内容正文:
其他学科中的反比例函数
26.2.2 其他学科中的反比例函数
学习目标
1. 通过对“杠杆原理”等实际问题与反比例函数关系的 探究, 使学生体会数学建模思想和学以致用的数学 理念,并能从函数的观点来解决一些实际问题. (重点)
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. (重点、难点)
26.2.2 其他学科中的反比例函数
公元前3世纪,古希腊科学家阿基米德发现: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
阻力臂
动力臂
26.2.2 其他学科中的反比例函数
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 1200 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?
讲授新课
解:根据“杠杆原理”,得 Fl =1200×0.5,
∴ F 关于l 的函数解析式为
当 l=1.5m 时,
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400 N的力.
26.2.2 其他学科中的反比例函数
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
(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?
提示: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.
解:当F=400× =200 时,由200 = 得
3-1.5 =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.
26.2.2 其他学科中的反比例函数
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
例2 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F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)也随之变化变化. 如果人和木板对湿地地面的压力F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,就有唯一的一个 p 值和它对应,根据反比例函数定义,得出 p 是 S 的反比例函数.
26.2.2 其他学科中的反比例函数
6
(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0.2 m2时,压强是3000 Pa.
26.2.2 其他学科中的反比例函数
(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.
26.2.2 其他学科中的反比例函数
(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.
26.2.2 其他学科中的反比例函数
例3 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.
(1) 功率 P 与电阻 R 有怎样的函数关系?
U
~
解:根据电学知识,
当 U = 220 时,得
26.2.2 其他学科中的反比例函数
(2) 这个用电器功率的范围是多少?
解:根据反比例函数的性质可知,电阻越大,功率
越小.
把电阻的最小值 R = 110 代入求得的解析式,
得到功率的最大值
把电阻的最大值 R = 220 代入求得的解析式,
得到功率的最小值
因此用电器功率的范围为220~440 W.
26.2.2 其他学科中的反比例函数
当堂