柱錐臺球的結(jié)構(gòu)特征

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第一課時 柱、錐、臺、球的結(jié)構(gòu)特征
(一)目標
1.知識與技能
(1)通過實物操作,增強學(xué)生的直觀感知.
(2)能根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)特征對空間物體進行分類.
(3)會用語言概述棱柱、棱錐、圓柱、圓錐、棱臺、圓臺、球的結(jié)構(gòu)特征.
(4)會表示有關(guān)于幾何體以及柱、錐、臺的分類.
2.過程與方法
(1)讓學(xué)生通過直觀感受空間物體,從實物中概括出柱、錐、臺、球的幾何結(jié)構(gòu)特征.
(2)讓學(xué)生觀察、討論、歸納、概括所學(xué)的知識.
3.情感、態(tài)度與價值觀
(1)使學(xué)生感受空間幾何體存在于現(xiàn)實生活周圍,增強學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,同時提高學(xué)生的觀察能力.
(2)培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和抽象概括能力.
(二)重點、難點
重點:讓學(xué)生感受大量空間實物及模型、概括出柱、錐、臺、球的結(jié)構(gòu)特征.
難點:柱、錐、臺、球的結(jié)構(gòu)特征的概括.
(三)教學(xué)方法
通過提出問題,學(xué)生觀察空間實物及模型,先獨立思考空間幾何體的結(jié)構(gòu)特征,然后相互討論、交流,最后得出完整結(jié)論.
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生互動設(shè)計意圖
復(fù)習(xí)引入1.小學(xué)與初中在平面上研究過哪些幾何圖形?在空間范圍上研究過那些?
2.你能根據(jù)某種標準對下列幾何體進行分類嗎?(展示具有柱、錐、臺、球結(jié)構(gòu)的空間物體)1.學(xué)生回憶,相互交流教師對學(xué)生給予及時評價.
2.教師對學(xué)生分類進行整理。分類多面體和旋轉(zhuǎn)體分類,分類二按柱、錐、臺、球分類以舊導(dǎo)新
棱柱的結(jié)構(gòu)特征1.觀察教科書第2頁中和圖(2)、(5)、(7)、(9),它們各自的特點是什么?在歸納的過程中,可引導(dǎo)學(xué)生從圍成幾何體的面的特征去觀察,從而得出棱柱的主要結(jié)構(gòu)特征.
1.有兩個面互相平行;
2.其余各面都是平行四邊形;
3.每相鄰兩個四邊形的公共邊互相平行.
引出棱柱概念之前,應(yīng)注意對具體的棱柱的特點進行充分分析,讓學(xué)生能夠經(jīng)歷共同特點的概括過程.
在得到棱柱的結(jié)構(gòu)特征后教師歸結(jié)棱柱定義,并結(jié)合圖形認識棱柱有關(guān)概念.從分析具體棱柱的特點出發(fā),通過概括共同特點得出棱柱的結(jié)構(gòu)特征.
例1 如圖,過BC的截面截去長方形的一角,所得的幾何體是不是棱柱?

解析:以A′ABB′和D′DCC′為底即知所得幾何體是棱柱.
例2 觀察螺桿頭部模型,有多少對平行的平面?能作為棱柱底面的有幾對?

解析:略
教師投影例一并讀題.
有的學(xué)生可能會認為不是棱柱,因為如果選擇上下兩平面為底,則不符合棱柱結(jié)構(gòu)特征的第二條.
引導(dǎo)學(xué)生討論:如何判定一個幾何體是不是棱柱?
教學(xué)時應(yīng)當(dāng)把學(xué)生的注意力引導(dǎo)到用概念進行判斷上來,即看所給的幾何體是否符合棱柱定義的三個條件.
教師投影例2并讀題.
教師引導(dǎo)學(xué)生分析得出,平行平面共有四對,但能作為棱柱底面的只有一對,即上下兩個平行平面.
引導(dǎo)學(xué)生探究:棱柱的哪些平行的面能作為底面,此時側(cè)面是什么?哪些平行的平面不能作為底面?通過改變棱柱放置的位置(變式),引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用概念判別幾何體.加深對棱柱結(jié)構(gòu)特征的認識.
棱錐的結(jié)構(gòu)特征1.觀察教材節(jié)2頁的圖(14)(15)它們有什么共同特征?
2.請類比棱柱、得出相關(guān)概念,分類及表示.學(xué)生進行觀察、討論、然后歸納,教師注意引導(dǎo),整理.得出棱錐的結(jié)構(gòu)特征,有關(guān)概念分類及表示方法.
棱錐的結(jié)構(gòu)特征:
1.有一個面是多邊形.
2.其余各面都是有一個公共點的三分形. 從分析具體棱錐出發(fā),通過概括棱錐的共同特點,得出棱錐的結(jié)構(gòu)特征.
棱臺的結(jié)構(gòu)特征1.觀察教材第2頁中圖(13)、(16),思考它們可以怎樣得到?有什么共同特征?
2.請仿照棱錐中關(guān)于側(cè)面、側(cè)棱、頂點的定義,給棱臺相關(guān)概念下定義.教師在學(xué)生討論中可引導(dǎo)學(xué)生思考棱臺可以怎樣得到,從而迅速得出棱臺的結(jié)構(gòu)特征.
由一個平行于底面的平面去截棱錐,底面與截面之間的部分.突出棱臺的形成過程,把握棱臺的結(jié)構(gòu)特征.
圓柱的結(jié)構(gòu)特征觀察下面這個幾何體(圓柱)及得到這種幾何體的方法,思考它與棱柱的共同特點,給它定個名稱并下定義.

教師演示,學(xué)生觀察,然后學(xué)生給出圓柱的名稱及定義,教師給出側(cè)面、底面、軸的定義.
以矩形一邊所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余三邊旋轉(zhuǎn)而成的面所圍成的旋轉(zhuǎn)體叫做圓柱.
圓柱和棱錐統(tǒng)稱為柱體.
突出圓柱的形成過程,把握圓柱的結(jié)構(gòu)特征.
圓錐的結(jié)構(gòu)特征1.觀察下面這個幾何體(圓錐)及得到這種幾何體的方法,思考它與棱錐的共同特點,給它定個名稱并下定義.

2.能否將軸改為斜邊?以直角三角形的一條直角邊所在直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余兩邊旋轉(zhuǎn)形成的面所圍成的旋轉(zhuǎn)體.
圓錐與棱錐統(tǒng)稱為錐體.突出圓錐的形成過程,把握圓錐的結(jié)構(gòu)特征.
圓臺的結(jié)構(gòu)特征下面這種幾何體稱為圓臺,請思考圓臺可以用什么辦法得到?請在教材圖11-9上標上圓臺的軸、底面、側(cè)面、母線.
學(xué)生1:用平行于圓錐底面的平面去截圓錐,底面與截面之間的部分.
學(xué)生2:以直角梯形,垂直于底面的腰為旋轉(zhuǎn)軸,其余各邊旋轉(zhuǎn)形成的面所圍成的旋轉(zhuǎn)體(教師演示)
師:棱臺與圓臺統(tǒng)稱為臺體.開放性設(shè)計,學(xué)生推理與教師演示結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散性與靈活性,加深學(xué)生對概念理解.
球的結(jié)構(gòu)特征觀察球的模型,思考球可以用什么辦法得到?球上的點有什么共同特點.
學(xué)生1:以半圓的直徑所在直線為旋轉(zhuǎn)思,半圓面旋轉(zhuǎn)一圓形的旋轉(zhuǎn)體叫做球體,簡稱球.(教師演示)
學(xué)生2:球上的點到求心的距離等于定長.
教師講解球的球心、半徑、直徑、表示方法.開放性設(shè)計,學(xué)生推理與教師演示結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)散性與靈活性,加深學(xué)生對概念理解.
歸納總結(jié)簡單幾何體的結(jié)構(gòu)特征及有關(guān)概念.學(xué)生總結(jié),然后老師補充.回顧反思、歸納知識、提升學(xué)生知識、整合能力.
課后作業(yè)1.1第一課時 習(xí)案學(xué)生獨立完成鞏固知識
提升能力
備用例題
例1 下列命題中錯誤的是( )
A.圓柱的軸截面是過母線的截面中面積最大的一個
B.圓錐的軸截面是所有過頂點的截面中面積最大的一個
C.圓臺的所有平行于底面的截面都是圓
D.圓錐所有的軸截面是全等的等腰三角形
【解析】圓錐的母線長相長,設(shè)為l,若圓錐截面三角形頂角為 ,圓錐軸截面三角形頂角為 ,則0< ≤ . 當(dāng) ≤90°時,截面面積S = ≤ . 當(dāng)90°< <180°時.截面面積S≤ ,故選B.
例2 根據(jù)下列對幾何體結(jié)構(gòu)特征的描述,說出幾何體的名稱.
(1)由八個面圍成,其中兩個面是互相平行且全等的正六邊形,其它各面都是矩形;
(2)一個等腰梯形繞著兩底邊中點的連線所在的直線旋轉(zhuǎn)180°形成的封閉曲面所圍成的圖形.
【分析】要判斷幾何體的類型,首先應(yīng)熟練掌握各類幾何體的結(jié)構(gòu)特征.
【解析】(1)如圖1,該幾何體滿足有兩個面平行,其余六個面都是矩形,可使每相鄰兩個面的公共邊都相互平行,故該幾何體是六棱柱.
(2)如圖2,等腰梯形兩底邊中點的連線將梯形平分為兩個直角梯形,每個直角梯形旋轉(zhuǎn)180°形成半個圓臺,故該幾何體為圓臺.
點評:對于不規(guī)則的平面圖形繞軸旋轉(zhuǎn)問題,要對原平面圖形作適當(dāng)?shù)姆指,再根?jù)圓柱、圓 錐、圓臺的結(jié)構(gòu)特征進行判斷.
例3 把一個圓錐截成圓臺,已知圓臺的上、下底面半徑的比是1:4,母線長是10cm,求圓錐的母線長.
【分析】 畫出圓錐的軸截面,轉(zhuǎn)化為平面問題求解.
【解析】 設(shè)圓錐的母線長為ycm,圓臺上、下底面半徑分別是xcm 、4xcm.作圓錐的軸截面如圖. 在Rt△SOA 中,O′A′∥OA,∴SA′∶SA= O′A′∶OA,即(y-10)∶y=x∶4x. ∴y=13 .
∴圓錐的母線長為13 cm
【點評】圓柱、圓錐、圓臺可以看做是分別以矩形的一邊、直角三角形的一直角邊、直角梯形垂直于底邊的腰所在的直線為旋轉(zhuǎn)軸,其余各邊旋轉(zhuǎn)而成的曲面所圍成的幾何體,其軸截面分別是矩形、等腰三角形、等腰梯形,這些軸截面集中反映了旋轉(zhuǎn)體的各主要元素,處理旋轉(zhuǎn)體的有關(guān)問題一般要作出軸截面.

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