【本讲教育信息】
一. 教学内容:
第四章 简单的几何图形 第1、2、3、4小节
[教学要求]
1. 了解平面图形与立体图形的概念,认识长方形、圆、三角形等平面图形,认识圆柱、圆锥、长方体、正方体、球、棱柱、棱锥等几何体,并能用语言描述它们的某些特征。
2. 了解圆柱、圆锥、长方体、棱锥、棱柱等几何体的平面展开图,并能正确地判断和制作简单的立体模型。
3. 初步体会从不同的方向观察立体图形或实物,可能会看到不同的图形。
4. 通过实例认识点、线、面、体,感受它们之间的关系,从构成图形的基本元素的角度认识常见的几何图形的某些特征。
二. 重点、难点:
1. 认识现实生活中的圆柱、圆锥、正方体、长方体、棱柱、棱锥、球,使自己发展空间观念,培养动手能力,积累数学活动的经验。
2. 从构成图形的基本元素认识几何图形及某些特征。知道常见立体图形的平面展开图,能借助于常见立体图形的平面展开图制作简单的立体图形。
3. 对“点动成线,线动成面,面动成体”及“面交成线,线交成点”的事实的认识。
[课堂教学]
(一)知识要点:
1. 平面图形与立体图形
我们知道,图形是由点、线、面构成的,图形可分为立体图形和平面图形,平面图形是组成平面图形的元素(点、线)都在同一平面内。立体图形,顾名思义,组成立体图形的元素(点、线、面)在不同的平面内,它们具有一定的长度、宽度和厚度,能占据一定的空间。
如图常见的实物图片:(1)厅柜;(2)长、宽、高都相等的礼品包装盒;(3)铁桶;(4)天坛最上一层的建筑;(5)居民住宅的屋檐以上部分;(6)螺母;(7)砖塔;(8)足球。如图1
图1
图2
图2是由实物图片图1抽象出来的图形,它们都是立体图形,而长方形、圆、三角形都是平面图形。如图:
注意:几何体与实物有着密切联系,又与实物不同。几何体反映了实物的形状,是从具体实物中抽象出来的几何图形。例如:砖、牙膏盒等是生活中的实物,其形状具有共同特征(具有六个面:相对的两个面是大小相等的长方形;有12条棱、8个顶点等)。我们就把砖、牙膏盒等具有相同形状的实物归为一类,抽象出来,命名为长方体,简而言之,这种实物的形状是长方体。
2. 某些立体图形的展开图
一些特殊形状的立体图形是由若干个平面图形围成的。我们把一个立体图形适当地剪开后可以展成平面图形。该平面图形就是这个立体图形的平面展开图。
图(1)是一个正方体纸盒的示意图,沿着棱剪开,可以得到(2)的平面图形,如果沿着不同的棱剪开也可以得到(3)的平面图形,因此沿着不同的棱剪开,展开后的平面图形是不尽相同的。
注意:同学们在制作立体模型时,可先确定平面展开图,然后根据其平面展开图进行剪裁、折叠。
3. 从不同方向观察立体图形
从不同方向观察一个立体图形,看到的可能是不同的图形。
注意:(1)画出从不同的方向看一个立体图形或立体实物所得到的平面图形,能将对立体图形的研究转化为平面图形的问题来处理,这种转化的思想应该是同学们学习新知识的常用方法。
(2)从某个方向看立体图形所得到的平面图形时,画出的只能是对着观察者的那些面。
总之,利用生活经验,充分发挥想象能力。
4. 点、线、面、体
点:用削尖的铅笔在纸上轻轻一点,于是纸上便出现了一个小小的黑点,这给我们留下了点的形象。
学习用一个大写字母来表示,比如·A,记为“点A”。
线:如果把笔尖看成一个点,当这个点运动时,便得到了一条线,如图:
当点A运动时,得到的线可能是曲线,也可能是直线,这给我们的“点动成线”的形象。
一辆汽车的刷雨器在摆动时给我们以“线动成面”的形象。
面:当把一枚硬币直竖在单面上并让它旋转起来,旋转时,好像一个球,给我们以“面动成体”的形象。
比如:我们把书以书脊为旋转轴旋转,就会看到一个圆柱体的形象。如图:
另外:
(1)几何体简称体,如长方体、正方体、圆柱体等都是体。
(2)包围着体的是面,面可以分为平面和曲面,面与面相交成线。
(3)线可以分为直线和曲线,线与线相交的地方是点。
长方体有6个平面,12条棱,8个顶点。
三棱锥有4个平面,6条棱,4个顶点。
【典型例题】
例1. 分别指出下列几何体的名称及围成体的面的类型和个数。
解:a:圆柱,两个平面,一个曲面。
b:圆锥,一个平面,一个曲面。
c:三棱锥,四个平面。
d:三棱柱,五个平面。
e:长方体,六个平面。
f:正方体,六个平面。
g:球,一个封闭的曲面。
例2. 从正面看,从左面看,从上面看得到的图形都一样的这几种几何体是( )
(1)球 (2)长方体
(3)正方体 (4)圆锥
分析:解题关键:一是弄清每个几何体面的特征;二是弄清从每个方向上看得到的图形的形状。
解:(1)球体只有一个曲面,从任何方向看得到的图形都是圆;(2)中的长方体前后两个面都是长方形,从上下左右四个面都是长方形,故从正面看得到的是长方形,从左边看得到的是长方形,但所看到的长方形不一定相同,故(2)不符合题目条件;(3)中的正方体6个面都是正方形且大小相等,故从三个方向看得到的都是正方形;(4)中的圆锥从正面、左面看得到的是大小相同的等腰三角形,而从上面往下看得到的是圆,故选C。
例3. 如图是一个几何体的平面展开图,请回答下列问题:
(1)该图是什么几何体的平面展开图?
(2)与A面相对的面是哪个面?
(3)如果D面在左面,则F面在哪?
(4)如果A在后面,B在右面,则哪个面会在上面?
分析:本题是立体图形的展开与折叠问题。解决这种问题的关键是:首先弄清给出的平面展开图形中都包含了哪几种平面的分割;其次展开图折叠后属于柱体、锥体、球体中的哪一种;最后应知道柱体、锥体、球体的展开图的大致情况。
从上图中我们看到,A、B、C、D、E、F的六个面都是长方形,可以断定这个展开图折叠后应属于柱体。其中A面与C面、B面与E面,D面与F面大小形状相同,故可确定该几何体是长方形。
解:(1)长方体的平面展开图。
(2)A面与C面形状、大小相同,由其在图中位置可知A面和C面是相对的面。
(3)由图中D面、F面的形状、大小、位置知二者是相对的面,所以如果D面在左面时,则F面在右面。
(4)A在后面,B在右面时,D面在上面。
注意:立体图形的展开与折叠属于操作性较强的问题,因此要求细观察、多动脑、勤动手将三者有机结合,以培养空间观念、为学好几何打下坚实的基础。
例4. 把一个长方形纸板绕着它的一条边所在的直线旋转一周,会形成什么样的几何体?
分析:由长方形的两条长边相等,两条短边相等。所以分别以长和宽为旋转轴旋转时,得到的都是圆柱,但大小不同。
解:绕长方形的长边旋转会形成如图的圆柱
绕长方形的宽边旋转会形成如图的圆柱
【模拟试题】(答题时间:40分钟)
一、填空题(每小题5分,共35分)
1. 圆柱的侧面和底面相交所成的线是______________的(填“直”或“曲”)。
2. 点动成___________,线动成_________,面动成__________。
3. 圆锥的底面______________形,侧面是______________的面,侧面展开图是_____________形。
4. 棱锥的侧面都是______________形。
5. 如图1所示中三角形有______________个。
图1
6. 如图2所示中能围成一个正方体的是______________。
图2
7. 下面图3中是哪些立体图形的平面展开图,请分别在图形下面的横线上填上其所折成的立体图形的名称。
图3
(1)______________ (2)______________
(3)______________ (4)______________
二、选择题(每小题5分,共25分)
8. 下列几何体只有一个面的是( )
A. 长方体 B. 正方体
C. 圆锥 D. 球
9. 下列物体中与篮球形状类似的是( )
A. 水桶 B. 钢笔
C. 葡萄 D. 黄瓜
10. 由几个小正方体组成的几何体从上往下看得到如图4所示,小正方体中的数字表示在该位置的小正方体的个数,则从左边看这个立体图形得到的图形是( )
图4
11. 把如图5所示的直角三角形绕虚线旋转一周,得到的几何体是( )
图5
12. 从正面看图6中的立体图形,得到的图形是( )
图6
三、解答题(13、14题各8分,15、16题各12分)
13. 从正面看,从左边看,从上面看图7中的立体图形能得到什么图形?把它们画出来。
图7
14. 如图8所示是从一个几何体的上面、左面、正面看得到的图形,请说出该几何体是什么,并画出其直观简图。
图8
15. 如图9所示中有分别写着a、b、c、d、e、f的六个小正方形。
图9
(1)这6个小正方形能否围成一个小正方体?
(2)若把写有a的正方形分别移到c、d、e上面,其余不变,能否围成正方体?
(3)如果把写有a的正方体分别移到b、c、d下面,其余不变,能否围成一个正方体?
16. 如图10所示,有6个分别写有1、2、3、4、5、6的正方形,把它折叠成一个正方体后,写2的在后面,写6的在右面,写5的在下面。
图10
(1)左右两个面上的数字之和是几?
(2)前后两个面上的数字之和是几?
【试题答案】
一、填空题:
1. 曲
2. 线、面、体
3. 圆、曲、扇
4. 三角
5. 8
6. (1) (4)
7. (1)圆柱;(2)棱柱;(3)圆锥;(4)长方体
二、选择题:
8. D 9. C 10. C 11. D 12. D
三、解答题:
13. 解:
14. 解:该几何体是圆锥,其直观图为:(见下图)
15. 解:(1)这6个小正方形能围成一个正方体
(2)能围成正方体
(3)不能围成正方体
16. 解:(1)左面是3,右面是6,所以左右两面上数字的和为9。
(2)前面是4,后面是2,所以前后两个面上数字和为6。