5.1.2 弧度制
本节课是普通高中教科书人教A版必修第一册第五章第一节第二课,本节课起着承上启下的作用:在前面学生在初中已经学过角的度量单位“度”,并且上节课学了任意角的概念,将角的概念推广到了任意角;本节课作为三角函数的第二课时,该课的知识还是后继学习任意角的三角函数等知识的理论准备,因此本节课还起着启下的作用。通过本节弧度制的学习,我们知道实数与角之间一一对应的关系,而且在弧度制下的弧长公式与扇形面积公式有了更为简单形式。另外弧度制为今后学习三角函数带很大方便。
课程目标 学科素养
A.理解角集与实数集的一一对应,熟练掌握角度制与弧度制间的互相转化;? B.能灵活运用弧长公式、扇形面积公式解决问题; C.找出弧度与角度换算的方法,领悟从特殊到一般的思想方法。 1.数学抽象: 角集与实数集间的一一对应; 2.逻辑推理:弧长公式及扇形的面积公式; 3.数学运算:求扇形的弧长和面积; 4.直观想象:由函数的图象表示函数; 5.数学模型:由实际问题构造合理的函数模型。
1.教学重点:角度制与弧度制间的互相转化,弧长公式及扇形的面积公式的推导与证明;
2.教学难点:能灵活运用弧长公式、扇形面积公式解决问题。
教学过程 教学设计意图 核心素养目标
复习回顾,温故知新 1. 在平面几何里,度量角的大小用什么单位? 【答案】角度制的单位有:度、分、秒。 2.1°的角是如何定义的? 【答案】规定:圆周1/360的圆心角称作1°角。 这种用度做单位来度量角的制度叫做角度制 . 日常生活中,度量长度可用不同的单位,如:一张课桌长80厘米,也可以说长0.8米,显然两种结果出现了不同的数值。在数学和其他科学研究中还经常用到另一种度量角的制度 — 弧度制,它是如何定义呢? 二、探索新知 探究:在圆内,圆心角的大小和半径大小有关系吗? 角度为300、600的圆心角,半径r=1,2,3时, (1)分别计算相对应的弧长l (2)分别计算对应弧长与半径之比 思考:通过上面的计算,你发现了什么规律? 【答案】①.圆心角不变,比值不变;比值的大小与所取的圆的半径大小无关; ②圆心角改变,比值改变;比值的大小只与圆心角的大小有关; 1.弧度的概念 把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度(radian)的角. 弧度制:这种以弧度作为单位来度量角的单位制叫做弧度制,它的单位是弧度,单位符号是rad. 约定: 正角的弧度数为正数, 负角的弧度数为负数, 零角的弧度数为0. 思考1:圆的半径为r,弧长分别为2r、-3r,则它们所对圆心角的弧度 数是多少 【答案】2rad,-3rad. 思考2:如果半径为r的圆的圆心角α所对的弧长为l,那么,角α的弧度数的绝对值如何计算? 【答案】 结论:圆心角AOB的弧度数等于它所对的弧的长与半径长的比的绝对值。 2.角度与弧度的换算 思考3:一个周角以度为单位度量是多少度, 以弧度为单位度量是多少弧度?由此可得角度与弧度有怎样的换算关系? 【答案】360 ,。 思考4:根据上述关系,1°等于多少弧度, 1 rad等于多少度? 【答案】 把 67°30′化成弧度。 【解析】因为 所以。 把下列各角的弧度化为度数。 【解析】(1) 注:角度制与弧度制互化时要抓住 180°= rad 这个关键。 注: 常规写法 ① 用弧度数表示角时,常常把弧度数 写成多少的形式,不必写成小数. ②用弧度制表示角时,“弧度”二字或 “rad”通常略去不写,面只写该角所对应的弧度数. ③弧度与角度不能混用.即不能出现这样的形式:。 填写下列表中特殊角的弧度数或度数。 角度00300600120013502700弧度
角的概念推广后,角与实数之间建立了一一对应关系, 任意角的集合 实数集R 例3.利用弧度制证明下列扇形的公式:(1) 。(其中R是扇形的半径,是弧长,,S是扇形的面积)。 通过复习初中所学角的单位及定义,类比长度的不同度量制,用类比的方法、联系的观点引入本节新课。建立知识间的联系,提高学生概括、类比推理的能力。 通过探究与思考,寻找弧长、半径与圆心角之间的关系,进而得弧度的定义,提高学生的解决问题、分析问题的能力。 通过思考,进一步巩固弧度制的定义,提高学生分析问题、概括能力。 通过思考,归纳弧度与角度的互化。提高学生分析问题、概括能力。 通过例题学会角度与弧度的转化,提高学生解决问题的能力。 通过例题总结弧度制下的扇形的弧长公式、扇形的面积公式,提高学生的观察、概括能力。
三、达标检测 1.正确表示终边落在第一象限的角的范围的是( ) A.(k∈Z) B.(k∈Z) C.(k∈Z) D.(k∈Z) 【解析】 B中k=1时为显然不正确;因为第一象限角不含终边在坐标轴的角故C、D均错,只有A正确. 【答案】 A 2.与30°角终边相同的角的集合是( ) A. B.{α|α=2kπ+30°,k∈Z} C.{α|α=2k·360°+30°,k∈Z} D. 【解析】 ∵30°=30× rad= rad, ∴与30°终边相同的所有角可表示为 α=2kπ+,k∈Z,故选D. 【答案】 D 3.在半径为10的圆中,240°的圆心角所对弧长为( ) A.π B.π C.π D.π 【解析】 240°=240× rad=πrad, ∴弧长l=|α|·r=π×10=π,选A. 【答案】 A 4.将-1 485°化成2kπ+α(0≤α<2π,k∈Z)的形式为_______. 【解析】 由-1 485°=-5×360°+315°, 所以-1 485°可以表示为-10π+π. 【答案】 -10π+π 5.一个扇形的面积为1,周长为4,求该扇形圆心角的弧度数. 【解析】 设扇形的半径为R,弧长为l,圆心角为α, 则2R+l=4.① 由扇形的面积公式S= lR,得lR=1.② 由①②得R=1,l=2,∴α==2 rad. ∴扇形的圆心角为2 rad. 通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题的能力,感悟其中蕴含的数学思想,增强学生的应用意识。
四、小结 1. 1弧度角的定义; 2.角度制与弧度制的联系与区别; 3.弧长公式与扇形的面积公式; 五、作业 习题5.1 5.(2)、(4),6.(1),9题 通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力,提高学生的数学运算能力和逻辑推理能力。
由于弧度制是一个新的角单位制的概念,主要是让学生理解弧度制的意义,重点是让学生能正确进行弧度制与角度制的换算,并理解任意角的集合与实数集之间建立一一对应的关系,关键是让学生学会类比思想,并让学生学会在弧度制下的弧长公式,及扇形的面积公式。
学生在学习弧度制的时候主要是对弧度制理解的不够透彻,可能是因为新的概念,所以有大部分学生还不够熟悉,在讲解习题的时候我就逐层深入的讲解,所以学生反映还是不错。只是学生的作业还是做得不太好。所以在讲解作业的时候要继续加强弧度制的定义的理解。