内容正文:
第六章 反比例函数
6.3 反比例函数的应用
一、教学目标
1.经历分析实际问题中两个变量之间的关系、建立反比例函数模型,进而解决问题的过程,进一步体会模型思想,发展应用意识.
2.能用反比例函数解决简单问题,进一步体会数形结合的思想,发展几何直观.
二、教学重点及难点
重点:用反比例函数的知识解决实际问题.
难点:如何从实际问题中抽象出数学问题、建立函数模型.
三、教学用具
多媒体课件、直尺或三角板.
四、相关资源
微课,教学图片.
5、 教学过程
【情境引入】
某校科技小组进行野外考察,利用铺垫木板的方式通过了一片烂泥湿地,你能解释他们这样做的道理吗?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)将如何变化呢?这节课我们就来探讨如何利用反比例函数解决实际问题.
师生活动:教师播放视频、出示问题,学生思考,初步感受本节课所学内容.
设计意图:通过问题情境引出本节课要研究的内容.
【探究新知】
想一想 在上述问题中,如果人和木板对湿地地面的压力合计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?
(2)当木板面积为0.2 m2时,压强是多少?
(3)如果要求压强不超过6 000 Pa,木板面积至少要多大?
(4)在平面直角坐标系中,画出相应的函数图象.
(5)请利用图象对(2)和(3)作出直观解释,并与同伴交流.
师生活动:教师出示问题,学生思考、讨论,教师引导.对于问题(4)提醒学生只需在第一象限画函数的图象即可,此外,还要注意单位长度所表示的数值.
解:(1),p是S的反比例函数,因为符合反比例函数的概念.
(2)p=3 000 Pa.
(3)至少0.1 m2.
(4)如下图所示.
(5)问题(2)是已知图象上某点的横坐标是0.2,求该点的纵坐标;问题(3)是已知图象上点的纵坐标不大于6 000,求这些点横坐标的取值范围.
设计意图:培养学生数形结合的思想及运用反比例函数解决实际问题的能力.
做一做 蓄电池的电压为定值.使用此电源时,用电器的电流I(A)与电阻R(Ω)之间的函数关系如图所示.
(1)蓄电池的电压是多少?你能写出这一函数的表达式吗?
(2)如果以此蓄电池为电源的用电器限制电流不得超过10 A,那么用电器的可变电阻应控制在什么范围内?
师生活动:教师出示问题,学生思考,教师引导,师生共同完成本题.
解:(1)蓄电池的电压是36 V;函数表达式为.
(2)当I≤10时,有.解得R≥3.6.
设计意图:运用反比例函数的概念、性质分析和解决实际问题,进一步增强学生应用数学知识解决问题的意识,感受数学的应用价值.
【典例精析】
例1 码头工人每天往一艘轮船上装载30吨货物,装载完毕恰好用了8天时间.
(1)轮船到达目的地后开始卸货,平均卸货速度v(单位:吨/天)与卸货天数t之间有怎样的函数关系?
(2)由于遇到紧急情况,要求船上的货物不超过5天卸载完毕,那么平均每天至少要卸载多少吨?
师生活动:教师出示问题,学生思考讨论,教师深入到学生当中,给予帮助和指导,分析讨论后师生共同完成.
分析:根据“平均装货速度×装货天数=货物的总量”,可以求出轮船装载货物的总量;再根据“平均卸货速度=货物的总量÷卸货天数”,得到v关于t的函数解析式.
解:(1)设轮船上的货物总量为k吨,根据已知条件得k=30×8=240,所以v关于t的函数解析式为.
(2)把t=5代入,得v==48(吨).从结果可以看出,如果全部货物恰好用5天卸完,那么平均每天卸载48吨.对于函数,当t>0时,t越小,v越大.这样若货物不超过5天卸载完,则平均每天至少要卸载48吨.
学生在思考讨论的过程中,教师要注意:(1)学生思考讨论问题是否积极参与;(2)是否能够从实际问题中抽象出反比例函数的模型;(3)是否看出本题中的k需要求出来;(4)注意问题(2)中的不等关系如何用等式处理的.
设计意图:探究实际运输中存在的反比例函数问题,进一步培养学生建立反比例函数模型的能力.
例2 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(1)中所用力的一半,则动力臂l至少要加长多少?
师生活动:教师出示例题,学生探究并展开讨论,在这个过程中教师要注意:(1)学生是否理解了“杠杆原理”,能否利用“阻力×阻力臂=动力×动力臂”分析问题;(2)是否能够从实际问题中抽象出反比例函数模型;(3)关于反比例函数中的常数k的确定方法;(4)是否处理好了问题(2)中的“至少”这一不等关系.
解:(1)根据“杠杆原理”,得
Fl=1 200×0.5,
所以F关于l的