沪科版七年级数学下册 8.1 幂的运算 同步教学设计(表格式)

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名称 沪科版七年级数学下册 8.1 幂的运算 同步教学设计(表格式)
格式 docx
文件大小 2.7MB
资源类型 教案
版本资源 沪科版
科目 数学
更新时间 2024-04-16 11:08:58

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沪科版七年级数学下册第八章(同步教学设计)
8.1 幂的运算
8.1.1 同底数幂的乘法
课题 同底数幂的乘法 课型 新授课
教学内容 教材第45-46页的内容
教学目标 1.理解并掌握幂的运算性质1(同底数幂的乘法). 2.运用同底数幂的乘法法则进行相关运算. 3.经历探索同底数幂的乘法法则的过程,进一步体会幂的意义,提高推理能力和有条理的表达能力.
教学重难点 教学重点:理解并掌握幂的运算性质1(同底数幂的乘法). 教学难点:运用同底数幂的乘法法则进行相关运算.
教 学 过 程 备 注
1.回顾复习,巩固旧知 老师:同学们,还记得什么叫幂吗?举例说明一下. 学生1:35就是幂. 学生2:8也是幂. 老师:是的,我们知道求n个相同因数的积的运算叫作乘方,乘方的结果叫作幂. 老师:接下来我们一起探索一下有关幂的运算. 2.创设情境,引入课题 问题 我国首台千万亿次超级计算机系统“天河一号3计算机每秒可进行2.57×1015次运算,问它工作1 h(3.6×10 s)可进行多少次运算? 老师:根据以前学过的知识,我们可以列出算式 (2.57×1015)×(3.6×10 ). 老师提问:如何简洁地把结果表示出来呢? 学生甲:首先还原用科学记数法表示的数,然后相乘,最后把结果写成科学记数法的形式. 老师:这样确实可以得到结果,但是过程比较繁琐,且容易出错. 老师:我们观察这个算式,可以发现,两个括号中的幂的底数都是10,也就是同底数幂,所以本节课我们就来研究同底数幂的乘法. 3.探索新知,归纳知识 老师提问:哪位同学能用式子说明一下乘方的意义 学生乙: 老师继续提问:2×2×2×2×2可以记作什么? 学生丙:可以记作25. 老师:大家现在把教材P45思考里表格第2行填一下. 学生1板书:10×10×10×10×10×10×10 107 老师:书写正确,那如果把数字换为字母a是否也可以这样做呢?同学们可以回顾一下乘方的意义. (请2位同学板书填一下表格第3、4行) 学生2:a·a·a·a·a a5 学生3:a·a·a·a·a·a·a·a·a a9 老师:几位同学填的都很正确,我们来观察一下这个表格,同学们能发现什么规律? 同学们先分组讨论,然后找两个小组代表说一下.
1组学生代表:我们发现这几个算式都是同底数幂的数相乘,并且它们的结果的幂的底数也和前面乘数的幂的底数相同. 4组学生代表:我们发现最终的结果,幂的指数是前面相乘的两个幂的指数和. 老师:同学们能自主发现规律,值得表扬.那么1组和4组同学发现的规律是否正确呢?是不是巧合,我们来验证一下. 老师:请同学再以小组为单位,计算一下am·an的值.(讨论过后请3、6组学生代表上讲台在黑板上计算) 3组学生代表:…… 6组学生代表:…… 老师:上面两位同学给出的答案都正确.我们来看一下每一步计算的意义. 一般地,如果字母m,n都是正整数,那么 老师:只有理解了计算的依据,才算是真正学会了计算. (师生互动)由此得幂的运算性质1: am·an=am+n(m、n都是正整数). 老师:请同学们用语言表示这条性质. 学生:同底数幂相乘,底数不变,指数相加. 老师:学习了同底数幂的乘法,下面我们来练习一下,看看自己有没有掌握运算法则. 【教材例题】 例1 计算: 老师:下面我们请两位同学先分别说一下式子中的底数是什么,指数是什么,再上来做一下这两道题,其他同学在作业本上做.
学生1: 学生2: 老师:两位同学做的很对,接下来我们来看一下第(3)小题.(3)a ·a ·a6; (4)(-y)3·y4. 老师:对于这种含有三个式子的,该怎样计算呢?同学们可类比乘法结合律,分步计算,然后总结规律. 学生3:a ·a ·a6=(a ·a )·a6=a2+3·a6=a2+3+6=a11. 老师:根据这位同学的解答,我们可以总结:am·an·ap=am+n+p. 接了下来我们一起看一下第(4)题. (师生互动)(-y)3·y4=-y3·y4=-y3+4=-y7. 4.学以致用,应用新知 考点1 底数为单项式的同底数幂的乘法 【例1】计算:(1)23×24×2; (2)-a3·(-a)2·(-a)3; (3)mn+1·mn·m2·m. 解:(1)原式=23+4+1=28; (2)原式=-a3·a2·(-a3)=a3·a2·a3=a8; (3)原式=mn+1+n+2+1=m2n+4. 考点2 底数为多项式的同底数幂的乘法 【例2】计算:(2a+b)2n+1·(2a+b)3· 解:原式=(2a+b)(2n+1)+3+(n-4)=(2a+b)3n. 考点3 同底数幂的乘法法则的逆用 【例3】 已知am=3,an=21,求am+n的值. 解析:把am+n变成am·an,代入求值即可. 解:因为am=3,an=21,所以am+n=am·an=3×21=63. 5.随堂训练,巩固新知 (1)计算(a-2b)2n·(b-a)·(a-b)m-1的结果是( ) 答案:B (2)已知 an-3 ·a2n+1 = a10(a≠0,且 a≠±1),求 n 的值. 解:由题意,知n-3+2n+1=10,解得n=4. (3)已知 xa=2,xb=3,求xa+b的值. 解:xa+b=xa·xb=2×3=6. (4)已知我国平均每平方千米的土地上,一年内从太阳得到的能量相当于燃烧 1.3×108千克煤所产生的能量,那么我国山东省约15.58万平方千米的土地上,一年内从太阳得到的能量相当于燃烧多少千克煤所产生的能量? 6.课堂小结,自我完善 幂的运算性质1: am·an=am+n(m、n都是正整数). 7.布置作业 课本P46练习第1-2题,P54习题8.1第1题. 在复习的基础上,引导学生通过具体数字的同底数幂的乘法的运算,经过观察、概括、归纳推理,培养学生养成合作交流与自主探索的学习习惯. 通过创造一种与现实生活有联系的问题情境,使学生体会到学习本节课的必要性,激发学生学习的热情. 通过提问的形式,让学生自主观察、思考,引导学生积极交流、归纳总结, 从观察、思考到探究的过程,要给学生留一定的时间和空间,让他们自主探索交流. 让学生动手做一做,主动探究,在自己实践中获得对同底数幂的乘法的感性认识,进而在教师的引导下,通过合作交流,思维碰撞,实线“再创造”的过程,形成新的知识结构,发展了思维能力. 幂的基本性质1是最基本的性质,课堂中要提醒学生对比记忆,幂的加法要求底数相同,指数也要相同. 以提问的形式讲解例题,让学生先明确底数和指数分别是什么,再观察是不是同底数幂相乘,然后套用性质进行计算. 对三个或三个以上因式的同底数幂相乘,可引导学生逐层或类比进行计算. 同底数幂的乘法法则只有在底数相同时才能使用;单个字母或数可以看成指数为1的幂,进行运算时,不能忽略了幂指数1. 逆用同底数幂的乘法法则把am+n变成am×an.
板书设计
教后反思 本节课引导学生观察、探究、归纳幂的运算性质1(同底数幂的乘法法则),在观察时能体现出学生观察的角度的差异,这时老师需要多鼓励学生,对学生的各种观察结果尽心指导,培养学生自主探索、合作交流的学习习惯.
8.1 幂的运算
8.1.2 幂的乘方与积的乘方
第1课时 幂的乘方
课题 幂的乘方 课型 新授课
教学内容 教材第47-48页的内容
教学目标 1.理解幂的运算性质2,并掌握幂的乘方的运算. 2.运用幂的乘方解决实际问题. 3.正确区分幂的乘方与同底数幂的乘法.
教学重难点 教学重点:理解幂的运算性质2,并掌握幂的乘方的运算. 教学难点:正确区分幂的乘方与同底数幂的乘法.
教 学 过 程 备 注
1.创设情境,引入课题 地球、木星、太阳可以近似地看做是球体.木星、太阳的半径分别约是地球的 10 倍和 102 倍,它们的体积分别约是地球的多少倍? 老师:已知球体的体积公式是其中是球的体积,r是球的半径.下面找两位同学回答下面问题. (师生活动)(学生口答,老师板书) 木星的半径是地球半径的10倍,它的体积是地球的 10 倍. 太阳的半径是地球半径的10 倍,它的体积是地球的 (10 ) 倍. 老师:两位同学根据体积公式回答的都很正确,我们知道 10 =1 000,那么(10 ) 等于多少呢? 学生:(10 ) =10 ×10 ×10 =106. 老师:这个结果正确吗?让我们带着这个问题开启今天的新知识. 2.探索新知,归纳知识 老师:在上节课的时候我们回顾了乘方的意义. (师生互动)学生回答,老师板书. 求几个相同因数a的积的运算叫做乘方,即 老师:根据乘方的意义,我们可以把下面表格中第1列,括号内的数可以看作是相同的因数a,下面我们找一位同学上来填一下这个表格的第2列.(学生填完) 老师:填的很正确,这个运算的过程,其实就是乘方运算过程的逆运算,即 老师:根据上面的运算过程,如果继续往下算,需要应用什么知识?(提问学生) 学生:会用到同底数幂的乘法. 老师:按照同底数幂的乘法法则计算表格中的第3列. 学生: 老师:同学们观察一下,分别讨论一下幂的乘方有什么规律? (讨论过后,老师提问两组学生代表回答) 1组学生代表:我们发现计算幂的乘方时,是依据乘方的意义与同底数幂的乘方,因此每次计算时,先把它们展开,再把指数相加就能得到答案. 4组学生代表:1组的发现我们也得到了,另外我们发现了计算的简便方法,上面几个题的结果,都是与因式相同的底数,指数是因式的指数与乘方的指数的乘积,不知道是不是巧合? 老师:4组学生观察的很细致,接下来我们一起验证一下关于结果的结论是不是巧合. (师生互动) 老师:根据上面我们推理的过程,可见前面几个题的结果不是巧合,正是幂的乘方的运算法则.所以我们就得到了: 幂的运算性质2:(m,n都是正整数). 老师:请同学们用语言表示这条性质. 学生:幂的乘方,底数不变,指数相乘. 老师:下面我们来练习一下,看看自己有没有掌握运算法则. 【教材例题】(找三位同学上讲台在黑板上做) 例2 计算: (1)(105)3; (2)(x4) ; (3)(-a ) . 3.学以致用,应用新知 考点1 直接应用幂的运算性质2进行计算 考点2 底数为多项式的同底数幂的乘法 【例2】已知2x+5y-3=0,求4x·32y的值. 解析:由2x+5y-3=0得2x+5y=3,再把4x·32y统一为底数为2的乘方的形式,最后根据同底数幂的乘法法则即可得到结果. 解:因为2x+5y-3=0,所以2x+5y=3, 考点3 根据幂的乘方的关系,求代数式的值 【例3】 已知2x=8y+1,9y=3x-9,则代数式x+y的值为________. 解析:由2x=8y+1,9y=3x-9得2x=23(y+1),32y=3x-9,则x=3(y+1),2y=x-9,解得x=21,y=6,故代数式x+y=7+3=10. 考点4 比较幂的大小 【例4】已知a=833,b=1625,c=3219,试比较a,b,c的大小. 解:因为a=833=(23)33=299, b=1625=(24)25=2100, c=3219=(25)19=295, 显然95<99<100, 所以c<a<b. 4.课堂小结,自我完善 幂的运算性质2: (m,n都是正整数). 5.布置作业 课本P48练习第1-2题,P54习题8.1第2题. 用实际问题引入幂的乘方的运算,引导学生自主探索幂的乘方,让学生体会幂的乘方运算的必要性,了解数学与现实世界的联系. 带领学生回顾乘方的意义,引导学生自主探索幂的乘方的运算过程,进而总结出幂的乘方的运算法则. 填表格的过程中,让学生说明每个题中的底数是什么,指数是什么. 注意给学生预留出小组交流讨论的时间,鼓励学生之间合作探索,发现规律,并总结出运算法则,提高学生的归纳总结能力. 在开始学习幂的乘方运算时,教师板书尽量规范,并给出每一步的计算依据,这样有利于学生理解记忆. 鼓励学生学完新知识后自主做练习,养成课堂学习,课后巩固的学习习惯. 本题考查了幂的乘方的逆用及同底数幂的乘法,同时体现了整体代入思想.
板书设计
教后反思 本节课通过创设有实际意义的问题情景,激发学生的学习兴趣,授课过程中设计探究活动,引导学生进行思考、合作与交流,在学生活动中,教师要适时点拨,及时进行指导,鼓励学生大胆发言,促进学生的思维发展.
8.1 幂的运算
8.1.2 幂的乘方与积的乘方
第2课时 积的乘方
课题 积的乘方 课型 新授课
教学内容 教材第48-49页的内容
教学目标 1.理解幂的运算性质3,并掌握积的乘方的运算. 2.经历探索积的乘方的运算法则的过程,进一步体会幂运算的意义及类比、归纳等方法的作用. 3.了解幂的乘方与积的乘方的运算性质,并能解决一些实际问题.
教学重难点 教学重点:理解幂的运算性质2,并掌握幂的乘方的运算. 教学难点:正确区分幂的乘方与同底数幂的乘法.
教 学 过 程 备 注
1.创设情境,引入课题 地球可以近似地看做是球体,地球的半径约为6.4×10 km,它的体积大约是多少立方千米 (π取3.14) 老师:已知球体的体积公式是其中是球的体积,r是球的半径.下面找两位同学回答下面问题. (师生活动)(学生口答,老师板书) 地球的体积是 老师:(6.4×10 ) 等于多少呢? 哪位同学可以利用之前学过的知识计算一下呢? 学生:老师,我觉得可以利用乘方的知识,展开这个式子,然后再计算.(学生上台板书) (6.4×10 ) =(6.4×10 )×(6.4×10 )×(6.4×10 ) =(6.4×6.4×6.4)×(10 ×10 ×10 ) =262.144×109=2.62144×1011. 老师:这位同学计算的很正确,利用了我们之前学习过的乘方的意义,还有乘法交换律与结合律,同学们在以后的学习中也要懂得回顾旧知,新知识的解答往往依靠旧知的方法.接下来我们顺着这个思路来探索一下,幂的运算的另一个性质. 2.探索新知,归纳知识 老师:怎样计算(ab)2,(ab)3,(ab)4? (找三位同学分别来解答一下这三道题,其他同学在作业本上计算) 学生1:(ab)2=(ab)·(ab)=(aa)·(bb)=a b . 学生2:(ab)3=(ab)·(ab)·(ab)=(aaa)·(bbb)=a3b3. 学生3:(ab)4=(ab)·(ab)·(ab)·(ab)=(aaaa)·(bbbb)=a4b4. 老师:计算正确.如果是(ab)n呢,改怎样计算 (学生交流讨论后,回答,老师板书) 一般地,如果字母n是正整数,那么 注意:提醒学生,类比两个整数相乘时,这两个整数都是它们积的因数,所以a和b相乘时,a和b叫做ab的因式. 老师:这样我们就得到了幂的运算性质3: (ab)n=anbn(n是正整数). 用语言文字叙述:积的乘方等于各因式乘方的积. 老师:下面我们利用这个性质,做一下例题. 例3 计算:(学生板书) (1)(2x)4 ; (2)(-3ab c )2. =(2x)·(2x)·(2x)·(2x) =(-3ab c )·(-3ab c ) =(2×2×2×2)·(x·x·x·x) =(-3) ·(a) ·(b ) ·(c3) =24x4=16x4 =9a3b4c6 老师:上面两题计算正确. 请同学们自己课下做一下例4,验证一下本节课开始某同学计算的是否正确. 并且探索一下,三个或三个以上的积的乘方,是否也具有上面的性质 3.学以致用,应用新知 考点1 含积的乘方的混合运算 【例1】计算: (1)2(x3)2·x3-(3x3)3 + (5x)2 · x7; (2)(3xy2)2 + (-4xy3) · (-xy); 解:(1)原式= 2x6·x3-27x9+25x2 · x7 = 2x9-27x9 + 25x9 = 0. (2)原式= 9x2y4 + 4x2y4=13x2y4. 考点2 根据幂的乘方的关系,求代数式的值 【例2】若59=a,95=b,用a,b表示4545的值. 解:因为a5=(59)5=545,b9=(95)9=945, 所以4545=(5×9)45=545×945=a5b9. 考点3 利用积的乘方比较数的大小 【例3】试比较大小:213×310与210×312. 解:因为213×310=23×(2×3)10, 210×312=32×(2×3)10,23<32, 所以213×310<210×312. 4.课堂小结,自我完善 幂的运算性质3: (n是正整数). 5.布置作业 课本P49练习第1-2题,P54习题8.1第3题. 用实际问题引入积的乘方的运算,引导学生自主探索积的乘方,让学生体会积的乘方运算的必要性,了解数学与现实世界的联系. 鼓励学生自主探索,对于学生的回答,不能单纯评判对与错,主要是引导学生有一个思考的过程,让学生自己探索并归纳出结论. 把数字换成字母,让学生根据上面的探索过程,自主计算,最终归纳出结论. 渗透类比思想,帮助学生理解因式,同时为后面学习整式乘法奠定了基础. 引导自主探索(abc)n,把性质3推广至三个或三个以上的积的平方,课堂有时间的情况下可以带领学生一起推导验证. 注意:运算顺序是先乘方,再乘除,最后算加减.
板书设计
教后反思 本节课的探究方式与上一课时相似,因此在教学中可以就此展开教学.在探究问题的过程中,进一步发挥学生的主动性,尽可能地让学生在已有知识的基础上,通过自主探究,获得对新知识的感性认识,进而理解运用.
8.1 幂的运算
8.1.3 同底数幂的除法
第1课时 同底数幂的除法
课题 同底数幂的除法 课型 新授课
教学内容 教材第50-51页的内容
教学目标 1.理解并掌握幂的运算性质4(同底数幂的除法),能直接运用其进行计算. 2.掌握同底数幂的除法运算并能运用其解决实际问题.
教学重难点 教学重点:理解并掌握幂的运算性质4(同底数幂的除法). 教学难点:运用同底数幂的除法法则进行相关运算.
教 学 过 程 备 注
1.创设情境,引入课题 一种液体每升含有1012个有害细菌.为了试验某种杀菌剂的效果,科学家们进行了实验,发现1滴杀菌剂可以杀死109个此种细菌.要将1升液体中的有害细菌全部杀死,需要这种杀菌剂多少滴 老师:读完题目,我们可以列出怎样的算式呢?(提问学生) 学生:可以列式为1012÷109. 老师:这个式子应该怎么计算呢? 请同学们讨论一下,类比同底数幂的乘法观察一下这个式子有什么特点,并计算一下? (学生活动)这个式子和同底数幂的乘法类似,形式上只是把乘号换成了除号,两个底数都是10的幂相除. 所以1012÷109=(103×109)÷109=103. 老师:听到同学们的分析都很全面,我们给这个式子起个名字,把1012÷109这种运算称为同底数幂的除法. 带着这个问题,我们来探究:同底数幂的除法法则.并验证同学们的计算是否正确. 2.探索新知,归纳知识 老师:首先找两位同学,仿照前一节学习的同底数乘法法则及表格第一行,完成下面表格. (红色笔处是学生所填写,老师点评) 老师:大家填的都是正确的,下面请其中一位同学说明一下填写的依据. 学生:a4÷a2的运算过程,是依据幂的意义,例如,分子上把幂a4展开,写成4个a相乘的形式,分母上把幂a 展开,写成2个a相乘的形式,然后根据除法的意义,得到结果. 老师:观察上表,发现同底数幂相除有什么规律? 学生:发现最终的结果还是幂的形式,底数和被除式(除式)的底数相同,指数等于前面两个幂的指数的差. 老师:这位同学总结的规律正确吗?接下来我们根据幂的意义及除法的意义来验证. 计算am÷an(a≠0,m,n都是正整数,且m>n). (师生互动)根据上面的运算,我们把指数换成字母,注意m>n,我们一起写一下计算过程: =am-n. 老师:这时候我们发现,上一位同学总结的规律是正确的. 这样我们就得到了米的运算性质4: am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数,且m>n). 用语言文字叙述:同底数幂相除,底数不变,指数相减. 老师:学习了同底数幂的除法,下面我们来练习一下,看看自己有没有掌握运算法则. 【教材例题】 例1 计算: 老师:下面我们请两位同学先分别说一下式子中的底数是什么,指数是什么,再上来做一下这两道题,其他同学在作业本上做.
学生1: 学生2: 老师:两位同学做的很对,接下来我们来看一下第(3)小题.(3)(a-b)5÷(b-a)4. 老师:提醒一下,这种我们可以把(a-b)看作一个整体,然后进行计算.下面我们一起看一下这个题. (师生互动)不妨设t=a-b,则b-a=-t, 此时,原式=t5÷(-t)4=t5÷t4=t, 所以(a-b)5÷(b-a)4=a-b. 3.学以致用,应用新知 考点1 直接运用幂的运算性质4进行计算 【例1】 计算: (1)(-xy)13÷(-xy)8; (2)(x-2y)3÷(2y-x)2; (3)(a2+1)6÷(a2+1)4÷(a2+1). 解析:利用同底数幂的除法法则即可进行计算,其中 (1)应把(-xy)看作一个整体; (2)把(x-2y)看作一个整体,2y-x=-(x-2y); (3)把(a2+1)看作一个整体. 解:(1)(-xy)13÷(-xy)8=(-xy)13-8=(-xy)5=-x5y5; (2)(x-2y)3÷(2y-x)2=(x-2y)3÷(x-2y)2=x-2y; (3)(a2+1)6÷(a2+1)4÷(a2+1)=(a2+1)6-4-1=a2+1. 考点2 逆用幂的运算性质4进行计算 【例2】已知am=8,an=5.求: (1)am-n的值; (2)a3m-3n的值. 解:(1)am-n=am÷an=8÷5 =1.6. (2)a3m-3n=a3m÷a3n=(am)3÷(an)3=83÷53=512÷125=. 4.随堂训练,巩固新知 (1)若a-4b-2=0,则3a÷81b等于( ) A. 9 B. C. 6 D. 答案:A (2)已知32·92x+1÷27x+1=81,求x的值. 解:因为32·92x+1÷27x+1=32·(3 )2x+1÷(3 )x+1 =32·34x+2÷33x+3 =32+4x+2-(3x+3) =3x+1=81=34, 所以x+1=4,解得x=3,所以x的值为3. (3)地震的强度通常用里克特震级表示,描绘地震级数字表示地震的强度是10的若干次幂.例如,用里克特震级表示地震是8级,说明地震的强度是107.1992年4月,荷兰发生了5级地震,12天后,加利福尼亚发生了7级地震,加利福尼亚的地震强度是荷兰地震强度的多少倍? 解:由题意,得106÷104=10 =100. 所以加利福尼亚的地震强度是荷兰地震强度的100倍. 5.课堂小结,自我完善 幂的运算性质4: am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数,且m>n). 6.布置作业 课本P50练习第1-2题,P54习题8.1第4、7题. 通过创造一种与现实生活有联系的问题情境,使学生体会到学习本节课的必要性,激发学生学习的热情. 教师鼓励学生根据幂的意义和除法的意义,独立探索计算. 鼓励学生自主探索,通过对具体数的计算,引导学生类比同底数幂的乘法,总结归纳出同底数幂的除法的运算性质,并运用幂的意义与除法的意义加以说明. 在此过程中,学生进一步体会了幂的意义,提升归纳、符号演算等推理能力. 这里应让学生格外注意性质成立的条件:a≠0,m>n,体会它的必要性. 这里把(a-b)看作一个整体,实际上渗透着“换元”的思想,对于这种不同底数的,要想办法换为相同底数,然后再进行计算. 计算同底数幂的除法时,先判断底数是否相同或变形为相同,再根据法则计算. 同底数幂的除法法则的逆用: am-n=am÷an
板书设计
教后反思 本节课引导学生观察、探究、类比、归纳幂的运算性质4(同底数幂的除法法则),过程中培养学生自主探索、合作交流的学习习惯.并且在初步学完练习时,要鼓励学生说明每一步的计算理由,而不是直接套用公式,进一步体会乘方和幂的意义.
8.1 幂的运算
8.1.3 同底数幂的除法
第2课时 零次幂、负整数次幂的运算
课题 零次幂、负整数次幂的运算 课型 新授课
教学内容 教材第51-53页的内容
教学目标 1.通过对具体数的运算,使学生通过归纳,获得对零次幂和负整数次幂意义的猜想. 2.理解零次幂和负整数指数幂的概念及性质. 3.会熟练进行零次幂和负整数指数幂的运算.
教学重难点 教学重点:理解零次幂和负整数指数幂的概念及性质. 教学难点:会熟练进行零次幂和负整数指数幂的运算.
教 学 过 程 备 注
1.回顾复习,引入课题 老师:根据以前学过的知识,计算下面各题: 10÷10=______;10 ÷10 =_______;10 ÷10 =_________. 学生:全都是1. 10÷10=1;10 ÷10 =100÷100=1;10 ÷10 =1 000÷1 000=1. 老师继续提问:那下面几道题的结果呢? 10÷100=______;10÷10 =_______;10÷104=_________. 学生:10÷100=;10÷10 =; 10÷104=. 老师:上面几道题的计算都正确.下面我们来探究新知识. 【探究】我们上一节课得到了当m>n时,的运算法则,那么当m≤n(m,n都是正整数)时,又如何计算呢? 2.探索新知,归纳知识 (1)当被除式的指数等于除式的指数(即m=n)时,例如, 33÷33=1,108÷108=1,an÷an=1. 我们知道,所得的商都是1,下面我们按照同底数幂的除法性质进行计算,得(找三位同学上台板书演示) 学生1:33÷33=33-3=30, 学生2:108÷108=108-8=100, 学生3:an÷an=an-n=a0. 老师:同学们观察一下,这两种算法,你有什么发现? (学生回答,老师板书) 发现:30=1,100=1,a0=1. 老师:这样就出现了零次幂.我们约定:a0=1(a≠0). 用语言叙述:任何一个不等于零的数的零次幂都等于1. (2)当被除式的指数小于除式的指数(即m<n)时,例如, 32÷35=______,104÷108=______,am÷an=___________. 老师:下面找三位同学,按照分数约分的方法计算上面三个算式. 老师:下面我们再找三位同学,仿照同底数幂的除法性质进行计算. 32÷35=32-5=3-3;104÷108=104-8=10-4;am÷an=am-n=a-p(p=n-m). 老师:这样就出现了负整数次幂. 所以我们约定: 用文字语言叙述:何一个不等于零的数的-p(p是正整数)次幂,等于这个数的p次幂的倒数. 老师总结:通过上面的探究过程,对于同底数幂的除法,在计算时,就不需要限制条件m>n了. 也就是, 【教材例题】 例5 计算: (1)106÷106; (2) (3)(-2) ÷(-2)5. 解:(1)106÷106=106 6=100=1. (3)(-2) ÷(-2)5=(-2)3-5=(-2)-2== 3.学以致用,应用新知 考点1 零次幂和负整数次幂中底数的取值范围 【例1】若(x-3)0-2(3x-6)-2有意义,则x的取值范围是(  ) A.x>3 B.x≠3且x≠2 C.x≠3或x≠2 D.x<2 解析:根据题意,若(x-3)0有意义,则x-3≠0,即x≠3. (3x-6)-2有意义,则3x-6≠0,即x≠2, 所以x≠3且x≠2.故选B. 答案:B 考点2 比较数的大小 【例2】若a=(-)-2,b=(-1)-1,c=(-)0,则a、b、c的大小关系是(  ) A.a>b=c B.a>c>b C.c>a>b D.b>c>a 解析:因为a=(-)-2=(-)2=,b=(-1)-1=-1,c=(-)0=1,所以a>c>b.故选B. 答案:B 考点3 分类讨论有多种解的问题 【例3】已知(2x+3)x+2 021=1,求x的值. 解:此题要分情况讨论. ①当2x+3=1时,解得x=-1,则x+2 021=2 020, 此时(2x+3)x+2 021=12 020=1. ②当2x+3=-1时,解得x=-2,则x+2 021=2 019, 此时(2x+3)x+2 021=(-1)2 019=-1. ③当x+2 021=0时,解得x=-2 021, 则2x+3=2×(-2 021)+3=-4 039≠0, 此时(2x+3)x+2 021=(2x+3)0=1. 综上所述,x的值为-2 021或-1. 4.随堂训练,巩固新知 (1)若(x-6)0=1成立,则x的取值范围是(  ) A.x≥6 B.x≤6 C.x≠6 D.x=6 解析:因为(x-6)0=1成立, 所以x-6≠0,解得x≠6.故选C. 答案:C (2)计算下列各式: ①30÷5-2; ②(-5)5÷(-5)17. ③24÷-2×2 ; ④(2 023-π)0÷-2. 解:①30÷5-2=30-(-2)=3 =9. ②(-5)5÷(-5)17=(-5)5-17=5-12. ③24÷-2×2 =24÷2 ×2 =24. ④(2 023-π)0÷-2=1÷2=4. (3)若(x-1)x+1=1,求x的值. 解:①当x+1=0,即x=-1 时,(x-1)x+1=(-2)0=1; ②当x-1=1,即x=2 时,(x-1)x+1=13=1; ③当x-1=-1,即x=0 时,(x-1)x+1=(-1)1=-1. 故x的值为-1或2. 5.课堂小结,自我完善 ①零次幂: 约定:a0=1(a≠0). 任何一个不等于零的数的零次幂都等于1. ②负整数次幂: 约定: 何一个不等于零的数的-p(p是正整数)次幂,等于这个数的p次幂的倒数. ③同底数幂的除法法则: am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数). 6.布置作业 课本P53练习第1-2题,P54习题8.1第5、6、8题. 通过对具体数的运算,引入零次幂与负整数次幂的学习. 根据不等于零的一个数除以本身其商为1,直接得出第一组算式的商,引出零次幂;根据分数约分的方法计算第二组算式,引出负整数次幂. 引导学生利用两种不同的方法,计算、归纳出零次幂和负整数次幂的运算. 注意提醒学生使用同底数幂的除法,从而将同底数幂的除法推广到m=n的情形. 用具体的实例通过数的约分计算和比较同底数幂的除法的性质,得到负整数次幂的运算,并将同底数幂的除法推广到m<n的情形. 同时,利用负整数次幂,结合科学记数法可以表示绝对值小于1的数(为下一节奠定基础). 将同底数幂的除法运算法则中的m,n扩大到全体整数. 本题考查的是零次幂和负整数次幂,非0数的零次幂等于1,注意:零次幂的底数不能为0,负整数次幂的底数不能为0. 关键是熟悉运算法则,利用计算结果比较大小.提醒学生注意,当底数是分数时,只要把分子、分母颠倒,负指数就可变为正指数. 引导学生归纳总结,等于1的幂的情况: ①1的任意次幂都等于1; ②(-1)的偶次幂等于1; ③非零数的零次幂等于1. 通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率.
板书设计
教后反思 本节课引导学生计算、猜想、归纳零次幂和负整数次幂的运算,课堂中鼓励学生自主探究,小组合作交流,调动学生学习的积极性,在拓展学生学习空间的同时,有效地保证课堂学习质量.
8.1 幂的运算
8.1.3 同底数幂的除法
第3课时 用科学记数法表示绝对值小于1的数
课题 用科学记数法表示绝对值小于1的数 课型 新授课
教学内容 教材第53-55页的内容
教学目标 1.会用科学记数法表示绝对值小于1的数. 2.能在具体情景中感受绝对值小于1的数的大小.
教学重难点 会用科学记数法表示绝对值小于1的数.
教 学 过 程 备 注
1.回顾复习,引入课题 老师:我们上册时学过用科学记数法来表示一些绝对值大于10的数,例如: 2 280 000=____________;-96 200 000 000=____________. (找两个学生回答) 学生1:2.28×106. 学生2:-9.62×1010. 老师:回答正确.看来同学们已经掌握了用科学记数法表示绝对值大于10的数, (师生互动)学生一起回答,老师板书. 一般地,一个绝对值大于10的数都可记成±a×10n的形式,其中1≤a<10,n是正整数,n 等于原数的整数位数减 1. 老师提问:如果是绝对值小于1的数呢? 例如:细胞的直径只有1微米(um),即0.000 001 m. 0.000 001用科学记数法怎么表示? 本节课我们就来探究如何用科学记数法表示绝对值小于1的数. 2.探索新知,归纳知识 老师:请同学们先分组交流讨论,用科学记数法表示0.000 001.(老师提问) 4组学生代表:我们小组是利用分数进行转化的, 0.000 001 老师:首先这种方法是正确的,其次该组同学的结果也正确. 总结:把小数转化为分数,然后把把分母写成幂的形式,最后结合负整数次幂即可写成科学记数法的形式. 老师:下面用科学记数法表示-0.000 43.(写出转化的过程) 学生: 老师:表示正确.这里同学们需要特别注意,分子的绝对值必须满足大于等于1小于10. (师生互动)通过上面两个数,用科学记数法表示的方法,我们可以总结: 绝对值小于1的数可记成±a×10-n的形式,其中1≤a<10,n是正整数,n等于原数中第一个不等于零的数字前面的零的个数(包括小数点前面的一个零). 【教材例题】 例6 用科学记数法表示下列各数: (1)0.000 76; (2)-0.000 001 59. 解:(1)0.000 76=7.6×0.000 1=7.6×10-4. (2)-0.000 001 59=-1.59×0.000 001=-1.59×10-6. 3.学以致用,应用新知 考点1 用科学记数法表示绝对值小于1的数 【例1】世界上最小、最轻的昆虫是膜翅目缨小蜂科的一种卵蜂,体长仅0.021厘米,其质量也只有0.000 005克.用科学记数法表示上述两个数据. 解:0.021厘米用科学记数法表示为2.1×10-2厘米; 0.000 005克用科学记数法表示为5×10-6克. 考点2 用科学记数法进行计算 【例2】在电子显微镜下测得一个圆球形体细胞的直径是0.000 005 cm,求20 000个这样的细胞排成的细胞链的长度. 解:0.000 005=5×10-6,20 000=2×104. 0.000 005×20 000=5×10-6×2×104 =5×2×10-6×104=10×10-2=10-1=0.1(cm). 答:20 000个这样的细胞排成的细胞链的长度为0.1 cm. 考点3 将用科学记数法表示的数还原为原数 【例3】用小数表示下列各数. (1)5.2×10-5; (2)1.05×10-5; (3)-1×10-2; (4)-7.001×10-3. 解:(1)5.2×10-5=0.000 052; (2)1.05×10-5=0.000 010 5; (3)-1×10-2=-0.01; (4)-7.001×10-3=-0.007 001. 4.随堂训练,巩固新知 (1)一个只有昆虫大小的机器人,机身由碳纤维制成,重量为0.000 106千克,0.000 106用科学记数法可表示为(  ) A.1.06×10-4 B.1.06×10-5 C.10.6×10-5 D.106×10-6 答案:A (2)用小数表示下列各数: ①2×10-7; ②-3.14×10-5; ③7.08×10-3. 解:①2×10-7=0.000 000 2. ②-3.14×10-5=-0.000 031 4. ③7.08×10-3=0.007 08. 5.课堂小结,自我完善 (1)用科学记数法表示绝对值小于1的数 绝对值小于1的数可记成±a×10-n的形式,其中1≤a<10,n是正整数,n等于原数中第一个不等于零的数字前面的零的个数(包括小数点前面的一个零). (2)还原用科学记数法表示的数 将科学记数法表示的数a×10-n“还原”成通常表示的数,就是把a的小数点向左移动n位所得到的数. 6.布置作业 课本P54练习第1-2题,P54习题8.1第9题. 本节通过回顾复习,类比用科学记数法表示绝对值大于10的数,引入用科学记数法表示绝对值小于1的数. 教学中注意引导学生对比用科学记数法表示绝对值大于10的数的方法,并结合负整数次幂的意义自主探索用科学记数法表示绝对值小于1的数的方法. 教材例题的答案将探索过程中分数的形式改为小数的形式,可以让学生体会到指数n的确定. 用科学记数法表示较大或较小的数,有利于按幂的运算性质简化计算. 将科学记数法表示的数a×10-n“还原”成通常表示的数,就是把a的小数点向左移动n位所得到的数. 通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率.
板书设计
教后反思 本节课引导学生回顾复习,类比用科学记数法表示绝对值大于10的数的方法,归纳出用科学记数法表示绝对值小于1的数的方法.课堂中鼓励学生自主探究,小组合作交流,调动学生学习的积极性,在拓展学生学习空间的同时,有效地保证课堂学习质量.