圆的基本性质(教案)浙教版23343.pdf
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1、word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 3.1 圆(1)教学目标 1理解圆、弧、弦等有关概念 2学会圆、弧、弦等的表示方法 3掌握点和圆的位置关系及其判定方法 4.进一步培养学生分析问题和解决问题的能力 5.用生活和生产中的实例激发学生学习兴趣从而唤起学生尊重知识尊重科学,更加热爱生活.教学重点 弦和弧的概念、弧的表示方法和点与圆的位置关系 教学难点 点和圆的位置关系及判定 教学方法 操作、讨论、归纳、巩固 教学过程 1展示幻灯片,教师指出,日常生活和生产中的许多问题都与圆有关 如(1)一个破残的轮片(课本 P62 图),怎样测出它的直径?如何补全?(2)圆弧形拱桥(课本 P63 图),设计
2、时桥拱圈()的半径该怎样计算?(3)如何躲避圆弧形暗礁区(课本 P60、P74 图),不使船触礁?(4)自行车轮胎为什么做成圆的而不做成方的?2上述这些问题都与圆的问题有关,在小学我们已经认识过圆,回会用圆规画圆,问:圆上的点有什么特性吗?圆、圆心、圆的半径、圆的直径各是怎样定义的?这节课我们用另一种方法来定义圆的有关概念。(板书)31 圆 3 师生一起用圆规画圆:取一根绳子,把一端固定在 画板上,另一端缚在粉笔上,然后拉紧绳子,并使它绕固定的一端旋转一周,即得一个圆(课本图 31、32)归纳:在同一平面内,一条线段 OP 绕它固定的一个端点 O 旋转一周,另一个端点 P 所经过的封闭曲线叫做
3、圆定点 O 就是圆心,线段 OP 就是圆的半径以点 O 为圆心的圆,记作“O”,读作“圆 O”如图所示 4 圆的有关概念(如图 33)(1)连结圆上任意两点的线段叫做弦,如图 BC经过圆心的弦是直径,图中的 AB。直径等于半径的 2倍(2)圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧弧用符号“”表示小于半圆的弧叫做劣弧,如图中以 B、C 为端点的劣弧记做“”;大于半圆的弧叫做优弧,优弧要用三个字母表示,如图中的 (3)半径相等的两个圆能够完全重合,我们把半径相等的两个圆叫做等圆例如,图中的O1 和O2 是等圆 圆心相同,半径不相等的圆叫做同心圆。(学生画同心圆)(4)完成 P58 做一做 由上述问题提
4、出:确定一个圆的两个必备条件是什么?说明:圆上各点到圆心的距离都相等,并且等于半径的长;反讨来,到圆心的距离等于半径长的点必定在圆上即可以把圆看作是到定点的距离等于定长的点的集合。注意:说明一个圆时必须说清以谁为定点,以谁为定长。word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 5结论:一般地,如果 P 是圆所在平面内的一点,d 表示 P 到圆心的距离,r 表示圆的半径,那么就有:dr P 在圆外 6例 如图,在 A 地往北 80m 的 B 处有一幢房,西 100m 的 C 处有一变电设施,在 BC 的中点 D 处有古建筑因施工需要在 A 处进行一次爆破,为使房、变电设施、古建筑都不遭到破坏,问爆破影
5、响面的半径应控制在什么范围内?分析:爆破影响面大致是圆形,正北方向线与正南方向线垂直 解:连结 AD,由勾股定理得:BC2AC2AB21002802=16400,BC 20(m)AD BC 20 10 (m)10 107,AB80m,AC100m,ADABAC 所以爆破影响面的半径应小于 10 m 阅读课本 P80 中生活离不开圆,完成 P59 课内练习 视时间完成 P60 的作业题 教学反思 学生能较好的理解本节教学内容,但对于如何应用学生还是掌握的不怎样的好.3.1 圆(2)教学目标 学生经历不在同一直线上的三点确定一个圆的探索过程 了解不在同一直线上的三点确定一个圆,以及过不在同一直线上
6、的三点作圆的方法,了解并辨认三角形的外接圆、三角形的外心等概念 会画过不在同一条直线上的三点作圆 教学重点、工具“不在同一直线上的三个点确定一个圆”来画图“不在同一直线上的三个点确定一个圆”来解决实际问题 word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 尺规 教学难点 对“不在同一直线上的三个点确定一个圆”中的存在性和唯一性的理解 教学方法:类比 启发 教学辅助:投影片 教学过程 A、车床工人告诉了我们什么?问题:车间工人能将一个如图所示的破损的圆盘复原,你知道用什么办法吗?(根据学生的预习情况进行衔接教学)指出标题 指出讨论 1:“三个点的位置在什么地 方?”讨论 2:“三个点为什么会不在同 一直
7、线上?”讨论 3:“画一个圆需要知道什么”上图中的圆心在什么位置?上图的圆的半径有多大?B、合作学习 P60 探索:为什么一定要三个点?1:经过一个已知点 A 能作多少个圆?结论:经过一个已知点 A 能作无数个圆!2:经过两个已知点 A,B 能作多少个圆?结论:经过两个已知点 A,B 能作无数个圆!讨论 1:把这些圆的圆心用光滑线连接是什么图形?讨论 2:这条直线的位置能确定吗?怎样画这条直线?3:经过三个已知点 A、B、C 能作多少个圆?讨论 1:怎样找到这个圆的圆心?讨论 2:这个圆的圆心到点 A、B、C 的距离相等吗?为什么?即 OA=OB=OC 结论:不在同一直线上的三个点确定一个圆
8、C、初步应用:1:现在你知道了怎样要将一个如图所示的破损的圆盘 复原了吗?方法:找圆弧所在圆的圆心,只要在圆弧上任取三点,作其连线段的垂直平分线,其 交点即为圆心。2:例 2 已知ABC,用直尺和圆规作出过点 A、B、C 的圆。word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 D、概念教学 定义:经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.举例、1:O 是ABC 的外接圆,ABC 是O 的内接三角形,点 O 是ABC 的外心即外接圆的圆心。2:三角形的外心是ABC 三条边的垂直平分线的交点.E、试一试 1:画出过以下三角形的顶点的圆,并比较圆心
9、的位置?2:练一练 a:下列命题不正确的是 ()A.过一点有无数个圆.B.过两点有无数个圆.C.弦是圆的一部分.D.过同一直线上三点不能画圆.b:三角形的外心具有的性质是()A.到三边的距离相等.B.到三个顶点的距离相等.C.外心在三角形的外.D.外心在三角形内.F、知识小结 1:不在同一直线上的三点确定一个圆。你知道是怎样的三点吗?2:画已知圆或圆弧的圆心是在圆或圆弧上先取三点,连成两条线段,再做两线段的垂直平分线,则其交点即为所求的圆心。你会画了吗?3:三角形的外接圆,圆的内接三角形、外心的概念 你会辨别吗?G、作业 1、书本 P62 页课内练习 2、书本 P62 页作业题 3、预习 P6
10、3 页 3.2 圆的轴对称(1)H、板书设计 定义:经过三角形各个顶点的圆叫做三角形的外接圆,外接圆的圆心叫做三角形的外心,这个三角形叫做圆的内接三角形.A B C O C A B O A B C O word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 I、教学反思:本节课学生对“不共线的三点确定一个圆”掌握很好,学生跟着操作画图,掌握也很好。3.2 圆的轴对称性(2)教学目标 1.使学生掌握垂径定理及其推论,并会用垂径定理及其推论解决有关证明、计算和作图问题;2.使学生了解垂径定理及其推论在实际中的应用,培养学生把实际问题转化为数学问题的能力和计算能力,结合应用问题向学生进行爱国主义教育.教学重点和难
11、点 垂径定理的两个推论是重点;由定理推出推论 1 是难点.教学方法:类比 启发 教学辅助:投影片 教学过程:一、从学生原有的认知结构提出问题 1.画图叙述垂径定理,并说出定理的题设和结论.(由学生叙述)2.教师引导学生写出垂径定理的下述形式:题设 结论 指出:垂径定理是由两个条件推出三个结论,即由推出.提问:如果把题设和结论中的 5 条适当互换,情况又会怎样呢?引出垂径定理推论的课题 二、运用逆向思维方法探讨垂径定理的推论 1.引导学生观察图形,选为题设,可得:word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 由于一个圆的任意两条直径总是互相平分的,但是它们不一定是互相垂直的,所以要使上面的题设能够推
12、出上面的结论,还必须加上“弦 AB 不是直径”这一条件.这个命题是否为真命题,需要证明,结合图形请同学叙述已知、求证,教师在黑板上写出.已知:如图 3-15,在O 中,直径 CD 与弦 AB(不是直径)相交于 E,且 E 是 AB 的中点.求证:CDAB,.分析:要证明 CDAB,即证 OEAB,而 E 是 AB 的中点,即证 OE 为 AB 的中垂线.由等腰三角形的性质可证之.利用垂径定理可知 ACBC,ADBD.证明:连结 OA,OB,则 OAOB,AOB 为等腰三角形.因为 E 是 AB 中点,所以 OEAB,即 CDAB,又因为 CD 是直径,所以 2.(1)引导学生继续观察、思考,若
13、选为题设,可得:(2)若选为题设,可得:以上两个命题用投影打出,引导学生自己证出 最后,教师指出:如果垂径定理作为原命题,任意交换其中的一个题设和一个结论,即 可得到一个原命题的逆命题,按照这样的方法,可以得到原命题的九个逆命题,然后用投影 打出其它六个命题:3.根据上面具体的分析,在感性认识的基础上,引导学生用文字叙述其中最常用的三 个命题,教师板书出垂径定理的推论 1.推论 1 (1)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧;(2)弦的垂直平分线经过圆心,并且平分弦所对的两条弧;(3)平分弦所对的一条弧的直径,垂直平分弦并且平分弦所对的另一条弧.4.垂径定理的推论 2.在图
14、 3-15 的基础上,再加一条与弦 AB 平行的弦 EF,请同学们观察、猜想,会有什么结论出现:(图 7-37)学生答 接着引导学生证明上述猜想成立.(重点分析思考过程,然后学生口述,教师板书.)证明:因为 EFAB,所以直径 CD 也垂直于弦 EF,最后,猜想得以证明,请学生用文字叙述垂径定理的又一推论:推论 2 圆的两条平行弦所夹的弧相等.三、应用举例,变式练习 练习按图 3-15,填空:在O 中 (1)若 MNAB,MN 为直径;则 ,;(2)若 ACBC,MN 为直径;AB 不是直径,则 ,;(3)若 MNAB,ACBC,则 ,;此练习的目的是为了帮助学生掌握垂径定理及推论 1 的条件
15、和结论.例 3 我国隋代建造的赵州石拱桥(图)的桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为 37.4 米,拱高(弧的中点到弧的距离,也叫弓形高)为 7.2 米,求桥拱的半径.(精确到 0.1 米)首先可借此题向学生介绍“赵州桥”,对学生进行爱国主义教育,(有条件可放录像)同 时也可激发学生学习数学的兴趣.关于赵州桥的说明:赵州桥又名“安济桥”,位于河北省赵县城南交河上,是我国现存的著名古代大石拱桥、隋开皇大业年间(590608)由李春创建.桥单孔,全长 50.82 米,桥面宽约 10 米,跨径约 为 37 米,弧形平缓,拱圈为 28 条并列的石条组成,上设四个小拱,既减轻重量,节省材料,wor
16、d 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 又便于排洪,且增美观在世界桥梁史上,其设计与工艺之新为石拱桥的卓越典范,跨度之 大在当时亦属首创,反映了我国古代劳动人民的智慧与才能.分析:(1)首先说明跨度、拱高等概念,然后引导学生设法把实际问题转化为数学问题,并画出几何图形(图 7-42),且一边画图一边解释:桥拱是圆弧形,以 O 为圆心,R 为半径画出一段圆弧 AB 表示桥拱,弦 AB 表示桥的跨度,即 AB37.4 米,弧 AB 的中点 C 到线段 AB 的距离为 7.2 米.这样我们就可以根据实际问题,参照上图写出数学问题的已知和求解.解题过程,参考课本.对于此题,学生往往是过弧 AB 的中点 C
17、 先作出弓形高 CD,即过 C 作 CDAB,垂足为 D,如果是这样的话,可引导学生根据垂径定理,首先证明直线 CD 经过圆心 O,仍然可利用勾股定理,求出半径 R.说明:此题的解题思路是,经过圆心作弦的垂线,说明它平分弦且平分弦所对的弧也 可以经过弧的中点作弦的垂线,说明它平分弦且经过圆心.解决这类问题时,只要抓住弦长、弦心距、弓形高及半径之间的关系,已知其中的两个量,可以求出其它两个未知量,这种 思考方法今后要经常用到.四、师生共同小结 问:这节课我们学习了哪些主要内容?在学生回答的基础上,用投影出示垂径定理及其推论的基本图形,如图 3-15.指出:若垂径定理或推论中的某一个成立,则(1)
18、CAB,OAB,DAB 都是等腰三角形,弦 AB 是它们公共的底边,直径 CD 是它们的顶角平分线和底边的垂直平分线.(2)ACD 和BCD 是全等的直角三角形,直径 CD 是它们公共的斜边,AE,BE 分别是斜边上的高,AO,BO 分别是斜边上的中线在这两个三角形中可以运用直角三角形的一系列性质.通过应用题的学习,培养把实际问题抽象成数学问题的意识,从而提高转化能力和计算能力.六、布置作业 板书设计:定理 1:例 3 解:定理 2:练习 练习 教学反思:本节课学生对定理都能很好的落实,亮点在于练习设计有针对性,本节例题学生掌握很好。word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 3.2 圆的轴对称
19、性(1)学目标 1使学生理解圆的轴对称性 2掌握垂径定理 3学会运用垂径定理解决有关弦、弧、弦心距以及半径之间的证明和计算问题 教学重点 垂径定理是圆的轴对称性的重要体现,是今后解决有关计算、证明和作图问题的重要依据,它有着广泛的应用,因此,本节课的教学重点是:垂径定理及其应用 教学难点 垂径定理的推导利用了圆的轴对称性,它是一种运动变换,这种证明方法学生不常用到,与严格的逻辑推理比较,在证明的表述上学生会发生困难,因此垂径定理的推导是本节课的难点 教学关键 理解圆的轴对称性 教学环节的设计 这节课我通过七个环节来完成本节课的教学目标,它们是:复习提问,创设情境;引入新课,揭示课题;讲解新课,
20、探求新知;应用新知,体验成功;目标训练,及时反馈;总结回顾,反思内化;布置作业,巩固新知 教学方法:类比 启发 教学辅助:多媒体 教学过程:一、复习提问,创设情境 1教师演示:将一等腰三角形沿着底边上的高对折,启发学生共同回忆等腰三角形是轴对称图形,同时复习轴对称图形的概念;提出问题:如果以这个等腰三角形的顶点为圆心,腰长为半径作圆,得到的圆是否是轴对称图形呢?(教师用教具演示,学生自己操作)二、引入新课,揭示课题 1在第一个环节的基础上,引导学生归纳得出结论:圆是轴对称图形,每一条直径所在的直线都是对称轴 强调:(1)对称轴是直线,不能说每一条直径都是它的对称轴;(2)圆的对称轴有无数条 A
21、 B C D O E word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 判断:任意一条直径都是圆的对称轴()设计意图:让学生更好的理解圆的轴对称轴新性,为下一环节探究新知作好准备 三、讲解新课,探求新知 先按课本进行合作学习 1任意作一个圆和这个圆的任意一条直径 CD;2作一条和直径 CD 的垂线的弦,AB 与 CD 相交于点 E 提出问题:把圆沿着直径 CD 所在的直线对折,你发现哪些点、线段、圆弧重合?在学生探索的基础上,得出结论:(先介绍弧相等的概念)EA=EB;AC=BC,AD=BD 理由如下:OEA=OEB=Rt,根据圆的轴轴对称性,可得射线 EA 与 EB 重合,点 A 与点 B 重合,弧
22、 AC 和弧 BC 重合,弧 AD 和弧 BD 重合 EA=EB,AC=BC,AD=BD 然后把此结论归纳成命题的形式:垂径定理:垂直于弦的直径平分这条弦,并且平分弦所对的弧 垂径定理的几何语言 CD 为直径,CDAB(OCAB)EA=EB,AC=BC,AD=BD 四、应用新知,体验成功 例 1 已知 AB,如图,用直尺和圆规求作这条弧的中点(先介绍弧中点概念)作法:连结 AB.作 AB 的垂直平分线 CD,交弧 AB 于点 E.点 E 就是所求弧 AB 的中点 变式一:求弧 AB 的四等分点 思路:先将弧 AB 平分,再用同样方法将弧 AE、弧 BE 平分(图略)有一位同学这样画,错在哪里?
23、1作 AB 的垂直平分线 CD 2作 AT、BT 的垂直平分线 EF、GH(图略)教师强调:等分弧时一定要作弧所对的弦的垂直平分线 变式二:你能确定弧 AB 的圆心吗?方法:只要在圆弧上任意取三点,得到三条弦,画其中两条弦的垂直平分线,交点即为圆弧的圆心 例 2 一条排水管的截面如图所示排水管的半径 OB=10,水面宽 AB=16,求截面圆心 O 到水面的距离 OC 思路:先作出圆心 O 到水面的距离 OC,即画 OCAB,AC=BC=8,在 RtOCB 中,68102222BCOBOC 圆心 O 到水面的距离 OC 为 6 补充例题 已知:如图,线段 AB 与O 交于 C、D 两点,且 OA
24、=OB 求证:AC=BD 思路:O A B C word 专业资料-可复制编辑-欢迎下载 作 OMAB,垂足为 M,CM=DM OA=OB ,AM=BM,AC=BD 概念:圆心到圆的一条弦的距离叫做弦心距 小结:1画弦心距是圆中常见的辅助线;2半径(r)、半弦、弦心距(d)组成的直角三角形是研究与圆有关问题的主要思路,它们之间的关系:弦长222drAB 注:弦长、半径、弦心距三个量中已知两个,就可以求出第三个 五、目标训练,及时反馈 1已知0 的半径为 13,一条弦的 AB 的弦心距为 5,则这条弦的弦长等于 答案:24 2如图,AB 是0 的中直径,CD 为弦,CDAB 于 E,则下列结论中
25、不一定成立的是()ACOE=DOE BCE=DE COE=BE DBD=BC 答案:C 3过O 内一点 M 的最长弦长为 10cm,最短弦长为 8cm,那么 OM 长为()A3 B6cm C cm D9cm 答案:A 注:圆内过定点 M 的弦中,最长的弦是过定点 M 的直径,最短的弦是过定点 M 与 OM 垂直的弦,此结论最好让学生记住,课本作业题也有类似的题目 4如图,O 的直径为 10,弦 AB 长为 8,M 是弦 AB 上的动点,则 OM 的长的取值范围是()A3OM5 B4OM5 C3OM5 D4OM5 答案:A 5 已知O 的半径为 10,弦 ABCD,AB=12,CD=16,则 A
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