第2课时 实际问题与反比例函数(2)
【知识与技能】
运用反比例函数解决实际应用问题,增强数学建模思想. 【过程与方法】
经历“实际问题一数学建模一拓展应用”的过程,发展学生分析问题,解决问题的能力. 【情感态度】
进一步锻炼学生的数学应用能力,增强数学应用意识,提高学习数学的兴趣. 【教学重点】
用反比例函数的有关知识解决实际应用问题. 【教学难点】
构建反比例函数模型解决实际应用问题,巩固反比例函数性质.
一、情境导入,初步认识
“给我一个支点,我可以撬动地球”,古希腊科学家阿基米德曾如是说,他的“杠杆定律”通俗地讲是:阻力×阻力臂=动力×动力臂.由上述等式,我们发现,当阻力、阻力臂一定时,动力和动力臂
成反比例函数关系. 二、典例精析,掌握新知
例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 N和0.5 m.
(1 )动力F和动力臂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不超过题(1)中所用力的一半,则动力臂l至少要加长多少?
【分析】 显然本题应用杠杆定律相关知识来解决问题,首先由阻力和阻力臂的数据得到动力F与动力臂l的函数关系式为F=
600 (l>l0),再把l=1 . 5代入,求出动力的大小.注意 “橇动石头至少需要多大的力”表面上看是不等关系,但用相等关系来解决更方便些.而(2)中的问题即可用F=400×= 200代入求动力臂的长度的最小值,也可利用不等关系,
6001≤400× ,得l的范围是l≥3,而动力臂至l212少应加长1.5米才行.
【教学说明】在本例教学时,应仍由学生自主探究,构建适合题意的反比例函数关系式,让学生加深对反比例函数意义的理解,进一步增强分析问题和解决问题的能力.教师在学生练习过程中,巡视指导,帮助有困难同学形成正确认知,在大部分学生自主完成后,可提出以下问题让学生思考,巩固提高:(1 )用反比例函数知识解释:在我们使用撬棍时,为什么动力臂越长就越省力?(2)你能再举一些应用杠杆原理做实际例子吗?
例2 —个用电器的电阻是可调节的,其范 围是110?220?,已知电压为220 V,这个 用电器的电路图如图所示.
(1 )输出功率犘与电阻只有怎样的函数关系? (2)这个用电器功率的范围是多少?
【分析】要想顺利解决本题,应了解电学中关于电功率P、电阻
R和电压UU2U2的关系,即有PR = U,可以发现P?或R?.这样由
RP2
2202于用电器电压U = 220 V是确定的,从而可得(1)的解应为P =,
R再把R = 110和R = 220代入可得电功率P值分别为440 W和220 W,
2202故电功率P的范围为220≤P≤440.事实上,这里还可以由R?及
P2202110≤R≤220,得110≤≤220,得220≤P≤440.
P【教学说明】教学时,教师应先让学生熟悉与本例相关的电学知识,即PR = U2,然后让学生独立完成,由于题目难度不大,学生应该能予以解决,对个别有困难的同学,可予以指导,也可让他们与同伴交流,从而能解决问题,在大多数同学完成以后,教师仍可设置以下两个问题,让学生进一步加深对知识的理解:(1 )想一想,为什么收音机的音量,某些台灯的亮度以及电风扇的转速都可以调节?(2)你还能列举一些生活中用电器应用反比例函数性质的例子吗?培养学生学以致用的能力,即能用所学知识解决现实世界中实际问题的能力,也可增强 学生的学习兴趣.
三、运用新知,深化理解
1.一司机驾驶汽车从甲地去乙地,他以80 km/h的平均速度用6小时到达目的地.
(1)当他按原路返回来,汽车的平均速度v与时间t有怎样的函数关系?
(2)如果该司机必须在4 h之内回到甲地,则返程时的平均速度不能低于多少?
2.新建成的住宅楼主体工程已经竣工,只剩下楼体外表面需贴瓷砖,已知楼体的外表面面积为5×103 m2 .
(1)所需的瓷砖块数n与每块瓷砖的面积 S有怎样的函数关系? (2)为了使住宅楼的外观更漂亮,开发商决 定采用灰、白、蓝三种颜色的瓷砖,每块瓷砖的面积都是80 cm2,灰、白、蓝瓷砖使用比例为2:2: 1,则需要三种瓷砖各多少块?
3.如图是放置在桌面上的一个圆台,已知圆台的上 底面积是下底面积的1/4,此时圆台对桌面的压强为 100 Pa.若把圆台翻过来放,则它对桌面的压强是 多大呢?
【教学说明】由学生独立完成,然后相互交流,发
现问题,及时纠正,从而巩固对反比例函数的性质的理解.在完成上述题目后,教师引导学生完成创优作业中本课时的“名师导学”部分.
【答案】1. ( 1 )V=(2)V=
80?6480 ,V=(t>0). tt 480 = 120 (km/h). 45?1032.(1)n ? S = 5× 10 , n= (S>0).
S3
5?1035?6.25?10(2)80cm=8×10m.n?(块), 8?10?32
-32
则有n灰=6.25×105×= 2.5×105(块),n白=6.25×105× =2.5×105(块) ,n蓝=6.25×105×
152525=1.25×105(块).
S0 . 43. 解:设下底面积为S0,则上底面积为由p?F ,且当S = S0时,p= 100,?F?pS?100?S0 . SQ 同一物体质量不变,? F=100S0是定值.
?当S?S0F100S0时,p???400(Pa).
S4S04因此,当把圆台翻过来放置时,它对桌面的压强是400Pa. 四、师生互动,课堂小结
1.请举出一些应用反比例函数的实例,同伴之间相互交流. 2.说说这节课你又有哪些收获?
1. 布置作业:从教材“习题26.2”中选取. 2. 完成创优作业中本课时的“课时作业”部分.
本节课讨论了反比例函数的其他一些应用(主要是在物理学科中的应用).在这些实际应用中,备课时应注意到与学生的实际生活相联系,并且注意用函数观点来对这些问题做出某种解释,从而加深对函数的认识,并突出知识之间的内在联系,特别是与物理知识之间的联系.