实际问题与反比例函数(3)VIP专享VIP免费

古希腊科学家阿基米德曾说过：“给我一个支点，我可以把地球撬动。”你认为这可能吗？为什么？阻力阻力××阻力臂阻力臂==动力动力××动力臂动力臂阻力臂阻力臂阻力阻力动力动力动力臂动力臂问题情境1阻力动力阻力臂动力臂阻力×阻力臂=动力×动力臂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?例3分析：根据动力×动力臂＝阻力×阻力臂解:(1)由已知得Ｆ×L＝1200×0.5变形得：L600F（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？从上述的运算中我们观察出什么规律？解：(2)1600600F小刚15600400F小强2600300F小健3600200F小明发现：动力臂越长，用的力越小。即动力臂越长就越省力L600F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.阻力动力阻力臂动力臂阻力×阻力臂=动力×动力臂思考:用反比例函数的知识解释:在我们使用撬棍时,为什么动力臂越长求越省力?F600OL600F1L(3)若想使动力F不超过题小强所用力的一半,则动力臂至少加长多少?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.L600F15600400F小强（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:(4)由已知得Ｆ×L＝6×1025×2×103=1.2×1029变形得：LF29102.1当F=500时，L=2.4×1026千米例3这个关系也可写为Ｐ＝；或Ｒ＝问题情境3在《科学》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：PU2RU2ＰＲ＝Ｕ２一个用电器的电阻是可调节的一个用电器的电阻是可调节的,,其范围为其范围为110110～～220220欧姆欧姆..已知电压为已知电压为220220伏伏,,这个用电器的电路图如图这个用电器的电路图如图所示所示..UU(1)(1)输出功率输出功率PP与电阻与电阻RR有怎样有怎样的的函数关系函数关系??(2)(2)用电器输出功率的范围多大用电器输出功率的范围多大??解解::(1)(1)根据电学知识根据电学知识,,当当U=220U=220时时,,有有222048400PRR∴∴输出功率输出功率PP是电阻是电阻RR的反比例函数为的反比例函数为例42UPR48400PRＰＲ＝Ｕ２一个用电器的电阻是可调节的一个用电器的电阻是可调节的,,其范围为其范围为110110～～220220欧姆欧姆..已知电压为已知电压为220220伏伏,,这个用电器的电路图如图这个用电器的电路图如图所示所示..UU(1)(1)输出功率输出功率PP与电阻与电阻RR有怎样有怎样的的函数关系函数关系??(2)(2)用电器输出功率的范围多大用电器输出功率的范围多大??解解(2)(2)从从(1)(1)式可以看出式可以看出,,电阻越大则功率越小电阻越大则功率越小..把电阻的最大值把电阻的最大值R=220R=220代入①式代入①式,,则得到输出功则得到输出功率的最小值率的最小值2202202202P因此因此,,用电器的输出功率在用电器的输出功率在220220瓦到瓦到440440瓦之间瓦之间..把电阻的最小值把电阻的最小值R=110R=110代入代入(1)(1)式式,,得到输出功得到输出功率最大值率最大值::222048400PRR思考结合上例，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？收音机的音量、台灯的亮度以及电风扇的转速是由用电器的输出功率决定的，通过调整输出功率的大小，就能调节收音机的音量、台灯的亮度以及电风扇的转速。