5.8 有理数的乘方
教学目标
1.知识与技能
掌握有理数混合运算的法则,并能熟练地进行有理数加、减、乘、除、乘方的混合运算.
2.过程与方法
(1)在运算过程中能合理使用运算律简化运算,体会运算律的作用.
(2)在理解有理数乘方的基础上进行有理数准确计算.
3.情感态度与价值观
在探索有理数的乘方法则的过程中培养学生的探索精神,同时培养学生良好的学习习惯.
教学重、难点与关键
重点:有理数的乘方法则的发现和有理数的混合运算.
难点:乘方法则的发现,混合运算中最佳运算方法的寻找.
教学过程设计:
一、课题引入
1.情境导入
(1)以小组合作的方式,把厚0.1毫米的纸依次折叠1次、2次、3次、4次、5次,列式并计算纸张的厚度,引导学生观察、发现纸张厚度所发生的变化是在成倍的增长.
折叠一次: 折叠两次:
折叠三次: 折叠四次:
折叠五次:
(2)进一步提出问题,引起学生的兴趣,激发学生的求知欲
在投影上显示高高的楼房和珠穆朗玛峰的图片,使学生在视觉上感受它们的高度.然后提问:如果一层楼有3米高,把足够长的0.1毫米的纸连续折叠20次会有多少层高?折叠几次就会超过珠穆朗玛峰?鼓励学生大胆猜想
师:连续折叠20次大概有35层楼高,连续折叠27次就超过珠穆朗玛峰的高度了,而折叠30次就有12个珠穆朗玛峰了.这一惊人的答案令学生非常惊叹和兴奋,并集中精神,进入思维活跃的最佳状态,激起了学生极大的兴趣
2.引出课题:
如何用算式表示折叠20次、27次甚至于折叠更多次后的高度呢?
20个2,27个2,或者更多的2相乘,怎么表示?有没有简化的表示方法?
二、学习新课
1.概念教学
(1)提问:我们已经学过平方,22代表什么意思?
(2)乘方及相关概念
个相同因数相乘,记作
求个相同因数的积的运算,叫做乘方.
乘方是一种运算,乘方的结果叫做幂.
在中,相同因数叫做底数,相同因数的个数叫做指数. 读作.(是任意有理数,是正整数) 特别的, (是正整数)
(3)例题分析
指出下列各组乘方中的底数、指数
1),, 2),, 3)
2.乘方运算的符号法则
(1)观察并判断下列各数的符号,你能得出什么结论?
(2)乘方运算的符号法则
正数的任何次幂都是正数;负数的奇数次幂是负数,负数的偶次幂是正数
(3)例题分析
计算:(1) (2) (3)
3.计算器中乘方的使用
三、巩固应用
1.填表
运算 加 乘 乘方
结果 差 商
2.填表
乘方
底数
指数
3.填表
-4 0.1 0 -1 -1
2 3 4 7 101
四、拓展创新、引导学生解决新的问题,培养学生思维的灵活性和深刻性
问题1: 解决下列问题:
1.观察下列三行数
-2,4,-8,16,-32,64……①;
0, 6,-6,18,-30,66……②;
-1,2,-4,8, -16,32……③.
(1) 第①行数是按什么规律排列的?
(2) 第②、③行数与第①行数分别有什么关系?
(3) 取每行数的第10个数,计算这3个数的和.
学生活动设计:
让学生充分观察、独立思考(必要时可以让学生进行小范围讨论),对于第一个问题,通过观察发现第①行数的排列规律为:
-2,(-2)2,(-2)3,(-2)4,(-2)5,(-2)6……
对于第二个问题,对比第②行与第①行对应位置的数可以发现第②行的数是第①行对应位置的数加2,即:
-2+2,(-2)2+2,(-2)3+2,(-2)4+2,(-2)5+2,(-2)6+2…….
对比第③行与第①行对应位置的数可以发现第③行的数是第①行对应位置的数0.5倍,即:
-2×0.5,(-2)2×0.5,(-2)3×0.5,(-2)4×0.5,(-2)5×0.5,(-2)6×0.5…….
对于第三个问题,首先可以确定第①行中的第10个数为(-2)10,于是可以得到第②行的第10个数是(-2)10+2,同理利用得到第③行第10个数是(-2)10×0.5.
于是有:
(-2)10+[(-2)10+2]+[(-2)10×0.5]=2562.
〔解答〕略.
2. 有一张厚度是0.1毫米的纸,将它对折1 次后,厚度为2×0.1毫米.
(1)对折2次后,厚度为多少毫米?
(2)对折20次后,厚度为多少毫米?
学生活动设计:
探索:根据问题容易得到当对折两次后厚度为4×0.1=22×0.1毫米.
当考虑对折20次时的厚度时,给学生充分思考的时间和空间,同时必要时可以让学生进行讨论,经过讨论可以发现(关键时老师提醒、启发)对折3次时厚度变为8×0.1=23×0.1毫米,对折4次是16×0.1=24×0.1毫米,对折5次是32×0.1=25×0.1毫米……
归纳:对折20次应是220×0.1毫米.
五、当堂总结:
1、乘法和乘方有什么区别和联系?
2、乘方:求几个相同因数的积的运算,叫做乘方
3、乘方运算的法则:
正数的任何次幂都是正数;0的任何正整数次幂都是0;负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数