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十四后蝴酮——同安胃區课堂《可职专丽)
数学
基础模块(下册)
7.1.3圆柱、圆锥、球
人民教育出版社
知识目标
理解圆柱、圆锥、球及其相关特征的概念
能力目标
学生运用分组探讨、合作学习,理解圆柱、圆锥及其相关特征的概念,掌握
圆柱、圆锥的母线、底面半径、高间的关系,掌握平面截球问题、球面上两
点间距离的计算方法
情感目标
通过本节课学习,使学生养成乐于学习、勇于探索的良好品质
核心素养
通过思考、讨论等活动,提升学生数学的直观想象、数学抽象、数学建模的
核心素养
第七章简单几何体7.1.3圆柱、圆锥、球
学习目标
1.圆柱、圆锥
问题情境
如图7-13所示的凳子、铅锤抽象出来的几何体都是旋转体,这些旋转体分别是由什么平面图形旋转而成的?
创设情境,生成问题
活动2调动思维,探究新知
以矩形的一边(直角三角形的一直角边)所在的直线
为旋转轴,将矩形(直角三角形)旋转一周,形成的曲面所围成的旋转体称为圆柱(圆锥),如图7-14所示.
上述旋转轴称为圆柱(圆锥)的轴,在轴上的这条边或它的长度称为圆柱(圆锥)的高,垂直于轴的边旋转而成的
圆面称为圆柱(圆锥)的底面,不垂直于轴的边旋转而成
的曲面称为圆柱(圆锥)的侧面.无论旋转到什么位置,
不垂直于轴的边都称为圆柱(圆锥)的母线.
圆柱(圆锥)用表示它的轴的字母表示,图7-14中的
圆柱记作圆柱O0,图7-14中的圆锥记作圆锥SO.
请再举出一些生活中圆柱、圆锥形的物体.
调动思维,探究新知
试一试
图7-15
图7-14
活动2调动思维,探究新知
想一想
1.图7-15给出了圆锥的轴、高、母线、侧面和面.请根据图7-14,指出圆柱中的相应概念.
2.圆柱和圆锥分别有几个底面?几条母线?
例1.在底面半径为2,母线长为4的圆锥中有一个高
为√3的内接圆柱,求这个圆柱的底面半径.
巩固练习,提升素养
图7-16
活动3巩固练习,提升素养
解该如如图7-16所示,设△ABC是圆锥的轴截面,
O₁,0分别为圆柱上、下底面的圆心,则
OC=2,AC=4,0O₁=√3.
在Rt△AOC中,
AO=√AC²-OC²=√4²-2²=2√3,
AO₁=AO-00₁=√3,
活动3巩固练习,提升素养
解根据相似三角形的性质,得
解得O₁C₁=1,
因此这个圆柱的底面半径为1.
读一读
经过圆柱、圆锥轴的截面称为圆柱、圆锥的轴截面.
活动4创设情境,生成问题
2.球
问题情境
篮球、排球、乒乓球,以及小朋友们玩的玻璃球等,
都呈现了球的形象,那么,用什么样的平面图形进行旋转能得到球呢?
一个半圆绕着它的直径所在直线旋转一周所形成的
曲面称为球面,球面围成的几何体称为球体,简称球(图7-17).
调动思维,探究新知
图7-17
活动5调动思维,探究新知
读一读
球面可以看成空间中到定点的距离等于定长的点的集
合,同样,球体可以看成空间中到定点的距离小于或等于定长的点的集合.
如图7-18所示,形成球的半圆的圆心称为球心,连
接球面上任一点和球心的线段称为球的半径,连接球面上两点且通过球心的线段称为球的直径.一个球常用其球心对应的字母来表示,如图7-18中的球记作球0.
调动思维,探究新知
图7-18图7-19
活动5调动思维,探究新知
如图7-19所示,用平面α去截半径为R的球O,不妨
设平面α水平放置且不过球心,00是平面α的铅垂线,并与平面α交于点O,且00=d.这时,对于平面α与球面交线上的任一点P,都有
OP=√OP²-d²=√R²-d²,
活动5调动思维,探究新知
这是一个定值.因此,平面α与球面的交线是到定
点O的距离等于定长JR²-d²的点的集合.于是,平面α截球面所得的交线是以O为圆心,以r=√R²-d²为半径的一个圆,截面是一个圆面(圆及其内部).
球面被经过球心的平面截得的圆称为球的大圆,被
不经过球心的平面截得的圆称为球的小圆(图7-19).球面上两点之间的最短距离,就是经过两点的大圆在这两点
间的一段劣弧的长度,我们把这个弧
长称为两点的球面距离,如图7-20所
示,AB的长就是A,B两点的球面距离.
O
调动思维,探究新知
图7-20
活动3巩固练习,提升素养
例2.已有OA为球O的半径,过OA的中点M且垂直于OA的平面截球面得到圆M.
(1)若,求圆M的面积;
(2)若圆M的面积为,求OA.
因为OA=1,
所以
即圆M的半径为
∴圆M的面积为
巩固练习,提升素养
解.(1)过球心作截面,如图,
?
活动6巩固练习,提升
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