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第二十九章 投影与视图
29.1 投影
第1课时
1、了解投影、投影面、平行投影和中心投影的
概念;
2、关注生活中有关投影的数学问题,提高数学
的应用意识.
晷针的影子、窗户的影子、遮阳伞的影子都是在光线下形成的.
欣赏
物体在日光或灯光的照射下,会在地面、墙壁等处形成影子,影子与物体的形状有密切的关系.
你知道物体与影子有什么关系吗?
投影所在的平面叫做投影面.
照射光线叫做投影线,
投影面
投影
投影线
一般地,用光线照射物体,在某个平面(地面、墙壁等)上得到的影子叫做物体的投影(projection)
例如:物体在太阳光的照射下形成的影子(简称日影)就是平行投影.日影的方向可以反映时间,
有时光线是一组互相平行的射线,例如太阳光或探照灯光的一束光中的光线,由平行光线形成的投影是平行投影.
我国古代的计时器日晷,就是根据日影来观测时间的.
思考:还有其他光线的投影吗?
皮影戏是利用灯光的照射,把影子的影态反映在银幕(投影面)上的表演艺术.
物体
影子
灯光
照射
投影面
灯光与太阳光线有什么不同?
手电筒、路灯和台灯的光线可以看成是从一点出发的.
由同一点(点光源)发出的光线形成的投影叫做中心投影.
例如:物体在灯泡发出的光照射下形成影子就是中心投影.
思考:平行投影和中心投影有什么区别和联系呢
把下列物体与它们的投影用线连接起来:
变式训练:1、如图是一根电线杆在一天中不同时刻的影长图,试按其一天中时间先后顺序排列,正确的是( )
① ② ③ ④
(A)①②③④ (B)④②③①
(C)④①③② (D)④③②①
北
东
北
东
北
东
北
东
②
①
③
④
C
【例1】(1)它们是太阳的光线还是灯光的光线
它们不是平行光线,是发散光线
它们是灯光的光线!
(2)下图是两棵小树在同一时刻的影子.请你在图中画出形成树影的光线.它们是太阳的光线下形成的还是灯光下形成的 画出同一时刻旗杆的影子,并与同伴交流这样做的理由.
A
B
线段AB即为旗杆的影子
【解析】过一根木杆的顶端及其影端作一条直线,再过另一根木杆的顶端及其影端作一条直线,两直线交于一点O.点O就是路灯灯泡所在的位置.
O
怎样确定一个点?
【例2】确定图中路灯灯泡所在的位置.
【例3】 同一时刻,两根木棒的影子如图,请画出图中另一根木棒的影子.
【例4】与一盏路灯相对,有一玻璃幕墙,幕墙前面的地面上有一盆花和一棵树.晚上,幕墙反射路灯灯光形成了那盆花的影子,树影是路灯灯光形成的.你能确
定此时路灯光源的位置吗?
P
区别 联系
光线 物体与投影面平行时的投影
平行投影 平行的投射线 全等 都是物体在光线的照射下,在某个平面内形成的影子.(即都是投影)
中心投影 从一点出发的投射线 放大
(位似变换)
29.1 投影
第2课时
1、能根据正投影的性质画出简单的平面图形的正投影;
2、培养动手实践能力,发展空间想象能力.
1.什么叫投影
一般地,用 照射物体,在 上得到的影子叫做物体的投影.
2.投影的分类:
由 形成的投影是平行投影(例如太阳光,探照灯光);
由 形成的投影是中心投影 (例如灯泡).
光线
某个平面
平行光线
点光源发出的光线
投影
平行投影
中心投影
正投影
斜投影
如图表示一块三角尺在光线照射下形成投影,其中图(1)与图(2)、(3)的投影有什么区别?图(2)、(3)的投影与投影面的位置有什么区别?
(1)
(2)
(3)
投影线垂直于投影面产生的投影叫做正投影.
在实际制作中,人们经常应用正投影的原理.
A
B
A
B
A
B
P
A*
B*
A*
B*
A*(B*)
(1)铁丝平行于投影面.
(2)铁丝倾斜于投影面.
(3)铁丝垂直于投影面.
线段
线段(小)
点
把一根直的细铁丝(记为线段AB)放在三个不同的位置,三种情形下铁丝的正投影各是什么形状?
平行长不变
倾斜长缩短
垂直成一点
通过观察、测量可知:
(1)当线段AB平行于投影面P时,它的正投影是线段A1B1,线段与它的投影的大小关系为AB___A1B1.
(2)当线段AB倾斜于投影面P时,它的正投影是线段A2B2,线段与它的投影的大小关系为AB_____A2B2.
(3)当线段AB垂直于投影面P时,它的正投影是一个点A3.
=
>
Q
A
B
C
D
A*
B*
C*
D*
A
B
C
D
A*
B*
C*
D*
A
B
C
D
A*(B*)
D*(C*)
(1)
(2)
(3)
长方形
正方形
一条线段
如图,把一块长方形硬纸板P(例如长方形ABCD)放在三个不同的位置: (1)纸板平行于投影面; (2)纸板倾斜于投影面; (3)纸板垂直于投影面. 三种情况的正投影各是什么形状?
通过观察、测量可知:
(1)当纸板P平行于投影面Q时,P的正投影与P的形状、大小一样;
(2)当纸板P倾斜于投影面Q时,P的正投影与P的形状、大小发生变化;
(3)当纸板P垂直于投影面Q时,P的正投影成为一条线段.
平行形不变
倾斜形改变
垂直成一线
物体 物体平行于
投影面 物体倾斜于
投影面 物体垂直于投影面
线段
面
不同位置
形状、大小不变(全等)
大小变化
点
形状、大小不变(全等)
形状、大小均变化
线
当物体的某个面平行于投影面时,这个面的正投影与这个面的形状、大小完全相同.
A
B
C
D
A*
B*
C*
D*
P
B
C
D
E
F
G
F*
A*
D*
C*
B*
G*
P
A
H
物体正投影的形状、大小与它相对于投影面的位置有关.
【例】画出如图摆放的正方体在投影面P上的正投影. (1)正方体的一个面ABCD平行于投影面P; (2)正方体的一个面ABCD倾斜于投影面P,上底面ADEF垂直于投影面P,并且对角线AE垂直于投影面P.
投影线的方向如箭头所示,画出图中圆柱体的正投影:
【达标检测,反思目标】
1、上午小明在操场上练习双杠时,在练习的过程中他发现在地上双杠的两横杠的影子 ( )
A. 相交 B. 平行 C. 垂直 D. 无法确定
2、球的正投影是( )
(A)圆面. (B)椭圆面. (C)点. (D)圆环.
3、正方形在太阳光的投影下得到的几何图形一定是( )
(A)正方形. (B)平行四边形或一条线段.
(C)矩形. (D)菱形.
A
B
B
4、如图所示,右面水杯的杯口与投影面平行,投影线的方向如箭头所示,它的正投影图是( )
5、如图3,这是圆桌正上方的灯泡(看作一个点)发出的光线照射桌面后,在地面形成阴影的示意图。已知桌面的直径为1.2米,桌面距离地面1米。若灯泡距离地面3米,则地面上阴影部分的面积为( )
A、0.36π米2 B、0.81π米2
C、2π米2 D、3.24π米2
图3
·
B
D
1.什么叫正投影?
2.当物体的某个面平行于投影面时,这个面的正投影与这个面的形状、大小如何?