内容正文:
知识点:反比例函数在物理中的应用
1.已知力F,物体在力的方向上通过的距离s和力F所做的功W三者之间有以下关系:W=Fs,则当W(W>0)为定值时,F与s的图象大致是( )
B
2.(2022·丽水)已知电灯电路两端的电压U为220 V,通过灯泡的电流强度I(A)的最大限度不得超过0.11 A.设选用灯泡的电阻为R(Ω),下列说法正确的是( )
A.R至少2000 Ω B.R至多2000 Ω
C.R至少24.2 Ω D.R至多24.2 Ω
A
D
体积x(mL) 100 80 60 40 20
压强y(kPa) 60 75 100 150 300
4.(2022·山西)根据物理学知识,在压力不变的情况下,某物体承受的压强p(Pa)是它的受力面积S(m2)的反比例函数,其函数图象如图所示.当S=0.25 m2时,该物体承受的压强p的值为____Pa.
400
5.(2022·台州)如图,根据小孔成像的科学原理,当像距(小孔到像的距离)和物高(蜡烛火焰高度)不变时,火焰的像高y(单位:cm)是物距(小孔到蜡烛的距离)x(单位:cm)的反比例函数,当x=6时,y=2.
(1)求y关于x的函数解析式;
(2)若火焰的像高为3 cm,求小孔到蜡烛的距离.
第二十六章 反比例函数
26.2 课时2 其他学科中的反比例函数问题
1.能灵活列出反比例函数解析式,解决一些实际问题;
2. 能综合利用物理知识、反比例函数知识解决一些实际问题.
学习目标
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?
情景导入
10
探究点一 反比例函数在力学中的应用
活动1: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1200牛顿和0.5米.
(1)动力F 与动力臂l有怎样的函数关系? 当动力臂为 1.5 米时,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,则动力臂至少加长多少?
探究新知
回顾力学知识:
阻力×阻力臂=动力×动力臂
.
阻力
动力
支点
动力臂
阻力臂
(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F=.
当l=1.5m时,F==400(N).
对于函数F=,当l=1.5m时,F=400N,此时杠杆平衡.
因此,撬动石头至少需要400N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?
解:根据“杠杆原理”,得
Fl=1200×0.5,得l=.
当F=400×0.5=200N时,l==3(m).
3-1.5=1.5(m)
因此,若想用力不超过400N的一半,
动力臂至少要加长1.5m.
本题考查了反比例函数的应用,结合物理知识进行考察顺应了新课标理念,立意新颖,注意物理学知识:
动力×动力臂=阻力×阻力臂.
1.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
探究点二 反比例函数与电学的结合
活动2:一个用电器的电阻是可调节的,其范围为 110~220欧姆,已知电压为 220 伏,这个用电器的电路图如图所示.
(1)输出功率P与电阻R有怎样的函数关系?
(2)用电器输出功率的范围多大?
U
回顾电学知识:
用电器的输出功率P(瓦)、两端的电压U(伏)及用电器的电阻R(欧姆)有如下关系:
PR=U2.
这个关系也可写为P=或R=.
(1)输出功率P与电阻R有怎样的函数关系?
解:(1)根据电学知识,当U=220时,得P=. ①
(2)用电器输出功率的范围多大?
(2)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①式,得到功率的最大值P=440(W);
把电阻的最大值R=220代入①式,得到功率的最小值P=220(W).
因此用电器功率的范围为220~440W.
思考
解答该类问题的关键是确定两个变量之间的函数关系,然后利用待定系数法求出它们的关系式,进一步根据题意求解答案.其中往往要用到电学中的公式PR=U2,P指用电器的输出功率(瓦),U指用电器两端的电压(伏),R指用电器的电阻(欧姆).
2. 在公式 中,当电压 U 一定时,电流 I 与电阻 R 之间的函数关系可用图象大致表示为 ( )
D
A.
B.