(共22张PPT)
给我一个支点,我就能撬起整个地球。
阿基米德(公元前287年—公元前212年),伟大的古希腊哲学家、百科式科学家、数学家、物理学家、力学家,静态力学和流体静力学的奠基人,并且享有“力学之父”的美称,阿基米德和高斯、牛顿并列为世界三大数学家。阿基米德曾说过:“给我一个支点,我就能撬起整个地球。”
杠杆定律
例3、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牛顿和0.5米
(1)动力
F
与动力臂
L
有怎样的函数关系?
(2)当动力臂为1.5米时,撬动石头至少需要
多大的力?
(3)若想使动力F不超过题(2)中所用力的一半,
则动力臂至少要加长多少米?
解:
(1)根据“杠杆定律”有
FL=1200×0.5
得函数关系式
(2)当L=1.5时,
因此撬动石头至少需要400牛顿的力.
解:
因此,若想用力不超过400牛顿的一半,则动力臂至少要加长1.5米.
反比例函数
发现:动力臂越长,用的力越小.
即动力臂越长就越省力
(4)假定地球重量的近似值为6×1025牛顿
(即为阻力),假设阿基米德有500牛顿
的力量,阻力臂为2000千米,请你帮
助阿基米德设计该用多长动力臂的杠杆才
能把地球撬动.
解:
由已知得F×L=6×1025×2×103=1.2×1029
变形得:
当F=500时,L=2.4×1026千米
在物理电学知识中,用电器的输出功率P(瓦),两端的电压U(伏)及用电器的电阻R(欧姆)有如下
关系:U2
=PR
.
这个关系也可写为P= ;
或R= .
知识链接
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图所示.
(1)输出功率P与电阻R有怎样的关系?
解:
(1)根据电学知识,当U=220时,有
即输出功率P是电阻R的反比例函数.
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图所示.
(2)用电器输出功率的范围多大?
解:
从①式可以看出,电阻越大则功率越小.
把电阻的最大值R=220代入①式,则得到输出功率的最小值
因此,用电器的输出功率在220瓦到440瓦之间.
把电阻的最小值R=110代入①式,得到输出功率最大值:
物理学科中的反比例关系
1
4
2
3
动力与动力臂
电功率与电阻
电流电压与电阻
气体密度与体积
5
反比例函数
…...
压强与接触面积
在某一电路中,电源电压U保持不变,电流I(A)
与电阻R(Ω)之间的函数关系如图所示.
(1)写出
I
与
R
之间的函数解析式;
解:(1)设
,
根据题目条件知,
当I=6时,R=6,
所以K=36,即:I
=
.
(2)结合图象回答:当电路中的电
流不超过12安培时,电路中电阻R
的取值范围是多少欧姆?
电流不超过3A,
即
I
=
≤12,
所以R≥3(欧姆).
本节课的学习,你有什么收获?
能把物理学问题,通过分析,转化为数学模型--反比例函数
实际问题中的变量与变量
建
模
函数
不等式
方程
数学与其他学科是互相渗透、密不可分的,希望同学们今后在学习中学好数学,生活中用好数学,用数学的眼光来看世界。
给我----,我就能----