内容正文:
反比例函数的实际应用(2)
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探索运用反比例函数来解决物理中的实际问题?
能综合运用物理杠杆知识、电学知识和反比例函数的知识解决一些实际问题?
学习任务
2
公元前 3 世纪,有一位科学家说了这样一句名言:“给我一个支点,我可以撬动地球!”你们知道这位科学家是谁吗?这里蕴含什么样的原理呢?
阿基米德
情景引入
若杠杆上的两物体与支点的距离与其重量成反比,则杠杆平衡。
后来人们把它归纳为“杠杆原理”。通俗地说,杠杆原理为:
阻力 × 阻力臂 = 动力 × 动力臂
.
阻力
动力
支点
动力臂
阻力臂
情景引入
例1 小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为 1 200 N 和 0.5 m。
(1)动力 F 与动力臂 l 有怎样的函数关系?当动力臂为 1.5 m 时,撬动石头至少需要多大的力?
(2)若想使动力 F 不超过题(1)中所用力的一半,则动力臂 l 至少要加长多少?
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阻力
动力
支点
动力臂
阻力臂
典例解析
(1)动力 F 与动力臂 l 有怎样的函数关系?当动力臂为 1.5 m 时,撬动石头至少需要多大的力?
解:根据“杠杆原理”,得
Fl = 1 200×0.5,
所以 F 关于 l 的函数解析式为
当 l=1.5 m 时,
因此撬动石头至少需要 400 N 的力。
典例解析
(2)若想使动力 F 不超过题(1)中所用力的一半,则动力臂 l 至少要加长多少?
解:对于函数 ,F 随 l 的增大而减小。因此,只要求出 F = 200N时对应的 l 的值,就能确定动力臂 l 至少应加长的量。
当 F=400×0.5=200 N 时,
3-1.5=1.5m
因此,若想用力不超过 400 N 的一半,动力臂至少要加长 1.5 m。
典例解析
现在要求取消市场上使用杆秤的呼声越来越高。原因在于,一些不法商贩在卖货时将秤砣挖空或更换较小秤砣,使秤砣变轻,从而欺骗顾客。
a.如图1,2所示,对于同一物体,哪个用了较轻的秤砣?
图1
练习巩固
b.在称同一物体时,秤砣到支点的距离 y 与所用秤砣质量 x 之间满足__________关系;
c.当秤砣变轻时,称得的物体变重,这正好符合哪个函数的哪些性质?
反