27.3实际问题与反比例函数(第2课时)教学设计2026-2027学年人教版九年级数学上册
2026-08-11
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摘要:
该初中数学教学设计聚焦实际问题与反比例函数的应用,核心是结合反比例函数图象与性质解决实际问题,包括求解析式及变量取值范围。通过复习回顾上节课解题步骤与函数性质,搭建学习支架,衔接前后知识,为新课探究做铺垫。
资料特色在于以跨学科问题情境(如物理功与位移、行程问题)驱动教学,引导学生经历“观察图象→求解析式→转化范围”过程,发展几何直观与模型意识。通过师生互动分析图象关键点、利用增减性转化变量范围,落实数学思维与表达,助力学生提升应用能力,为教师提供可操作的数形结合教学范例。
内容正文:
27.3 实际问题与反比例函数(第2课时)教学设计
一、课标要求
能结合反比例函数的图象与性质,从实际问题中获取信息并建立反比例函数模型,利用图象和函数解析式求解变量的取值范围,体会数形结合思想在解决实际问题中的作用。
二、教学目标
1. 会结合反比例函数的图象与性质,求解实际问题中变量的取值范围;
1. 进一步熟练用反比例函数解决实际问题的一般步骤,能准确根据实际意义确定自变量的取值范围;
1. 经历“观察图象→求解析式→利用增减性求范围”的过程,发展数形结合思想。
三、教学重点
结合反比例函数的图象与性质,利用待定系数法求函数解析式,并根据增减性求解变量范围。
四、教学难点
从图象中获取关键信息,将一个变量的取值范围转化为另一个变量的取值范围。
五、教学过程
(一)复习回顾
【师生活动】
教师提问,学生口答:
1. 用反比例函数解决实际问题的一般步骤是什么?
答:审(审清题意)→ 建(建立反比例函数解析式)→ 定(确定自变量取值范围)→ 解(代入求值或结合性质求解)→ 验答(检验并规范作答)。
1. 反比例函数 ()的图象和性质是什么?
答:图象是双曲线,两个分支分别在第一、三象限;在第一象限内(), 随 的增大而减小。
【设计意图】
回顾上节课的解题步骤和反比例函数的性质,为本节课“结合图象解决问题”做好铺垫。
(二)探究新知——例3:力、位移与功的问题
【问题情境】
在力 (单位:)的作用下,若物体会在力 的方向上发生位移 (单位:),则力 所做的功 (单位:)满足 。当 为定值时, 与 之间的函数关系如图所示。
(1)当力 为 时,求 所做的功 ;
(2)写出 关于 的函数解析式;
(3)在做功相同的情况下,要使物体在力的作用下的位移小于 ,求力 的范围。
【师生活动】
教师引导学生观察图象:
· 图象是一条在第一象限内的双曲线(,);
· 图象经过关键点 ,即当 时,;
· 与 成反比例关系。
学生思考第(1)问:先利用图象上的关键点求出功 的值,再计算 时的位移。
【解题过程】
由图象可知, 与 成反比例关系,且图象经过点 。
由 ,得
所以力 所做的功 。
当 时,
答:当力 为 时, 所做的功 为 ,此时位移 。
(2)由 ,得
答: 关于 的函数解析式为 ()。
(3)由题意,,即
因为 ,两边同乘 ,得
答:要使位移小于 ,力 的范围为 。
【设计意图】
本题从物理中的“功”切入,让学生经历“从图象中读取关键点→求定值→写解析式→利用不等式求范围”的完整过程。第(3)问利用反比例函数的增减性( 越大, 越小),帮助学生理解数形结合的思想。
(三)探究新知——例4:客车行程问题
【问题情境】
一辆客车从甲地行驶到乙地,平均速度 (单位:)与行驶全程所用时间 (单位:)的函数关系如图所示,其中 。
(1)写出 关于 的函数解析式,并求 的取值范围;
(2)若客车上午 时从甲地出发,需在当天 时 分至 时之间到达乙地,求客车平均速度 的范围。
【师生活动】
教师引导学生观察图象:
· 图象是反比例函数 在第一象限内的一段曲线;
· 图象经过关键点 ,即 时,;
· 由 ,可确定 的范围。
学生独立思考,教师巡视指导。重点关注学生能否正确将“到达时间范围”转化为“行驶时间范围”。
【解题过程】
(1)由图象可知, 关于 的函数为反比例函数,设
由图象经过点 ,代入得
所以 关于 的函数解析式为
由 ,得
解左边不等式:,因为 ,所以 ;
解右边不等式:,因为 ,所以 。
所以 的取值范围为
答: 关于 的函数解析式为 , 的取值范围为 。
(2)客车上午 时出发,需在 时 分至 时之间到达乙地。
从 时到 时 分,行驶时间为 小时 分 ;
从 时到 时,行驶时间为 。
所以行驶时间 满足
由 ,且 ,
当 时, 随 的增大而减小。
当 时,;
当 时,。
因为 随 的增大而减小,所以当 时,
答:客车平均速度 的范围为 (单位:)。
【设计意图】
本题是典型的“结合图象求范围”问题。第(1)问训练学生从图象中获取关键点坐标、用待定系数法求解析式、再由函数值的范围反推自变量范围的能力。第(2)问需要将“到达时间”转化为“行驶时间”,再利用反比例函数的增减性将时间范围转化为速度范围,综合考查数形结合思想。
(四)课堂小结
【师生活动】
教师引导学生总结本节课“结合图象解决反比例函数实际问题”的一般步骤。
结合图象解决反比例函数实际问题的步骤:
1. 观察图象:获取关键点坐标和变量的初步范围;
2. 求解析式:利用待定系数法求出反比例函数解析式;
3. 转化范围:根据函数的增减性,将一个变量的范围转化为另一个变量的范围;
4. 检验结果:检验结果是否符合实际意义。
【设计意图】
通过归纳解题步骤,帮助学生形成“看图→求式→转范围”的规范思路,强化数形结合思想。
(五)当堂检测
A组(基础巩固)
1. 某电路中的电压为定值,电流 (单位:)与电阻 (单位:)之间的函数关系如图所示,图象经过点 。
(1)写出 关于 的函数解析式;
(2)当电阻 不超过 时,电流 至少为多少安?
【解题过程】
(1)由题意, 与 成反比例关系,设
由图象经过点 ,代入得
所以 关于 的函数解析式为
(2)由题意 ,因为 ,且 ,
当 时, 随 的增大而减小。
当 时,。
因为 随 的增大而减小,所以当 时,。
答:当电阻 不超过 时,电流 至少为 。
B组(综合提升)
2. 某校科学小组在探究实验中记录了以下数据:在温度不变的条件下,一定质量气体的压强 (单位:)与体积 (单位:)之间满足反比例函数关系。已知当 时,。
(1)写出 关于 的函数解析式;
(2)当气体体积 不小于 时,求压强 的范围;
(3)若压强不超过 ,求气体体积 的最小值。
【解题过程】
(1)设 (,)。
当 时,,代入得
所以 关于 的函数解析式为
(2)由题意 ,因为 ,且 ,
当 时, 随 的增大而减小。
当 时,。
因为 随 的增大而减小,所以当 时,。
又因为 ,所以 。
综合得 。
答:当气体体积不小于 时,压强 的范围为 。
(3)由题意 ,即
因为 ,两边同乘 ,得
答:若压强不超过 ,气体体积 的最小值为 。
【设计意图】
A组以欧姆定律为背景,巩固“从图象获取信息→求解析式→利用增减性求范围”的基本方法;B组以气体压强与体积的关系(波义耳定律)为背景,综合考查求解析式、利用增减性求范围、利用不等式求最小值三个环节,检测学生灵活运用反比例函数图象与性质解决实际问题的能力。
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