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視頻標(biāo)簽:反比例函數(shù),物理學(xué)中的應(yīng)用
所屬欄目:初中數(shù)學(xué)優(yōu)質(zhì)課視頻
視頻課題:人教版初中數(shù)學(xué)九年級下冊第26章26.2反比例函數(shù)在物理學(xué)中的應(yīng)用-貴州省
教學(xué)設(shè)計、課堂實錄及教案:人教版初中數(shù)學(xué)九年級下冊第26章26.2 反比例函數(shù)在物理學(xué)中的應(yīng)用-貴州省
26.2 反比例函數(shù)在物理學(xué)中的應(yīng)用
教學(xué)設(shè)計
一、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
1.能靈活列反比例函數(shù)表達(dá)式解決一些實際問題. 2.能綜合利用物理知識、反比例函數(shù)的知識解決一些實際問題.
(二)過程與方法
1.經(jīng)歷分析實際問題中變量之間的關(guān)系,建立反比例函數(shù)模型,進(jìn)而解決問題.
2.體會數(shù)學(xué)與現(xiàn)實生活的緊密聯(lián)系,增強應(yīng)用意識,提高運用代數(shù)方法解決問題的能力.
(三)情感態(tài)度與價值觀
1.積極參與交流,并積極發(fā)表意見.
2.體驗反比例函數(shù)是有效地描述物理世界的重要手段,認(rèn)識到數(shù)學(xué)是解決實際問題和進(jìn)行交流的重要工具.
二、教學(xué)重點
掌握從物理問題中建構(gòu)反比例函數(shù)模型. 三、教學(xué)難點
- 2 - 從實際問題中尋找變量之間的關(guān)系,關(guān)鍵是充分運用所學(xué)知識分析物理問題,建立函數(shù)模型,教學(xué)時注意分析過程,滲透數(shù)形結(jié)合的思想.
四、教具準(zhǔn)備
多媒體課件、奶粉罐、鋼尺、剪刀 五、教學(xué)過程
(一)創(chuàng)設(shè)問題情境,引入新課 活動1
問屬:在物理學(xué)中,有很多量之間的變化是反比例函數(shù)的關(guān)系,因此,我們可以借助于反比例函數(shù)的圖象和性質(zhì)解決一些物理學(xué)中的問題,這也稱為跨學(xué)科應(yīng)用.下面的例子就是其中之一.
師:“給我一個支點,我可以把地球撬動.”這是哪一位科學(xué)家的名言?這里蘊涵著什么樣的原理呢?
生:這是古希臘科學(xué)家阿基米德的名言.
師:是的.公元前3世紀(jì),古希臘科學(xué)家阿基米德發(fā)現(xiàn)了著名的“杠桿定律”:若兩物體與支點的距離反比于其重量,則杠桿平衡,通俗一點可以描述為;
阻力×阻力臂=動力×動力臂(如下圖)
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下面我們就來看一例子. (二)講授新課 活動2
[例3]小偉欲用撬棍橇動一塊大石頭,已知阻力和阻力臂不變,分別為1200牛頓和0.5米.
(1) 動力F與動力臂l有怎樣的函數(shù)關(guān)系?
(2) 小剛、小強、小健、小明分別選取了動力臂為1米、1.5米、2米、3米的撬棍,你能得出他們各自撬動石頭至少需要多大的力嗎?
你能畫出圖象嗎?圖象會在第三象限嗎? 設(shè)計意圖:
物理學(xué)中的很多量之間的變化是反比例函數(shù)關(guān)系.因此,在這兒又一次借助反比例函數(shù)的圖象和性質(zhì)解決一些物理學(xué)中的問題,即跨學(xué)科綜合應(yīng)用.
師生行為:
先由學(xué)生根據(jù)“杠桿定律”解決上述問題.
教師可引導(dǎo)學(xué)生揭示“杠桿乎衡”與“反比例函數(shù)”之間的關(guān)系.
教師在此活動中應(yīng)重點關(guān)注:
①學(xué)生能否主動用“杠桿定律”中杠桿平衡的條件去理解實際問題,從而建立與反比例函數(shù)的關(guān)系;
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活動3
問題:某校科技小組進(jìn)行野外考察,途中遇到一片十幾米寬的爛泥濕地,為了安全,迅速通過這片濕地,他們沿著前進(jìn)路線鋪墊了若干塊木板,構(gòu)筑成一條臨時通道,從而順利完成了任務(wù)的情境.
(1)請你解釋他們這樣做的道理.
(2)當(dāng)人和木板對濕地的壓力一定時,隨著木板面積S(m2
)的變化,人和木板對地面的壓強p(Pa)將如何變化?
(3)如果人和木板對濕地的壓力合計600N,那么: ①用含S的代數(shù)式表示P,P是S的反比例函數(shù)嗎?為什么?
②當(dāng)木板面積為0.2m2
時,壓強是多少?
③如果要求壓強不超過6000Pa,木板面積至少要多大? ④在直角坐標(biāo)系中,作出相應(yīng)的函數(shù)圖象.
⑤請利用圖象對(2)(3)作出直觀解釋,并與同伴交流. 設(shè)計意圖:
展示反比例函數(shù)在實際生活中的應(yīng)用情況,激發(fā)學(xué)生的求知欲和濃厚的學(xué)習(xí)興趣.
師生行為:
學(xué)生分四個小組進(jìn)行探討、交流.領(lǐng)會實際問題的數(shù)學(xué)煮義,體會數(shù)與形的統(tǒng)一.
教師可以引導(dǎo)、啟發(fā)學(xué)生解決實際問題.
- 6 - 在此活動中,教師應(yīng)重點關(guān)注學(xué)生:
①能靈活列反比例函數(shù)表達(dá)式解決一些實際問題; ②能積極地與小組成員合作交流; ③是否有強烈的求知欲.
生:在物理中,我們曾學(xué)過,當(dāng)人和木板對濕地的壓力一定時,隨著木板面積S的增大,人和木板對地面的壓強p將減小.
生:在(3)中,①p=
(S>0)p是S的反比例函數(shù);②
當(dāng)S= 0.2m2
時.p=3000Pa;③如果要求壓強不超過6000Pa,根據(jù)反比例函數(shù)的性質(zhì),木板面積至少0.1m2
;那么,為什么作圖象在第一象限作呢?因為在物理學(xué)中,S>0,p>0.④圖象如下圖
活動4
在電學(xué)知識中,用電器的輸出功率P(瓦),兩端的電壓U(伏)及用電器的電阻R(歐姆)有如下關(guān)系:PR=U2
。
這個關(guān)系也可寫為P= ;或R=
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問題2:一個用電器的電阻是可調(diào)節(jié)的,其范圍為110~220歐姆.已知電壓為220伏,這個用電器的電路圖如圖所示.
(1)輸出功率P與電阻R有怎樣的 函數(shù)關(guān)系?
(2)用電器輸出功率的范圍多大?
設(shè)計意圖:
物理學(xué)中的很多量之間的變化是反比例函數(shù)關(guān)系.讓學(xué)生充分認(rèn)識到數(shù)學(xué)是解決實際問題和進(jìn)行交流的重要工具,此活動讓學(xué)生從電學(xué)中尋找變量之間的關(guān)系.而關(guān)鍵是充分運用反比例函數(shù)分析物理問題,建立函數(shù)模型,即跨學(xué)科綜合應(yīng)用.
師生行為:
先由學(xué)生獨立思考,然后小組內(nèi)合作交流,教師和學(xué)生最后合作完成此活動.
在此活動中,教師有重點關(guān)注: ①能否從實際問題中抽象出函數(shù)模型; ②能否利用函數(shù)模型解釋實際問題中的現(xiàn)象; ③能否積極主動的闡述自己的見解. 生:解:(1)根據(jù)電學(xué)知識,當(dāng)U=220時,有
R
P220
2
①
即輸出功率P是電阻R的反比例函數(shù)。
解 (2) 從①式可以看出,電阻越大則功率越小. 把電阻的最小值R=110代入①式,得到輸出功率最大值:
440
110
220
2
P
把電阻的最大值R=220代入①式,則得到輸出功率的最小值
220
220
220
2
P
因此,用電器的輸出功率在220瓦到440瓦之間. 師:大家完成的很好.當(dāng)我們把這個“物理中的電學(xué)”問題轉(zhuǎn)化成反比例函數(shù)的數(shù)學(xué)模型時,后面的問題就變成了已知自變量的值求相應(yīng)的函數(shù)值,借助于方程,問題變得迎刃而解,
師:結(jié)合上例,想一想為什么收音機的音量、臺燈的亮度以及電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)?
生:收音機的音量、臺燈的亮度以及電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速是由用電器的輸出功率決定的,通過調(diào)整輸出功率的大小,就能調(diào)節(jié)收音機的音量、臺燈的亮度以及電風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。
活動5試一試 相信自己 !
若有兩并聯(lián)用電器電路圖如圖所示:其中一用電器電阻R1=8.5Ω,你能想辦法得到另一個用電器的電阻R2是多少?
小明向老師借了一個電流表,通過測量得出I1=0.4A,
I2=0.17A,因
此他斷言R2=20Ω.
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你能說明他是怎樣得出結(jié)論的嗎?
設(shè)計意圖:
此活動再次讓學(xué)生從電學(xué)中尋找變量之間的關(guān)系.而關(guān)鍵是充分運用反比例函數(shù)分析物理問題,建立函數(shù)模型。
師生行為:
先由學(xué)生獨立思考,然后小組內(nèi)合作交流,教師和學(xué)生最后合作完成此活動.
在此活動中,教師有重點關(guān)注:
①能否從物理的電學(xué)問題中抽象出函數(shù)模型; ②能否利用函數(shù)模型解釋問題中的現(xiàn)象; ③能否積極主動的闡述自己的見解.
視頻來源:優(yōu)質(zhì)課網(wǎng) www.jjlqy.cn
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