数学活动:用“矩形”画双曲线和用简易密度计测量密度(教学设计)-2026-2027学年人教版数学九年级上册

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数学活动:用“矩形”画双曲线和用简易密度计测量密度(教学设计)-2026-2027学年人教版数学九年级上册

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数学活动 用矩形“画”双曲线和用简易密度计测量密度
1.掌握反比例函数“乘积为定值”的本质,能通过矩形边长补全、密度计数据推导建立反比例函数模型,并绘制对应图象.
2.经历“计算—画图—建模”的探究过程,提升数形结合与从实际问题中抽象数学模型的能力.
3.感受反比例函数在几何、物理中的应用价值,激发用数学解释生活现象的兴趣.
1.从“矩形面积相等”“密度计浮力平衡”中提炼“乘积为定值”的关系,建立并验证反比例函数模型.(重点)
2.理解面积相等的矩形对角顶点的连线是反比例函数图象的一支,理解反比例函数中系数k的几何意义.(难点)
知识链接:今天我们探究两个结合学科与生活的问题,用反比例函数解答:
①多个面积相等的矩形,一边变长,邻边会怎么变?边长是否符合“乘积为定值”?连接这些矩形对角顶点会画出什么曲线?
②密度计漂浮在不同液体中,密度越大浸入深度越浅,这种“一增一减”的关系,能否用反比例函数表示?
探究点一:用矩形画双曲线
1.补全边长表格(推导反比例关系)
任务:这里有10个面积相等的矩形(面积固定为2),已知其中一边的长度,你能算出邻边的长度吗?比如一边长是1,邻边长就是2;一边长是3,邻边长是多少?
(学生补全表格,得出“一边长x×邻边长y=2”,即y=)
2.画图验证双曲线(实践操作)
请大家在方格纸上先画一个公共角∠A(90°),以∠A的两条边为矩形的邻边,依次画出这10个面积相等的矩形;标记每个矩形中∠A的对角顶点,再用平滑的曲线把这些点连起来.
观察思考:这条曲线的形状是不是和我们学过的反比例函数图象(双曲线)一致?
归纳总结:面积相等的矩形,两邻边长满足反比例函数关系(面积为定值),其对角顶点的连线就是反比例函数图象的一支(因为边长都是正数,所以只取第一象限的分支).
探究点二:用简易密度计测量密度
1.推导函数关系(物理+数学建模)
物理原理告诉我们:密度计漂浮时,浮力等于自身重力,即浮力=ρ液体gV排=ρ液体gh浸入S底面积=mg;
把已知的密度计质量(7.2g)、底面积(1cm2)代入,就能得到 ρh=7.2(这是一个定值),整理后就是h= ——这正是反比例函数的形式.
2.补全数据表格(验证模型)
用h=补全密度计在不同液体中的浸入深度数据,如液体密度是0.8g/cm3时,浸入深度就是=9(cm);对比补全的数据和实际测量值,会发现误差很小——说明“浸入深度h与液体密度ρ”的反比例关系是成立的.
归纳总结:简易密度计的浸入深度与液体密度满足反比例函数h=,这是物理原理与数学函数的结合应用.
1.下表是简易密度计在不同液体中的部分测量数据,已知浸入深度h(cm)与液体密度ρ(g·cm-3)满足反比例函数关系:
液体 白醋 酒精 豆浆 牛奶 洗衣液 糖水
ρ(g·cm-3) 1.05 0.78 1.03 1.02 1.20 1.35
h(cm) ? 9.23 ? 7.06 6.0 ?
根据表格和反比例函数关系,下列说法正确的是( B )
A.该反比例函数解析式为h= B.白醋对应的浸入深度约为6.86cm
C.豆浆对应的浸入深度约为8.0cm D.液体密度越小,密度计浸入深度越浅
2.面积为12的矩形,一边长为x(x>0),邻边长为y.当x从3增大到6时,y的值如何变化?结合反比例函数的特征说明原因.
解:反比例函数中k=12>0,在第一象限内,y随x的增大而减小.故当x从3增大到6时,y的值逐渐减小.
1.反比例函数:xy=k(定值)→y=,图象为双曲线(一增一减)
2.实际应用
      
      

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