人教版数学九年级上册 24.3 正多边形和圆 教案
文档属性
| 名称 | 人教版数学九年级上册 24.3 正多边形和圆 教案 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 92.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 数学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-23 08:37:57 | ||
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文档简介
24.3 正多边形和圆
【教学目标】
1．知识与技能：
了解正多边形和圆的关系，了解正多边形半径和边长，边心距，中心，中心角等概念。会应用正多边形的有关知识解决圆中的计算问题。会用圆规、量角器和直尺来画圆内接正多边形。
2．过程与方法：
结合生活中的正多边形形状的图案，发现正多边形和圆的关系，然后学会用圆的有关知识，解决正多边形的问题。
3．情感态度：
学生经历观察、发现、探究等数学活动，感受到数学来源于生活、又服务于生活，体现事物之间是相互联系，相互作用的。
【教学重点】
正多边形与圆的相关概念及其之间的运算。
【教学难点】
探索正多边形和圆的关系，正多边形半径，中心角、弦心距，边长之间的关系。
【教学过程】
一、情境导入，初步认识。
观察这些美丽的图案，都是在日常生活中，我们经常能看到的利用正多边形得到的物体。
（1）你能从图案中找出多边形吗？
（2）你知道正多边形和圆有什么关系吗？怎样就能作出一个正多边形来？
教学说明：学生通过观察美丽的图案，欣赏生活中正多边形形状的物体。让学生感受到数学来源于生活，并从中感受到数学美。问题（2）的提出是为了创设一个问题情境，激起学生主动将所学圆的知识与正多边形联系起来，激发学生积极探索、研究的热情，并有意将注意力集中在正多边形和圆的关系上。
二、思考探究，获取新知。
1．正多边形和圆的关系。
问题1将一个圆分成5等份，依次连接各分点得到一个五边形，这五边形一定是正五边形吗？如果是，请你证明这个结论。
教师引导学生根据题意画图，并写出已知和求证。
已知：如图，在⊙O中，A，B，C，D，E是⊙O的五等分点。依次连接ABCDE形成五边形。
问：五边形ABCDE是正五边形吗？
答案：五边形ABCDE是正五边形。
教学说明：教师引导学生从正多边形的定义入手证明，即证明多边形各边都相等，各角都相等；引导学生观察、分析，教师带领学生完成证明过程。
问题2如果将圆n等分，依次连接各分点得到一个n边形，这个n边形一定是正n边形吗？
答案：这个n边形一定是正n边形。
教学说明：在这个问题中，教师重点关注学生是否会仿照证明圆内接正五边形的方法证明圆内接正n边形。从问题1到问题2是将结论由特殊推广到一般，这符合学生的认知规律，并教导学生一种研究问题的方法，由特殊到一般。
问题3各边相等的圆内接多边形是正多边形吗？各角相等的圆内接多边形是正多边形吗？如果是，说明理由；如果不是，举出反例。
答案：各边相等的圆内接多边形是正多边形。因为：各边相等的圆内接多边形的各角也相等。各角相等的圆内接多边形不是正多边形。如：矩形。
2．正多边形的有关概念。
综合图形，给出正多边形的中心，半径，中心角，边心距等概念。
正n边形：中心角为：360°n；内角的度数为：180°（n-2）n
3．正多边形和圆有关的计算问题。
例1（课本例题）有一个亭子，它的地基是半径为4m的正六边形，求地基的周长和面积（结果保留小数点后一位）。
分析：根据题意作图，将实际问题转化为数学问题。
4．画正多边形。
画正多边形，通常是通过等分圆周的方法来画的。等分圆周有两种方式：
（1）用量角器等分圆周。
方法一：由于在同圆或等圆中相等的圆心角所对弧相等，因此作相等的圆心角可以等分圆。
方法二：先用量角器画一个等于的圆心角，这个圆心角所对的弧就是圆的，然后在圆上依次截取这条弧的等弧，就得到圆的几等分点。
教学说明：这两种方法可以任意等分圆，但不可避免地存在误差。
（2）用尺规等分圆。
正方形的作法：如图（1）在⊙O中，尺规作两条垂直的直径，把⊙O四等分，从而作出正方形ABCD，再逐次平分各边所对弧，则可作正八边形、正十六边形等边数逐次倍增的正多边形。
正六边形的作法：方法一：如图（2）任意作一条直径AB，再分别以A，B为圆心，以⊙O的半径为半径作弧，与⊙O交于C、D和E、F，则A，C，E，B，F，D为⊙O的六等分点，顺次连接各等分点，得到正六边形ACEBFD。
方法二：如图（3）由于正六边形的半径等于边长。所以在圆上依次截取等于半径的弦，就将圆六等分，顺次连接各等分点即可得到正六边形。
三、运用新知，深化理解。
1．如图，圆内接正五边形ABCDE，对角线AC与BD相交于点P，则∠APB的度数为 。
2．边长为的正方形的内切圆与外接圆所组成的圆环的面积为 。
3．如果一个正六边形的面积与一个正三角形的面积相等，求正六边形与正三角形的内切圆的半径之比。
4．如图，点M、N分别是⊙O的内接正三角形ABC，正方形ABCD，正五边形ABCDE，……正n边形的边AB，BC上的点，且BM＝CN，连接OM、ON。
（1）求图1中的∠MON的度数；
（2）在图2中，∠MON的度数为 ，在图3中，∠MON的度数为 ；
（3）试探索∠MON的度数与正n边形边数n之间的关系。（直接写出答案）
教学说明题1，2可由学生自主探索完成，题3，4可先让学生思考，然后教师加以提示，最后共同解答。
四、师生互动，课堂小结。
通过这节课的学习，你知道正多边形和圆有怎样的关系吗？你知道正多边形的半径、边心距、内角、中心角等概念吗？你能画出正多边形吗？
【教学目标】
1．知识与技能：
了解正多边形和圆的关系，了解正多边形半径和边长，边心距，中心，中心角等概念。会应用正多边形的有关知识解决圆中的计算问题。会用圆规、量角器和直尺来画圆内接正多边形。
2．过程与方法：
结合生活中的正多边形形状的图案，发现正多边形和圆的关系，然后学会用圆的有关知识，解决正多边形的问题。
3．情感态度：
学生经历观察、发现、探究等数学活动，感受到数学来源于生活、又服务于生活，体现事物之间是相互联系，相互作用的。
【教学重点】
正多边形与圆的相关概念及其之间的运算。
【教学难点】
探索正多边形和圆的关系，正多边形半径，中心角、弦心距，边长之间的关系。
【教学过程】
一、情境导入，初步认识。
观察这些美丽的图案，都是在日常生活中，我们经常能看到的利用正多边形得到的物体。
（1）你能从图案中找出多边形吗？
（2）你知道正多边形和圆有什么关系吗？怎样就能作出一个正多边形来？
教学说明：学生通过观察美丽的图案，欣赏生活中正多边形形状的物体。让学生感受到数学来源于生活，并从中感受到数学美。问题（2）的提出是为了创设一个问题情境，激起学生主动将所学圆的知识与正多边形联系起来，激发学生积极探索、研究的热情，并有意将注意力集中在正多边形和圆的关系上。
二、思考探究，获取新知。
1．正多边形和圆的关系。
问题1将一个圆分成5等份，依次连接各分点得到一个五边形，这五边形一定是正五边形吗？如果是，请你证明这个结论。
教师引导学生根据题意画图，并写出已知和求证。
已知：如图，在⊙O中，A，B，C，D，E是⊙O的五等分点。依次连接ABCDE形成五边形。
问：五边形ABCDE是正五边形吗？
答案：五边形ABCDE是正五边形。
教学说明：教师引导学生从正多边形的定义入手证明，即证明多边形各边都相等，各角都相等；引导学生观察、分析，教师带领学生完成证明过程。
问题2如果将圆n等分，依次连接各分点得到一个n边形，这个n边形一定是正n边形吗？
答案：这个n边形一定是正n边形。
教学说明：在这个问题中，教师重点关注学生是否会仿照证明圆内接正五边形的方法证明圆内接正n边形。从问题1到问题2是将结论由特殊推广到一般，这符合学生的认知规律，并教导学生一种研究问题的方法，由特殊到一般。
问题3各边相等的圆内接多边形是正多边形吗？各角相等的圆内接多边形是正多边形吗？如果是，说明理由；如果不是，举出反例。
答案：各边相等的圆内接多边形是正多边形。因为：各边相等的圆内接多边形的各角也相等。各角相等的圆内接多边形不是正多边形。如：矩形。
2．正多边形的有关概念。
综合图形，给出正多边形的中心，半径，中心角，边心距等概念。
正n边形：中心角为：360°n；内角的度数为：180°（n-2）n
3．正多边形和圆有关的计算问题。
例1（课本例题）有一个亭子，它的地基是半径为4m的正六边形，求地基的周长和面积（结果保留小数点后一位）。
分析：根据题意作图，将实际问题转化为数学问题。
4．画正多边形。
画正多边形，通常是通过等分圆周的方法来画的。等分圆周有两种方式：
（1）用量角器等分圆周。
方法一：由于在同圆或等圆中相等的圆心角所对弧相等，因此作相等的圆心角可以等分圆。
方法二：先用量角器画一个等于的圆心角，这个圆心角所对的弧就是圆的，然后在圆上依次截取这条弧的等弧，就得到圆的几等分点。
教学说明：这两种方法可以任意等分圆，但不可避免地存在误差。
（2）用尺规等分圆。
正方形的作法：如图（1）在⊙O中，尺规作两条垂直的直径，把⊙O四等分，从而作出正方形ABCD，再逐次平分各边所对弧，则可作正八边形、正十六边形等边数逐次倍增的正多边形。
正六边形的作法：方法一：如图（2）任意作一条直径AB，再分别以A，B为圆心，以⊙O的半径为半径作弧，与⊙O交于C、D和E、F，则A，C，E，B，F，D为⊙O的六等分点，顺次连接各等分点，得到正六边形ACEBFD。
方法二：如图（3）由于正六边形的半径等于边长。所以在圆上依次截取等于半径的弦，就将圆六等分，顺次连接各等分点即可得到正六边形。
三、运用新知，深化理解。
1．如图，圆内接正五边形ABCDE，对角线AC与BD相交于点P，则∠APB的度数为 。
2．边长为的正方形的内切圆与外接圆所组成的圆环的面积为 。
3．如果一个正六边形的面积与一个正三角形的面积相等，求正六边形与正三角形的内切圆的半径之比。
4．如图，点M、N分别是⊙O的内接正三角形ABC，正方形ABCD，正五边形ABCDE，……正n边形的边AB，BC上的点，且BM＝CN，连接OM、ON。
（1）求图1中的∠MON的度数；
（2）在图2中，∠MON的度数为 ，在图3中，∠MON的度数为 ；
（3）试探索∠MON的度数与正n边形边数n之间的关系。（直接写出答案）
教学说明题1，2可由学生自主探索完成，题3，4可先让学生思考，然后教师加以提示，最后共同解答。
四、师生互动，课堂小结。
通过这节课的学习，你知道正多边形和圆有怎样的关系吗？你知道正多边形的半径、边心距、内角、中心角等概念吗？你能画出正多边形吗？
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