲邊梯形的面積有什么關(guān)系？

結(jié)合上述求解過程可知，汽車行駛的路程S?limSn在數(shù)據(jù)上等于由直線t?0,t?1,v?0n??和曲線v??t2?2所圍成的曲邊梯形的面積．

一般地，如果物體做變速直線運(yùn)動(dòng)，速度函數(shù)為v?v?t?，那么我們也可以采用分割、近似代替、求和、取極限的方法，利用“以不變代變”的方法及無限逼近的思想，求出它在a≤t≤b內(nèi)所作的位移S．

三．典例分析

例1．彈簧在拉伸的過程中，力與伸長量成正比，即力F?x??kx（k為常數(shù)，x是伸長量），求彈簧從平衡位置拉長b所作的功．

分析：利用“以不變代變”的思想，采用分割、近似代替、求和、取極限的方法求解． 解： 將物體用常力F沿力的方向移動(dòng)距離x，則所作的功為W?F?x． 1．分割

在區(qū)間?0,b?上等間隔地插入n?1個(gè)點(diǎn)，將區(qū)間?0,1?等分成n個(gè)小區(qū)間： ?0,????n?1?b?b??b2b?，?，，b? ???n?nn????n?記第i個(gè)區(qū)間為???i?1?bi?b?,?(i?1,2,?,n)，其長度為 n??n?x?i?b?i?1?bb?? nnn??n?1?b??b??b2b?把在分段?0,?，?,，?，?,b?上所作的功分別記作： ?nnnn?????? ?W1，?W2，?，?Wn（2）近似代替

i?1?bb??i?1?b??有條件知：?Wi?F??(i?1,2,?,n)???x?k?nnn??（3）求和

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四、目標(biāo)檢測 1．課本 練習(xí)

五、分層配餐

第四篇：汽車行駛狀態(tài)記錄儀

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汽車行駛狀態(tài)記錄儀

作者：羅 繁 李 曦 張保平

來源：《電子世界》2004年第02期

隨著現(xiàn)代交通的迅速發(fā)展，頻繁的交通事故造成的無數(shù)人員傷亡和巨大財(cái)富損失也越來越引起人們的重視。為了更加有效地監(jiān)督駕駛?cè)藛T的駕駛行為，使交通安全管理制度能夠真正得到貫徹落實(shí)，以達(dá)到降低交通事故率的目的。汽車行駛狀態(tài)記錄儀可以記錄汽車在行駛過程中的各種狀態(tài)及數(shù)據(jù)。它既可以作為事故分析的客觀依據(jù)，同時(shí)也是考核駕駛員違規(guī)操作的重要監(jiān)督手段，由于這種“監(jiān)督”和“見證”的功能，所以，它能提高駕駛員的安全責(zé)任感，從而大幅度降低事故率。

系統(tǒng)簡介

本汽車行駛狀態(tài)記錄儀可以記錄汽車在行駛過程中的剎車、主光燈、左轉(zhuǎn)向燈、右轉(zhuǎn)向燈、雙跳燈、機(jī)油壓力、制動(dòng)氣壓、空濾堵塞和手制動(dòng)9個(gè)開關(guān)狀態(tài)量以及水溫、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和行駛速度3個(gè)模擬量。同時(shí)可以記錄汽車啟動(dòng)和停止的日期和時(shí)間（即記錄儀的開機(jī)及關(guān)機(jī)的日期和時(shí)間），并可以根據(jù)行駛速度計(jì)算出行駛里程，而且可以通過串口與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，把所記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、分類后存入到數(shù)據(jù)庫中供用戶查看，本記錄儀還可以根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令執(zhí)行設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘和實(shí)時(shí)測試汽車行駛狀態(tài)等操作。系統(tǒng)硬件

整個(gè)硬件系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、微處理器(MPU)、存儲模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(RTC)和通信口構(gòu)成。系統(tǒng)硬件原理框圖如圖1所示。

數(shù)據(jù)采集模塊 數(shù)據(jù)采集模塊主要由輸入通道、I/O口、計(jì)數(shù)器和A/D轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，其主要功能是采集記錄儀要記錄的各種狀態(tài)信號，包括開關(guān)狀態(tài)量和模擬量兩種信號。

所有要采集的信號都是從輸入通道引入的，每一路輸入通道的電路如圖2所示，輸入信號先通過阻容濾波電路，消除掉抖動(dòng)及脈沖干擾，然后通過光電隔離電路，這在電氣上使得輸入信號(S)和輸出信號(IN)完全絕緣，抑制了各種干擾信號通過輸入通道進(jìn)入記錄儀而影響微處理器的正常工作。

對于不同的狀態(tài)信號所采用的數(shù)據(jù)采集通道也有所不同。

開關(guān)狀態(tài)量信號：它通過輸入通道后直接送給I/O口供微處理器讀取。

水溫：通過車載溫度傳感器獲得信號，然后通過輸入通道引入到A/D轉(zhuǎn)換器上，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后送微處理器處理。

車速：電磁式速度傳感器將速度轉(zhuǎn)化成脈沖信號，該信號的頻率與速度成正比。該脈沖信號通過輸入通道引入到計(jì)數(shù)器上進(jìn)行定時(shí)脈沖計(jì)數(shù)(即測頻)，即可獲得車速數(shù)據(jù)。

轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)速的獲取和速度基本相同，只不過轉(zhuǎn)速傳感器將轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)化成了正弦信號，在輸入到計(jì)數(shù)器之前要把正弦信號通過施密特觸發(fā)器整形成脈沖信號。

微處理器 選用MCS-98單片機(jī)，它具有10位精度的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換功能，再加上單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)/計(jì)數(shù)器及串行通訊接口(SCI)，這樣就可以方便地實(shí)現(xiàn)水溫、車速和轉(zhuǎn)速這三個(gè)模擬量的測量以及與計(jì)算機(jī)的串口通信。同時(shí)片內(nèi)具有Watchdog功能，當(dāng)程序由于某種干擾而死機(jī)時(shí)，系統(tǒng)可以可靠復(fù)位，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而且其內(nèi)部總線為16位，運(yùn)算能力和計(jì)算速度都大為提高，特別適合用于模擬量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊(RTC)選用DALLAS公司的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1302，該芯片為8引腳小型DIP封裝，附加31字節(jié)靜態(tài)RAM，采用串行通信方式，只需三條連接線即可與單片機(jī)通信，可提供秒、分、時(shí)、日、月和年等信息，一個(gè)月小于31天時(shí)可自動(dòng)調(diào)整，包括閏年，有效至2100年?？刹捎?2h或24h方式計(jì)時(shí)，采用雙電源(主電源VC2和備用電源VC1)供電，DS1302由VC1和VC2兩者中較大者供電，使系統(tǒng)在沒有主電源的情況下也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。其作用是作為記錄信息的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，在記錄時(shí)，微處理器(MPU)從DS1302讀出實(shí)時(shí)時(shí)鐘，為各種信息打上時(shí)間標(biāo)記。

存儲模塊 存儲模塊由緩沖存儲器和主存儲器兩種存儲器構(gòu)成。其中主存儲器選用Flash RAM，F(xiàn)lash存儲器無需電池即可保存數(shù)據(jù)長達(dá)10年。Flash存儲器在寫入時(shí)有復(fù)雜的命令操作，因此可以減少在受到干擾時(shí)Flash的數(shù)據(jù)被改寫的可能性，另一方面，采用Flash技術(shù)可以使系統(tǒng)記錄數(shù)據(jù)的容量增加，成本下降。

但是由于Flash RAM速度不夠快，所以，還需要緩沖存儲器，這里選用E2PROM作為緩沖存儲器。

通信口 記錄儀通過MCS-98單片機(jī)的片內(nèi)串行通信接口(SCI)與計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。由于通信速度要求并不高，為了降低成本，這里直接采用RS-232標(biāo)準(zhǔn)接口電路。

電源 直接利用汽車常規(guī)電瓶的24/12V電壓供電，通過過壓保護(hù)和濾波電路穩(wěn)壓到系統(tǒng)的工作電壓5V。

系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件由底層軟件和頂層軟件組成。

底層軟件 底層軟件為記錄儀的控制軟件。其主要功能是巡回檢測各個(gè)開關(guān)狀態(tài)量和模擬量，采用相應(yīng)的“動(dòng)態(tài)壓縮算法”進(jìn)行采集和記錄，并根據(jù)計(jì)算機(jī)通過串口所發(fā)出的命令進(jìn)行日期設(shè)置、實(shí)時(shí)測試和發(fā)送所記錄數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)等一系列操作。這里的“動(dòng)態(tài)壓縮算法”是指在周期性采集的基礎(chǔ)上，對于開關(guān)狀態(tài)量將本次狀態(tài)Si和前次狀態(tài)Si-1進(jìn)行邏輯異或運(yùn)算，當(dāng)運(yùn)算結(jié)果為“1”，表明狀態(tài)發(fā)生了變化才記錄本次狀態(tài)；而對于模擬量，將本次采集到的數(shù)值和前次采集到的數(shù)值相減，絕對值大于一定的閾值(|Si-Si-1|>d)，表明模擬量的變化超過了所設(shè)定的閾值才記錄本次數(shù)值，其中閾值d可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣提高了記錄密度，減少了冗余數(shù)據(jù)量。

軟件采用MCS-98系列匯編語言按模塊化結(jié)構(gòu)進(jìn)行編寫，主要由主程序、1s中斷程序、串口中斷程序三大模塊組成。

主程序模塊：主程序框圖如圖3所示。

它主要進(jìn)行系統(tǒng)初始化并記錄上次關(guān)機(jī)日期和時(shí)間以及本次開機(jī)日期和時(shí)間（上次關(guān)機(jī)時(shí)間放到本次來讀取，這是因?yàn)殛P(guān)機(jī)瞬間單片機(jī)來不及記錄關(guān)機(jī)日期和時(shí)間），然后進(jìn)入“等待中斷”，不斷等待1s中斷和串口中斷的到來(直到關(guān)機(jī)為止)，并跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的中斷程序模塊。1s中斷程序模塊：用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片產(chǎn)生1s中斷，該中斷主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和記錄。該系統(tǒng)要求對狀態(tài)的記錄精確度為秒，因此在1s中斷中完成對全部9個(gè)開關(guān)量和3個(gè)模擬量的采集和記錄就可以滿足要求了。為了防止抖動(dòng)及脈沖干擾確保開關(guān)量狀態(tài)的采樣準(zhǔn)確性，在“逐個(gè)采集各路數(shù)據(jù)”模塊中，對于開關(guān)量的采樣安排了8ms的數(shù)字濾波。若開關(guān)量狀態(tài)在8ms內(nèi)保持穩(wěn)定，則認(rèn)為這次的采樣是正確的。將本次狀態(tài)和前次狀態(tài)進(jìn)行比較(這采用“動(dòng)態(tài)壓縮算法”來實(shí)現(xiàn))，若狀態(tài)發(fā)生了變化，則將對應(yīng)的狀態(tài)號、日期和時(shí)間以及數(shù)值轉(zhuǎn)換成自定義格式的二進(jìn)制數(shù)據(jù)(對于開關(guān)狀態(tài)量：狀態(tài)號、年、月、日、時(shí)、分、秒；對于模擬量：狀態(tài)號、年、月、日、時(shí)、分、秒、數(shù)值)存入Flash RAM中。另外還將當(dāng)前日期和時(shí)間存入到Flash RAM中自定的××存儲單元中，不斷進(jìn)行覆蓋，這樣最靠近關(guān)機(jī)瞬間的日期和時(shí)間就記錄下來，作為關(guān)機(jī)時(shí)間，供下次開機(jī)時(shí)讀取。1s中斷程序框圖如圖4所示。

串口中斷程序模塊：主要是根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)出的命令進(jìn)行相應(yīng)的操作，即發(fā)送所記錄的數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)、設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘和實(shí)時(shí)測試汽車行駛狀態(tài)。串口中斷的優(yōu)先級比1s中斷的優(yōu)先級要高。

頂層軟件 頂層軟件為計(jì)算機(jī)的控制軟件，采用VC++編寫。這個(gè)軟件提供了用戶友好的界面，它通過串口與記錄儀進(jìn)行通信。用戶只需點(diǎn)擊用戶界面上的相應(yīng)按鈕就可以發(fā)送相應(yīng)命令給記錄儀，讓它執(zhí)行相應(yīng)的操作，例如，設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘日期和時(shí)間、讀取記錄儀數(shù)據(jù)和汽車行駛狀態(tài)實(shí)時(shí)測試等。

設(shè)置實(shí)時(shí)時(shí)鐘日期和時(shí)間：這是用計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)日期和時(shí)間來校準(zhǔn)記錄儀的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片的日期和時(shí)間，確保其日期和時(shí)間的準(zhǔn)確性。

讀取記錄儀數(shù)據(jù)：記錄儀所記錄的數(shù)據(jù)是自定義格式的二進(jìn)制數(shù)據(jù)(對于開關(guān)狀態(tài)量：狀態(tài)號、年、月、日、時(shí)、分、秒；對于模擬量：狀態(tài)號、年、月、日、時(shí)、分、秒、數(shù)值)，要把這些原始數(shù)據(jù)按自定義格式解碼，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的狀態(tài)名(如剎車等)、狀態(tài)記錄的日期和時(shí)間以及狀態(tài)的數(shù)值(對模擬量而言)，存入數(shù)據(jù)庫中，供用戶查看。

汽車行駛狀態(tài)實(shí)時(shí)測試：此時(shí)需要使用筆記本電腦隨車測試，記錄儀一邊實(shí)時(shí)采集和記錄汽車行駛過程中的狀態(tài)，一邊把所記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送給筆記本電腦進(jìn)行處理后顯示。這既方便了用戶實(shí)時(shí)測試汽車的行駛狀態(tài)也可以作為在開發(fā)過程中調(diào)試記錄儀的一種方法。結(jié) 論

該記錄儀可以將汽車行駛過程中的多種狀態(tài)記錄下來，而且這些記錄可以發(fā)送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和存儲，以供用戶查看。它為有關(guān)部門管理和監(jiān)督駕駛員的違規(guī)駕駛提供了極大的方便，能有效地降低和防止事故的發(fā)生，減少和避免經(jīng)濟(jì)損失。也為事故分析提供了客觀、科學(xué)的見證。

第五篇：高中數(shù)學(xué) 汽車行駛問題

課件7 汽車行駛問題

課件編號：ABⅠ-3-2-4． 課件名稱：汽車行駛問題．

課件運(yùn)行環(huán)境：幾何畫板4.0以上版本．

課件主要功能：配合教科書“3.2.2函數(shù)模型的應(yīng)用實(shí)例”中例3的教學(xué)，顯示分段函數(shù)的圖象，展示汽車行駛的路程隨時(shí)間的變化過程． 課件制作過程：

（1）新建畫板窗口．單擊【Graph】（圖表）菜單中的【Define Coordinate System】（建立直角坐標(biāo)系），建立直角坐標(biāo)系．選中原點(diǎn)，按Ctrl＋K，給原點(diǎn)加注標(biāo)簽A，并用【文本】工具把標(biāo)簽改為O．

（2）選中【Graph】菜單的【Grid Form】（網(wǎng)格）中的【Rectangular Grid】（矩形網(wǎng)格），拖動(dòng)單位點(diǎn)，使其到適當(dāng)位置．

（3）單擊【Graph】（圖表）菜單的【Plot Points】（繪制點(diǎn)），如圖1，彈出“Plot Points”對話框，輸入“1，0”，單擊【Plot】（繪制），繪制固定點(diǎn)（1，0）．同理繪制點(diǎn)（2，0）、（3，0）、（4，0）、（5，0），最后單擊【Done】（完成）．

（4）選擇點(diǎn)O及點(diǎn)（5，0），單擊【Transform】（變換）菜單的【Mark Vector】（標(biāo)記向量）．

（5）在y軸上任取一點(diǎn)B并選中，單擊【Transform】菜單的【Translate】（平移），彈出“Translate”對話框．如圖2，單擊【Translate】，把B點(diǎn)平移到另一點(diǎn)．按Ctrl＋K，顯示標(biāo)簽B?．

圖1 圖2

（6）選中點(diǎn)B、B?，按Ctrl＋L，連接BB?，并在BB?上任取一點(diǎn)D．（7）選中點(diǎn)D和x軸，單擊【Construct】(構(gòu)造)中的【Perpendicular Line】(垂線)．

（8）連接過點(diǎn)O及點(diǎn)（1，0）的線段并選中，同時(shí)選中垂線j，單擊【Construct】(構(gòu)造)中的【Intersection】構(gòu)造交點(diǎn)，選中交點(diǎn)，按Ctrl＋K,顯示標(biāo)簽，并用【文本】工具把標(biāo)簽改為Q．

（9）選中Q點(diǎn)，單擊【Measure】（度量）菜單中的【Abscissa(x)】(橫坐標(biāo))，顯示xQ的值．

（10）單擊【Measure】菜單的【Calculate】（計(jì)算），如圖3，彈出“New Calculate”函數(shù)式編輯器，編輯50xQ＋2004，單擊【OK】后顯示50xQ＋2004的值；單擊【Graph】菜單的【Grid Form】（網(wǎng)格）中的【Ractangular Grid】（矩形），將坐標(biāo)系改成矩形坐標(biāo)系，拖動(dòng)x軸、y軸上的單位點(diǎn)至適當(dāng)位置．選中xQ、50xQ＋2004，單擊【Graph】菜單的【Plot As（x，y）】（繪制點(diǎn)（x，y）），繪制點(diǎn)P , 如圖4．

圖3 圖4

（11）前后選中點(diǎn)P、D，單擊【Construct】中的【Locus】(軌跡)，畫出分段函數(shù)f（x）在[0，1]上的圖象，并繪制兩端點(diǎn)（0，2004）、（1，2054），如圖5．

（12）重復(fù)步驟（8）至（11），將點(diǎn)（1，0）修改為（2，0）、（3，0）、（4，0）、（5，0），并修改50xQ+2004為80（xQ-1）+2054、90（xQ-2）+2134、75（xQ-3）+2224、65（xQ-4）+2299，畫出分段函數(shù)f（x）在[1，2]、[2，3]、[3，4]、[4，5]上的圖象，如圖6． 圖5 圖6

（13）選中點(diǎn)D，單擊【Edit】（編輯）中的【Action Buttons】(操作類按鈕)，選中【Animation】(動(dòng)畫)，彈出對話框．如圖7，單擊【確定】，顯示Animation Plot 運(yùn)動(dòng)按鈕．

圖7

（14）隱藏垂線j，畫線段PQ．

課件使用說明：

1．在幾何畫板4．0以上版本環(huán)境下，打開課件“汽車行駛問題.gsp”． 2．“汽車行駛問題.gsp”由2頁組成． 第1頁是使用說明；

第2頁顯示分段函數(shù)的圖象，展示汽車行駛的路程隨時(shí)間的變化過程． 3．函數(shù)圖象是點(diǎn)的集合，關(guān)鍵是作出動(dòng)點(diǎn)P．由于信息技術(shù)的采用，不必像用圓規(guī)三角板那樣，作出一個(gè)一個(gè)的點(diǎn)．

4． 由于是分段函數(shù)，所以要分別做5次．

5．拖動(dòng)點(diǎn)D或按Animate Point 運(yùn)動(dòng)按鈕，展現(xiàn)點(diǎn)P的變化過程．