内容正文:
26.2 实际问题与反比例函数
(第2课时)
人教版 数学 九年级 下册
26.2 实际问题与反比例函数/
给我一个支点,我可以撬动地球!──阿基米德
1.你认为可能吗?
2.大家都知道开啤酒的开瓶器,它蕴含什么科学道理?
3.同样的一块大石头,力量不同的人都可以撬起来,是真的吗?
导入新知
26.2 实际问题与反比例函数/
2. 掌握反比例函数在其他学科中的运用,体验学科的整合思想.
1. 体验现实生活与反比例函数的关系,通过“杠杆定律”解决实际问题,探究实际问题与反比例函数的关系.
素养目标
3. 体会数学建模思想,培养学生数学应用意识.
26.2 实际问题与反比例函数/
阻力
动力
阻力臂
动力臂
公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现了著名的“杠杆定律”: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.通俗一点可以描述为:
阻力×阻力臂 = 动力×动力臂
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支点
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小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为1200N 和0.5m.
(1) 动力 F 与动力臂l 有怎样的函数关系? 当动力臂为1.5m时,撬动石头至少需要多大的力?
解:根据“杠杆原理”,得 Fl =1200×0.5,
∴ F 关于l 的函数解析式为
对于函数 ,当 l =1.5 m时,F =400 N,此时杠杆平衡.
因此撬动石头至少需要400N的力.
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知识点 1
反比例函数与力学
当 l=1.5m 时,
(N)
26.2 实际问题与反比例函数/
(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?
分析:对于函数 ,F 随 l 的增大而减小. 因此,只要求出 F =200 N 时对应的l 的值,就能 确定动力臂 l 至少应加长的量.
300-1.5 =1.5 (m).
对于函数 ,当 l >0 时,l 越大,F 越小. 因此,若想用力
不超过 400 N 的一半,则动力臂至少要加长 1.5 m.
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解:当 时,由 ,得
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【讨论】1.什么是“杠杆定律”?已知阻力与阻力臂不变,设动力为F,动力臂为L,当F变大时,L怎么变?当F变小时,L又怎么变?
2.在第(2)问中,根据第(1)问的答案,可得F≤200,要求出动力臂至少要加长多少,就是要求L的什么值?由此判断我们在使用撬棍时,为什么动力臂越长就越省力?
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小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂不变,分别为100牛和0.2米,那么动力F和动力臂L之间的函数关系式是________.
小强欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂不变,分别为1000牛顿和0.5米,则当动力臂为1米时,撬动石头至少需要的力为________牛顿.
500
巩固练习
26.2 实际问题与反比例函数/
某校科技小组进行野外考察,利用铺垫木板的方式通过一片烂泥湿地. 当人和木板对湿地的压力一定时,随着木板面积 S (m2)的变化,人和木板对地面的压强 p (Pa)也随之变化. 如果人和木板对湿地地面的压力合计为 600 N,那么
(1) 用含 S 的代数式表示 p,p 是 S 的反比例函数吗?为什么?
解:由 得
p 是 S 的反比例函数,因为给定一个 S 的值,对应的就有唯一的一个 p 值和它对应,根据函数定义,则 p 是 S 的反比例函数.
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七彩城就梦想
(2) 当木板面积为 0.2 m2 时,压强是多少?
解:当S =0.2 m2 时,
故当木板面积为0.2m2时,压强是3000Pa.
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(3) 如果要求压强不超过 6000 Pa,木板面积至少要多大?
解:当 p=6000 时,由 得
对于函数 ,当 S >0 时,S越大,p越小. 因此,
若要求压强不超过 6000 Pa,则木板面积至少要 0.1 m2.
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(4) 在直角坐标系中,作出相应的函数图象.
2000
0.1
0.5
O
0.6
0.3
0.2
0.4
1000
3000
4000
5000
6000
S/m2
p/Pa
解:如图所示.
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在对物体做功一定的情况下,力F(单位:N)与此物体在力的方向上移动的距离s(单位:m)成反比例关系,其图象如