青岛版九年级数学上册 3.1圆的对称性 教案

3.1圆的对称性
教学目标
【知识与能力】
(1)理解圆的轴对称性和中心对称性，会画出圆的对称轴，会找圆的对称中心；
(2)掌握圆心角、弧和弦之间的关系，并会用它们之间的关系解题．
【过程与方法】
(1)通过对圆的对称性的理解，培养学生的观察、分析、发现问题和概括问题的能力，促进学生创造性思维水平的发展和提高；
(2)通过对圆心角、弧和弦之间的关系的探究，掌握解题的方法和技巧．
【情感态度价值观】
经过观察、总结和应用等数学活动，感受数学活动充满了探索性与创造性，体验发现的乐趣．
教学重难点
【教学重点】
对圆心角、弧和弦之间的关系的理解．
【教学难点】
能灵活运用圆的对称性解决有关实际问题，会用圆心角、弧和弦之间的关系解题．
课前准备
多媒体课件
教学过程
一、创设情境，导入新课
问：前面我们已探讨过轴对称图形，哪位同学能叙述一下轴对称图形的定义？
(如果一个图形沿着某一条直线折叠后，直线两旁的部分能够互相重合，那么这个图形叫做轴对称图形，这条直线叫做对称轴)．
问：我们是用什么方法来研究轴对称图形？
生：折叠．
今天我们继续来探究圆的对称性．
问题1：前面我们已经认识了圆，你还记得确定圆的两个元素吗？
生：圆心和半径．
问题2：你还记得学习圆中的哪些概念吗？
忆一忆：
1．圆：平面上到____________等于______的所有点组成的图形叫做圆，其中______为圆心，定长为________．
2．弧：圆上_____叫做圆弧，简称弧，圆的任意一条____的两个端点分圆成两条弧，每一条弧都叫做圆的半径．__________称为优弧，_____________称为劣弧．
3．___________叫做等圆，_________叫做等弧．
4．圆心角：顶点在_____的角叫做圆心角．
二、探究交流，获取新知
知识点一：圆的对称性
1．圆是轴对称图形吗？如果是，它的对称轴是什么？你能找到多少条对称轴？
2．大家交流一下：你是用什么方法来解决这个问题的呢？
动手操作：请同学们用自己准备好的圆形纸张折叠：看折痕经不经过圆心？
学生讨论得出结论：我们通过折叠的方法得到圆是轴对称图形，经过圆心的一条直线是圆的对称轴，圆的对称轴有无数条．
知识点二：垂径定理
按下面的步骤做一做：
1．在一张纸上任意画一个⊙O，沿圆周将圆剪下，把这个圆对折，使圆的两半部分重合．
2．得到一条折痕CD．
3．在⊙O上任取一点A，过点A作CD折痕的垂线，得到新的折痕，其中，点M是两条折痕的交点，即垂足．
4．将纸打开，新的折痕与圆交于另一点B，如上图．
师：老师和大家一起动手．
(教师叙述步骤，师生共同操作)
师：通过第一步，我们可以得到什么？
学生齐声：可以知道：圆是轴对称图形，过圆心的直线是它的对称轴．
师：很好．在上述的操作过程中，你发现了哪些相等的线段和相等的弧？
生：我发现了，AM=BM，，．
师：为什么呢？
生：因为折痕AM与BM互相重合，A点与B点重合．
师：还可以怎么说呢？能不能利用构造等腰三角形得出上面的等量关系？
师生共析：如下图示，连接OA、OB得到等腰△OAB，即OA=OB．因CD⊥AB，故△OAM与△OBM都是Rt△，又OM为公共边，所以两个直角三角形全等，则AM=BM．又⊙O关于直径CD对称，所以A点和B点关于CD对称，当圆沿着直径CD对折时，点A与点B重合， 与 重合，与 重合．因此AM=BM，=，=．
师：在上述操作过程中，你会得出什么结论？
生：垂直于弦的直径平分这条弦，并且平分弦所对的弧．
结论：垂径定理：垂直于弦的直径平分弦以及弦所对的两条弧.
例1：如教材69页图3-4，以△OAB的顶点O为圆心的⊙O交AB于点C，D，且AC=BD.求证：OA=OB.
例2:1400多年前，我国隋唐时期建造的赵州石拱桥的桥拱近似于圆弧形，它的跨度为37.02m，拱高(弧的中点到弦的距离，也叫弓形的高)为7.23m.求拱桥所在圆的半径(精确到0.1m).
知识点三：圆的中心对称性．
问：一个圆绕着它的圆心旋转任意一个角度，还能与原来的图形重合吗？
让学生得出结论：一个圆绕着它的圆心旋转任意一个角度，都能与原来的图形重合，我们把圆的这个特性称之为圆的旋转不变性．圆是中心对称图形，对称中心为圆心．
知识点四：同圆或等圆中圆心角、弧、弦之间的关系
做一做：
在等圆⊙O和⊙中，分别作相等的圆心角∠AOB和(如图3-8)，将两圆重叠，并固定圆心，然后把其中的一个圆旋转一个角度，得OA与重合．你能发现哪些等量关系吗？说一说你的理由．
小红认为，，她是这样想的：
∵半径OA重合，，
∴半径OB与重合，
∵点A与点重合，点B与点重合，
∴与重合，弦AB与弦重合，
∴=，AB=．
生：小红的想法正确吗？同学们交流自己想法，然后得出结论，教师点拨．
结论：在同圆或等圆中，相等的圆心角所对的弧相等，所对的弦相等．
问：在同圆或等圆中，如果两个圆心角所对的弧相等，那么它们所对的弦相等吗？这两个圆心角相等吗？你是怎么想的？
学生之间交流，谈谈各自想法，教师点拨．
结论：在同圆或等圆中，如果两个圆心角、两条弧、两条弦中有一组量相等，那么它们所对应的其余各组量都分别相等．
例3：如书本71页图3-11，AB与DE是⊙O的两条直径，C是⊙O上一点，AC∥DE.求证：
(1)弧AD=弧CE；
(2)BE=EC.
知识点五：圆心角的度数与它所对弧的度数之间的关系
思考：（1）把顶点在圆心的周角等分成360份，每份圆心角的度数是多少？
（2）把顶点在圆心的周角等分成360份时，整个园被分成了多少份？每一份的弧是否
相等？为什么？
师：整个圆的叫做1°的弧.1°的圆心角所对的弧是多少度；反之，1°的弧所对的圆心角是多少度.圆心角与它所对的弧有什么关系？
生：1°的圆心角所对的弧是1°；1°的弧所对的圆心角是1°.
结论：圆心角的度数与它所对弧的度数相等.
例4：如书本73页图3-14，OA，OC是⊙O中两条垂直的直径，D是⊙O上的一点.连接AD并延长与OC的延长线相交于点B，∠B=25°.求弧AD，弧CD的度数.
例5：如书本73页图3-15，在⊙O中，弦AB所对的劣弧为圆的，圆的半径为2cm，求AB的长.
三、随堂练习
1．日常生活中的许多图案或现象都与圆的对称性有关，试举几例．
2．利用一个圆及其若干条弦分别设计出符合下列条件的图案：
(1)是轴对称图形但不是中心对称图形；
(2)是中心对称图形但不是轴对称图形；
(3)既是轴对称图形又是中心对称图形．
3．已知，A，B是⊙O上的两点，∠AOB=120°，C是的中点，试确定四边形OACB的形状，并说明理由．
四、自我小结，获取感悟
1．对自己说，你在本节课中学习了哪些知识点？有何收获？
2．对同学说，你有哪些学习感悟和温馨提示？
3．对老师说，你还有哪些困惑？