课题:反比例函数的应用(四)
教学目标:
1、能综合利用物理电学知识,反比例函数知识解决一些实际问题。
2、体会数学与物理间的密切联系,增强应用意识,提高运用代数方法解决问题的能力。
3、积极参与交流,并积极发表意见。
教学重点:掌握从物理电学问题中建构反比列函数的模型。
教学难点:从实问题中寻找变量之间的关系, ( http: / / www.21cnjy.com )关键还是充分运用所学的知识分析物理中的电学问题,建立函数模型,教学时注意分析过程,渗透数行结合的思想。
教学过程:
一、创设问题情境,引入新课
做一做:
蓄电池的电压为定值,使用此电源时,电流与电阻间的函数关系如下图所示:
(1)蓄电池的电压为多少?你能写出这一函数表达式吗?
(2)完成下表,并回答下列问题:如果蓄电池为电源的用电器限制电流不得超10A,那么用电器的可变电阻可控制在什么范围内?
R/ 3 4 5 6 7 8 9 10
I/A 4
师生共析:图形所提供的信息包括:①直观上看,I与R之间的关系可能是反比例函数关系,利用相关知识IR=U(U为定值)得到确认;
②由图象上点A的坐标可知,当用电器电阻为9时,电流为4A。
(1)根据图象可得当用电器的电阻为9时,电流为4A,因为IR=U(U为定值),所以蓄电池的电压为U=9×4=36(V)。所以电流I与电阻R之间的函数关系为。即I与R两个物理量成反比例函数关系。
利用I与R两个物理量之间的关系可填写下表:从左向右依次为:12,9,,6,,,。
如果以此蓄电池为电源的用电器,限制电流不超过10A,即I≤10A,所以≤10,R≥3.6()。
因此,用电器的可变电阻应控制在大于等于3.6的范围内。
我们还可以综合运用表格、图象来考察此问题,这样我们就可以形成对反比例函数较完整的认识。
无论从图象还是从表格,我们都能观察出反比例函数在第一象限I随R的增大而减小。当I=10A时,R=3.6。因此当限制电流不超过10A时,用电器的可变电阻应是不小于3.6的。
用反比例函数去研究两个物理量之间的关系是在物理学中最常见的,因此同学们要学好物理,首先要打好数学基础,才能促进你对物理知识的理解和探索。
二、讲授新课
问题:电学知识告诉我们,用电器的输出功率P ( http: / / www.21cnjy.com )(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= 。
【例4】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上图所示。
(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?
师生行为:可先由学生独立思考,领会反比例函数在物理学中的综合应用,教师应不断地引导学生完成。
解:(1)根据电学知识,当U=220时,有①
即输出功率P是电阻R的反比例函数,函数式为P=
(2)从①式可以看出,电阻越大,功率越小。
把电阻的最小值R=110代入①式,得到输出功率的最大值:P=
把电阻的最大值R=220代入①式,则得到输出功率的最小值P=;
因此用电器的输出功率在220瓦到440瓦之间。
结合例4,想一想为什么收音机的音量可以调节 ( http: / / www.21cnjy.com ),台灯的亮度及风扇的转速可以调节?音量、亮度、及转速随 的减小而增大,随 的增大而减小。
利用反比例函数可以解决实际生活中的很多问题,大大地方便我们的生活。
下面我们再来看几个这样的例子。
三、巩固提高
某学校冬季储煤120吨,若每天用煤x吨,经过y天可以用完。
(1)请与出y与x之间的函数关系式;
(2)画出函数的图象;
(3)当每天的用煤量为1.2~1.5吨时,这些煤可用的天数在什么范围?
师生行为:由学生独立完成,教师巡视完成情况。
四、课时小结
你对本节的内容有哪些认识?利用函数观点处理实际问题,理解数形结合的数学思想方法。
师生行为:本节课进一步学习 ( http: / / www.21cnjy.com )了函数的观点处理实际问题,特别是利用函数的性质,由自变量x的取值范围,决定函数y的值的范围,提高了学生用函数观点解决实际问题的能力,在解决问题时,又一次渗透了数形结合的思想。