内容正文:
年级下册·RJ
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 用反比例函数解决跨学科应用问题
知识点 反比例函数与其他学科的综合
1.(2023·荆州中考)已知蓄电池的电压U为定值,使用蓄电池时,电流I(单位:A)与电阻R(单位:Ω)是反比例函数关系.下列反映电流I与电阻R之间函数关系的图象大致是( D )
D
2.阅读理解 实验证实,放射性物质在放出射线后,质量将减少,减少的速度开始较快,后来较慢.如图①所示是镭所剩的质量随着时间的变化而变化,图②是“半衰期”的相关内容.下列说法不正确的是( D )
A.镭所剩质量与时间成函数关系
B.当经过4 860年时,m的值为m0
C.镭的半衰期是1 620年
D.32 mg镭缩减为1 mg所用的时间大约是6 480年
D
3.(2023·南充中考)小伟用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为1 000 N和0.6 m,当动力臂由1.5 m增加到2 m时,撬动这块石头可以节省 100 N的力.(杠杆原理:动力×动力臂=阻力×阻力臂)
100
4.应用意识 有这样一则寓言故事:青年用木柴烧水时,由于木柴不足,水没有烧开,重新找木柴的时间水已变凉,而新找的木柴也不够将水重新烧开,很是气馁.路过的智者提醒他,木柴不够,可以将水倒掉一部分.青年听后,茅塞顿开,把水烧开了.
智者的话蕴含一定道理,根据物理学公式Q= cmΔt (Q表示寓言故事中水吸收的总热量,c表示水的比热容为常数,m表示水的质量,Δt表示水的温差),得Δt=.智者的话可解释为:当木柴质量确定时,提供给水吸收的总热量Q随之确定,为定值,水上升的温度Δt(单位:℃)与水的质量m(单位:kg)成反比例函数关系.
(1)若现有的木柴可以将3 kg温度为25 ℃的水加热到75 ℃,请求出这种情形下的值及Δt关于m的反比例函数的解析式.
解:(1)根据题意知,Δt=.
∵将3 kg温度为25 ℃的水加热到75 ℃,
∴m=3 kg,Δt=75-25=50(℃),
∴50=,∴=150,∴Δt=,
∴的值为150,Δt关于m的反比例函数的解析式为Δt=.
(2)在(1)的情形下,现有的木柴可将多少千克温度为25 ℃的水加热到100 ℃.
解:(2)∵要将温度25 ℃的水加热到 100 ℃,
∴Δt=100-25=75(℃),
∴75=,解得m=2,
∴现有的木柴可将2千克温度为25 ℃的水加热到100 ℃.
5.家用电灭蚊器的发热部分使用了PTC发热材料,它的电阻R(kΩ)随温度T(℃)(在一定范围内)变化的大致图象如图所示.通电后,发热材料的温度在由室温10 ℃上升到30 ℃的过程中,电阻与温度成反比例关系,且在温度达到30 ℃时,电阻下降到最小值,随后电阻随温度的升高而增加,温度每上升1 ℃,电阻增加 kΩ.
(1)求当10≤T≤30时,R关于T的函数解析式.
解:(1)温度在由室温10 ℃上升到30 ℃时,设R关于T的函数解析式为R=.将(10,6)代入上式,得6=,解得k=60.故当10≤T≤30时,R关于T的函数解析式为R=.
(2)求当温度为30 ℃时,电阻R的值,并求出当T≥30时,R关于T的函数解析式.
解:(2)将T=30代入R=,得R==2.∴当温度为30 ℃时,电阻R为2 kΩ.
∵在温度达到30 ℃时,电阻下降到最小值为2 kΩ,随后电阻随温度的升高而增加,温度每上升1 ℃,电阻增加 kΩ,
∴当T≥30时,R=2+(T-30)=T-6.
(3)家用电灭蚊器在使用过程中,温度在什么范围内时,发热材料的电阻不超过6 kΩ?
解:(3)把R=6代入R=T-6,得T=45,∴家用电灭蚊器在使用过程中,温度在10~45 ℃时,发热材料的电阻不超过6 kΩ.
6.应用意识 工匠制作某种金属工具时要进行材料煅烧和锻造两道工序,即需要将材料烧到800 ℃,然后停止煅烧进行锻造操作,经过8 min后,材料温度降为600 ℃.如图所示,煅烧时温度y(℃)与时间x(min)成一次函数关系;锻造时,温度y(℃)与时间x(min)成反比例函数关系.已知该材料初始温度是32 ℃.
(1)分别求出材料煅烧和锻造时y与x的函数解析式,并且写出自变量x的取值范围.
解:(1)设材料锻造时y与x的函数解析式为y=(k≠0),由题意,得600=,解得k=4 800.
当y=800时,=800,解得x=6,
∴点B的坐标为(6,800).
∴材料锻造时y与x的函数解析式为y=(x>6).
设材料煅烧时y与x的函数解析式为y=ax+32(a≠0),由题意,得800=6a+32,
解得a=128,
∴材料煅烧时,y与x的函数解析式为y=128x+32(0≤x≤6).
(2)根据工艺要求,当材料温度低于