内容正文:
人教版·九年级下册
数学
第二十六章 反比例函数
26.2 实际问题与反比例函数
第2课时 利用反比例函数解决有关物理问题
新课导入
“给我一个支点,我可以撬动地球”,古希腊科学家阿基米德曾如是说.
他的“杠杆原理”通俗地讲是:
阻力×阻力臂=动力×动力臂.
由上述等式,我们发现,当阻力、阻力臂一定时,动力和动力臂成反比例函数关系.
阻力
动力
阻力臂
动力臂
探究新知
小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为 1200 N 和 0.5 m.
1
解:(1)根据“杠杆原理”,要撬动石头所需的动力×动力臂=阻力×阻力臂=1200*0.5=600的等量关系.
(1)由“杠杆原理”可知,本例中存在怎样的等量关系?
(2)动力F是动力臂l的反比例函数吗?若是,请写出反比例函数解析式;
(2)根据“杠杆原理”,得
Fl=1200*0.5,
所以F关于l的函数解析式为
(3)请独立完成例3;
(4)思考:在我们使用撬棍时,为什么动力臂越长,越省力?
(4)对于满足函数关系的 , F随l的增大而减小.
当l >0时,l越大,F越小.
所以动力臂越长,所需的力越小.
一个用电器的电阻是可调节的,其范围为 110~220 Ω. 已知电压为 220 V,这个用电器的电路图如图所示.
2
(1)用电器的功率P、电压U与电阻R有怎样的关系式?
(2)对PR=U2,通过公式变形,可以得到P=___或R=__;
U
~
R
P=
解:(1)根据电学知识,得
(3)当U=220,即U一定时,P是R的反比例函数吗?请写出该反比例函数解析式;
(4)请独立完成例4.
(3)P是R的反比例函数
当U=220时,得
P=
例题与练习
例1 在某一电路中,电源电压U保持不变,电流I(A)与电阻R(Ω)之间的函数关系如图所示.
(1)求I与R之间的函数解析式;
解:(1)设I= ,根据题目条件知,
当R=6时,I=6,
∴k=36.∴I= ;
(2)结合图象回答:当电路中的电流不超过12 A时,电路中电阻R的取值范围是什么?
(2)根据图象得R≥3.
(1)这辆汽车的功率是多少瓦?请写出这一函数的解析式;
例2 某汽车的功率P(W)为一定值,它的速度v(m/s)与它所受的阻力F(N)之间的函数关系为v= ,且当F=3 000时,v=20.
解:(1)由v= ,得P=Fv=3 000×20=60 000(W),
∴这辆汽车的功率为60 000 W,
此函数的解析式为v= ;
(2)当它所受的阻力为2 500 N时,汽车的速度为多少?
(3)如果限定汽车的速度不超过30 m/s,则阻力在什么范围?
(2)v= = =24,∴汽车的速度为24 m/s;
(3)由 ≤30,化简,得 ≤1.
∵F>0,∴F≥2 000,∴阻力大于或等于2 000 N.
课堂小结
1.反比例函数知识在物理问题中的应用
2.进一步掌握建模思想.
与力学的综合
“杠杆原理”:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
与电学的综合
1.已知压强的计算公式是p= .我们知道,刀具在使用一段时间后,就会变钝,如果刀刃磨薄,刀具就会变得锋利.下列说法中,能正确解释刀具变得锋利这一现象的是
( )
A.当受力面积一定时,压强随压力的增大而增大
B.当受力面积一定时,压强随压力的增大而减小
C.当压力一定时,压强随受力面积的减小而减小
D.当压力一定时,压强随受力面积的减小而增大
随堂检测
D
2.已知蓄电池的电压为定值,使用蓄电池时,电流I(A)与电阻R(Ω)是反比例函数关系,它的图象如图所示.如果以此蓄电池为电源的用电器,其限制电流不能超过10 A,那么用电器可变电阻R应控制的范围是______.
R≥3.6
3.某气球内充满了一定质量的气体,当温度不变时,气球内气体的气压p(kPa)是气球的体积V(m3)的反比例函数,其图象如图所示.(kPa是一种压强单位)
(1)写出这个函数的解析式;
解:(1)这个函数的解析式为p= ;
(2)当气球的体积为0.8 m3时,气球内的气压是多少千帕?
(2)p= = =120 kPa;
(3)当气球内气压大于144 kPa时,气球将爆炸,为了安全起见,气球的体积应不小于多少立方米?
(3)当p=144 kPa时,V= m3.根据函数图象得,
当p≤144 kPa时,V≥ m3.
∴为了安全起见,气球的体积应不
小于 m3.
作业布置