内容正文:
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第二十六单元 反比例函数
《实际问题与反比例函数》
一、教材分析
实际问题与反比例函数是初中数学中的重要内容,特别是在九年级上册或下册(根据教材版本不同而有所差异)中,它起着承上启下的作用。一方面,它是在学生已经学习了变量与变量之间的关系、正比例函数及一次函数之后进行的,为后续学习二次函数等知识打下基础;另一方面,通过实际问题与反比例函数的学习,可以进一步巩固和提升学生对反比例函数性质的理解和应用能力。
二、教学目标
1. 知识与技能:使学生能够进一步运用反比例函数的概念解决实际问题,理解和掌握反比例函数在实际问题中的应用,提高学生的数学应用能力。
2. 过程与方法:通过经历“实际问题—数学建模—拓展应用”的过程,培养学生运用反比例函数进行分析、计算和解答的能力,同时发展学生的数学建模思想。
3. 情感态度与价值观:让学生感受数学与生活的紧密联系,激发学习数学的兴趣,并培养学生的数学应用意识。
三、教学重难点
教学重点:反比例函数在实际问题中的应用,特别是如何根据实际问题建立反比例函数模型。
教学难点:如何引导学生将实际问题转化为数学问题,并运用反比例函数进行解答,同时巩固反比例函数的性质。
四、教学过程
一、新课导入
【设计意图】在新课导入阶段,明确本节课的学习目标,激发学生的学习兴趣.
二、探究新知
活动一:实际问题与反比例函数
例1 市煤气公司要在地下修建一个容积为104 m3的圆柱形煤气储存室.
(1) 储存室的底面积 S (单位:m2) 与其深度 d (单位:m)有怎样的函数关系?
解:根据圆柱体的体积公式,得
Sd =104,
∴ S 关于d 的函数解析式为
(2) 公司决定把储存室的底面积 S 定为 500 m2,施工队施工时应该向下掘进多深?
解:把 S = 500 代入,得
解得 d = 20.
如果把储存室的底面积定为 500 m²,施工时应向地下掘进 20 m 深.
(3) 当施工队按 (2) 中的计划掘进到地下 15 m 时,公司临时改变计划,把储存室的深度改为 15 m. 相应地,储存室的底面积应改为多少 (结果保留小数点后两位)?
解:根据题意,把 d =15 代入,得
解得 S≈666.67.
当储存室的深度为15 m 时,底面积应改为 666.67 m².
思考:第 (2) 问和第 (3) 问与过去所学的解分式方程和求代数式的值的问题有何联系?
第 (2) 问实际上是已知函数 S 的值,求自变量 d 的取值,第 (3) 问则是与第 (2) 问相反.
例2 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?
提示: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: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) 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?
解:把 t =5 代入,得
=48
从结果可以看出,如果全部货物恰好用 5 天卸载完,则平均每天卸载 48 吨. 而观察求得的反比例
函数的解析式可知,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.
方法总结:在解决反比例函数相关的实际问题中,若题目要求“至多”、“至少”,可以利用反比例函数的增减性来解答 .
活动二:反比例函数在其他学科中的应用
例3 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?
解:根据“杠杆原理”,得 Fl =1200×0.5,
∴ F 关于 的函数解析式为,
当 =1.5m 时, =400,
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.
(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 >0 时, 越大,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.
【设计意图】通过提出与反比例函数相关但尚未解答的问题,激发学生的好奇心和探索欲,促使他们主动寻求答案。
三、课堂练习
1. 如图,某玻璃器皿制造公司要制造一种容积为1升
(1升=1立方分米)的圆锥形漏斗.
(1) 漏斗口的面积 S (单位:dm2)与漏斗的深 d (单 位: dm) 有怎样的函数关系?
解:
(2) 如果漏斗的深为1 dm,那么漏斗口 的面积为多少 dm2?
解:把 d =1 代入解析式,得 S =3.所以漏斗口的面积为 3 dm2.
(3) 如果漏斗口的面积为 60 cm2,则漏斗的深为多少?
解:60 cm2 = 0.6 dm2,把 S =0.6 代入解析式,得
d =5.
所以漏斗的深为 5 dm.
2.一司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以 80千米/时 的平均速度用 6 小时达到乙地.
(1) 甲、乙两地相距多少千米?
解:80×6=480 (千米)
答:甲、乙两地相距 480 千米.
(2) 当他按原路匀速返回时,汽车的速度 v 与时间 t
有怎样的函数关系?
解:由题意得 vt=480,
整理得(t >0).
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?
解:根据电学知识,
当 U = 220 时,得
(2) 这个用电器功率的范围是多少?
【设计意图】通过课堂练习,学生可以反复运用反比例函数的概念和性质,从而加深对这些知识点的记忆。
四、课堂小结
实际问题中的反比例函数
过程:
分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
注意:
实际问题中的两个变量往往都只能取非负值;作实际问题中的函数图象时,横、纵坐标的单位长度不一定相同
【设计意图】通过简洁明了的语言,帮助学生回顾本节课所学的反比例函数的基本概念、性质、图像特征以及应用实例,确保他们能够清晰地把握本节课的核心内容。
五、课后作业
1. 王强家离工作单位的距离为3600 米,他每天骑自行
车上班时的速度为 v 米/分,所需时间为 t 分钟.
(1) 速度 v 与时间 t 之间有怎样的函数关系?
(2) 若王强到单位用 15 分钟,那么他骑车的平均速
度是多少?
(3) 如果王强骑车的速度最快为 300 米/分,那他至少
需要几分钟到达单位?
2. 在某村河治理工程施工过程中,某工程队接受一项
开挖水渠的工程,所需天数 y (天) 与每天完成的工
程量 x (m/天) 的函数关系图象如图所示.
(1) 请根据题意,求 y 与 x 之间的函数表达式;
(2) 若该工程队有 2 台挖掘机,每台挖掘机每天能够
开挖水渠 15 m,问该工程队需用多少天才能完
成此项任务?
(3) 如果为了防汛工作的紧急需要,必须在一个月内
(按 30 天计算)完成任务,那么每天至少要完成多
少 米?
3. 某汽车的功率 P 为一定值,汽车行驶时的速度 v
(m/s) 与它所受的牵引力F (N)之间的函数关系如
下图所示:
(1) 这辆汽车的功率是多少?请写出这一函数的表
达式;
(2) 当它所受牵引力为1200 N时,汽车的速度为多
少 km/h?
(3) 如果限定汽车的速度不超过 30 m/s,则 F 在什
么范围内?
【设计意图】:设计一些与课堂内容紧密相关的练习题,帮助学生巩固反比例函数的基本概念、性质和图像特征,确保他们能够熟练掌握这些知识点。
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反比例函数
第二十六章
FANBILIHANSHU
授课人:一起课件
实际问题和反比例函数
体会数学与现实生活的紧密联系,增强应用意识,提高运用代数方法解决问题的能力。
01
学习目标
能够根据实际问题确定自变量的取值范围。
02
能够通过分析实际问题中变量之间的关系,建立反比例函数模型解决问题,进一步提高运用函数的图象、性质的综合 能力。
03
(重点、难点)
目录
1.实际问题与反比例函数。
2.反比例函数在其他学科中的应用。
新课导入
前面我们结合实际问题讨论了反比例函数,看到了反比例函数在分析和解决实际问题中的作用。下面我们进一步 探讨如何利用反比例函数解决实际问题。
探究新知
实际问题与反比例函数
例1市煤气公司要在地下修建一个容积为104m3的圆柱形煤气储存室.
解:根据圆柱体的体积公式,得
∴ S 关于d 的函数解析式为
Sd =104,
(1) 储存室的底面积S (单位:m2) 与其深度d (单位:m),
有怎样的函数关系?
探究新知
实际问题与反比例函数
例1市煤气公司要在地下修建一个容积为104m3的圆柱形煤气储存室.
如果把储存室的底面积定为500m²,施工时应向地下掘进 20m深。
(2)公司决定把储存室的底面积S定为500m2,施工队 施工时应该向下掘进多深?
解:把 S = 500 代入 ,
得
解得 d = 20.
探究新知
实际问题与反比例函数
(3)当施工队按 (2) 中的计划掘进到地下15m时,公司临时改变计划,把储存室的深度改为15m.相应地,储存室的底面积应改为多少 (结果保留小数点后两位)?
解得 S≈666.67.
当储存室的深度为15m时,底面积应改为 666.67 m².
解:根据题意,把 d =15 代入 ,得
探究新知
实际问题与反比例函数
第 (2) 问和第 (3) 问与过去所学的解分式方程和求代数式的值的问题有何联系?
想一想
第 (2) 问实际上是已知函数 S 的值,求自变量 d 的取值,第 (3) 问则是与第 (2) 问相反。
探究新知
实际问题与反比例函数
例2 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?
提示
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: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
探究新知
实际问题与反比例函数
例2 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.
(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?
从结果可以看出,如果全部货物恰好用5天卸载完,则平均每天卸载 48 吨. 而观察求得的反比例函数的解析式可知,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.
解:把 t =5 代入,得
= 48
探究新知
实际问题与反比例函数
在解决反比例函数相关的实际问题中,若题目要求“至多”、“至少”,可以利用反比例函数的增减性来解答。
方法总结
探究新知
反比例函数在其他学科中的应用
例3 小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为1200N和 0.5m.
(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 =1200×0.5,
∴ F 关于l 的函数解析式为,
当 l=1.5m 时, =400,
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.
探究新知
反比例函数在其他学科中的应用
例3 小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为1200N和 0.5m.
(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= ,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).
探究新知
反比例函数在其他学科中的应用
例3 小伟欲用撬棍撬动一块大石头,已知阻力和阻力臂分别为1200N和 0.5m.
(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?
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.
对于函数𝐹= ,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.
600
𝑙
课堂练习
1. 如图,某玻璃器皿制造公司要制造一种容积为1升 (1升=1立方分米)的圆锥形漏斗.
(1)漏斗口的面积 S (单位:dm2)与漏斗的深 d (单位: dm) 有怎样的函数关系?
解:
课堂练习
1. 如图,某玻璃器皿制造公司要制造一种容积为1升 (1升=1立方分米)的圆锥形漏斗.
(2)如果漏斗的深为1 dm,那么漏斗口的面积为多少 dm2?
解:把 d =1代入解析式,得S =3.所以漏斗口的面积为3dm2.
课堂练习
1. 如图,某玻璃器皿制造公司要制造一种容积为1升 (1升=1立方分米)的圆锥形漏斗.
(3)如果漏斗口的面积为60cm2,则漏斗的深为多少?
解:60 cm2 = 0.6 dm2,把 S =0.6 代入解析式,得d =5.
所以漏斗的深为5dm.
课堂练习
2.一司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以 80千米/时的平均速度用 6 小时达到乙地..
(1) 甲、乙两地相距多少千米?
解:80×6=480 (千米)
答:甲、乙两地相距 480 千米.
(2)当他按原路匀速返回时,汽车的速度 v 与时间 t 有怎样的函数关系?
解:由题意得 vt=480,
整理得 (t >0).
课堂练习
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?
解:根据电学知识,
当 U = 220 时,得
课堂练习
(2)这个用电器功率的范围是多少?
因此用电器功率的范围为220~440W.
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
课堂练习
4.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
课堂小结
实际问题中的反比例函数
分析实际情境→建立函数模型→明确数学问题
过程
实际问题中的两个变量往往都只能取非负值;作实际问题中的函数图象时,横、纵坐标的单位长度不一定相同。
注意
课堂小结
反比例函数的概念
物理学科中的反比例函数
与其他知识的综合
思想
方法
小结
“杠杆原理”:
动力×动力臂=阻力×阻力臂
与力学的综合
与电学的综合
知识
小结
建模—反比例函数的数学思想方法
课后作业
1.王强家离工作单位的距离为3600米,他每天骑自行车上班时的速度为v米/分,所需时间为t分钟
(1)速度 v 与时间 t 之间有怎样的函数关系?
(2) 若王强到单位用 15 分钟,那么他骑车的平均速度是多少?
(3)如果王强骑车的速度最快为 300 米/分,那他至少需要几分钟到达
单位?
课后作业
2.在某村河治理工程施工过程中,某工程队接受一项开挖水渠的工程,所需天数 y (天) 与每天完成的工程量 x (m/天) 的函数关系图象如图所示.
(1) 请根据题意,求 y 与 x 之间的函数表达式?
(2)若该工程队有 2 台挖掘机,每台挖掘机每天能够开挖水渠 15 m,问该工程队需用多少天才能完成此项任务?
(3) 如果为了防汛工作的紧急需要,必须在一个月内 (按 30 天计算)完成任务,那么每天至少要完成多少米?
课后作业
3.某汽车的功率 P 为一定值,汽车行驶时的速度v (m/s) 与它所受的牵引力F (N)之间的函数关系 如右图所示:
(1)这辆汽车的功率是多少?请写出这一函数的表达式?
(2)当它所受牵引力为1200 N时,汽车的速度为多少 km/h?
(3) 如果限定汽车的速度不超过 30 m/s,则 F 在什么范围内?
谢谢观看
第二十六章
FANBILIHANSHU
授课人:一起课件
实际问题和反比例函数
$$