|
【背景资料】
我市濒江临海,建有一中型货港。由于受潮系影响,一日中各时刻的水位高低相差很大,货轮由于吨位大小不同,吃水深度(船底和水平面距离)各不一样,因此船舶进港装卸货物要根据水位高低合理安排。
教学对象:高一学生
教学目标:
1、学会认识、收集、整理现实生产、生活中的一些数据信息,并发现,提炼变量之间的函数关系;
2、初步掌握应用表格,图像或解析式来表达变量间的函数关系;
3、能够应用函数的知识解决问题,认识理论与实际的联系与差别,能运用近似处理的手段来解决实际问题; 4、从自主学习的过程中,培养自学能力和创新思维。
教学过程:
1、提出课题设想 学习了函数一章知识后,在复习课中,可例举一些日常生活中的一些函数关系,并请学生提出一些注意到的函数问题,因离学校不远有一个港口,有学生提出港口货物吞吐,船舶的进出与时间是一种函数关系。教师布置其中一个问题小组进行为时二周(利用周日)的社会调查。
2、应用问题的确定 从学生调查反馈情况中,教师帮助选题,认为由于海潮影响,船舶进港时间及停留时间的确定最具实用意义且力所能及,可进一步调查详细资料。
3、相关数据采集
调查结果:
① 11月份在一般情况下,由于潮汐影响,一天中各时刻的港口水深可列表如下:
| 时刻 |
水深(m) |
时刻 |
水深(m) |
时刻 |
水深(m) |
| 0:00 |
6.5 |
8:00 |
5.2 |
16:00 |
9.7 |
| 1:00 |
7.6 |
9:00 |
5.0 |
17:00 |
9.5 |
| 2:00 |
8.5 |
10:00 |
5.2 |
18:00 |
8.5 |
| 3:00 |
9.0 |
11:00 |
5.7 |
19:00 |
6.7 |
| 4:00 |
8.7 |
12:00 |
6.5 |
20:00 |
5.5 |
| 5:00 |
8.1 |
13:00 |
7.8 |
21:00 |
4.8 |
| 6:00 |
7.0 |
14:00 |
8.8 |
22:00 |
4.8 |
| 7:00 |
5.8 |
15:00 |
9.5 |
23:00 |
5.0 | ② 来港的货轮吃水深度与安全间隙
|
船只吨位(t) |
500 |
1000 |
1500 |
2000 |
3000 |
| 吃水深度(m) |
满载 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
6.5 |
| 空载 |
1.0 |
1.5 |
2.5 |
3.0 |
4.0 |
|
安全间隙(m) |
1.0 |
1.0 |
1.5 |
1.5 |
2.0 |
注:安全间隙指船底与洋底必须保持的距离。
③ 吊车卸货速度300t/h
④ 货轮吃水深度与载货量之间近似是一次函数关系。
4、实际问题的模型化
根据资料,选出要处理的典型问题。
问题1 某日,一艘2000t的货轮欲满载进港卸货再装货后满载离开,问该船何时能进港口?在港口能停留多长时间?
问题2 某日,港外深水舶位处有一艘3000t的货轮满载货物等待进港卸货,准备在该港卸货2000t后离开,问如何调度?
5、问题的解决与思考
根据学生的共同讨论,从采集的书、数据与问题的要求看,数量关系很难用函数解析式表达,选择应用图像法求解,用曲线表示一天中时间t与水深y的函数关系,图像如下:

问题1的解答:由条件港口水深至少为6.5m时,才能保证货轮出入港口的安全。为此在坐标系中画一条水平直线 ,当水深曲线在l上方时,其对应t的范围为货轮出入港口的安全时间段,由图像可以看出这个时间段为0:00到6:20,或12:00到19:00,因为卸货时间需6小时40分,所以安排在12:00进港,在港口停留时间约为7小时10分。
问题2的解答:因为3000T的货轮满载时需要安全水深8.5m,在卸货过程中,货轮吃水深度逐渐减小,由调查结果③④可得货轮需要的安全水深随卸货时间的变化关系为y=8.5-0.25t(0≤t≤10)。因为进港必须具有安全水深8.5m,所以可定为2:00进港,以(2,8.5)为起始点作射线y=8.5-0.25(t-2)(t>0)与水深曲线交点约为(16/3,7.7),此时已卸货300×10/3=1000T,货轮必须暂停卸货离开码头,驶到深水泊位等待。过点(16/3,7.7)作射线y=7.7交水深曲线于(77/6,7.7),因此第二次进港应在12:50,同样以(77/6,7.7)为起始点作射线y=7.7-0.25(t-77/6)(t>0),当t=97/6时已卸完2000T货,此时y=6.8,在水深曲线下方,即港口水深还超过安全水深,从折线l2可知,至19时前离港,水深还是安全的。 |