课程内容:
《用反比例函数解决问题(2)》
在物理学中,有很多量之间的变化是反比例函数的关系,因此,我们可以借助于反比例函数的图像和性质解决一些物理学中的问题,这也称为跨学科应用。
问题:在某一电路中,保持电压不变,电流I(安培)和电阻(欧姆)成反比例,当电阻R=5欧姆时,电流I=2安培。
(1)求I与R之间的函数关系式;
(2)当电流I=0.5时,求电阻R的值。
例1.几位同学玩撬石头的游戏,已知阻力和阻力臂不变,分别是1200牛顿和0.5米,设动力为F,动力臂为L。回答下列问题:
(1)动力F与动力臂L有怎样的函数关系?
(2)小刚、小强、小健、小明分别选取了动力臂为1米、1.5米、2米、3米的撬棍,你能得出他们各自撬动石头至少需要多大的力吗?
发现:动力臂越长,用的力越小。
(3)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?
物理学中的数学知识:问题:蓄电池的电压为定值,使用此电源时,电流I(A)与电阻R(Ω)之间的函数如图所示:
(1)蓄电池的电压是多少?你能写出这一函数的表达式吗?电流是电阻的反比例函数吗?
(2)完成下表,如果以此蓄电池为电源用电器电流不得超过18A,那么用电器的可变电阻应控制在什么范围内?
问题与情景:在自然科学电学知识中,用电器的输出功率为P(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2.一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有怎样的函数关系?
(2)用电器输出功率的范围多大?
思考:综合上例,想一想为什么收音机音量、台灯的亮度以及电风扇的转速可以调节?
练习:某厂从2001年起开始投入技术改进资金,经技术改进后其产品成本不断降低,具体数据如下表:
(1)认真分析表格中的数据,确定这两组数据之间的函数关系,求出解析式。
(2)按照这种规律,若2005年投入技改资金为5万元,预计生产成本每件比2004年降低多少万元?
(3)按照这种规律,若2005年投入技改资金为5万元,预计把每件的生产成本降低到3.2万元,则还需投入多少技改资金?(结果精确到0.01万元)
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王老师
女,中教高级职称
省优秀教师,模范共产党员,学校先进工作者。在教数学的同时,她也是和同学们一起学数学,一起用数学。