(共41张PPT)
第 1 页:封面页
标题:25.1.2 正投影
副标题:人教版初中数学九年级上册 | 特征 作图 三视图基础
配图:左侧为 “正投影示意图”(平行光线垂直投影面,长方体投影为等大长方形),右侧为 “正投影应用图”(机械零件图纸局部,标注尺寸)
落款:授课教师 / 日期
第 2 页:学习目标
知识目标:精准理解正投影的定义,掌握 “真实性、积聚性、类似性” 三大核心特征,明确正投影与三视图的内在关联。
能力目标:能根据物体与投影面的位置关系判断正投影形状,初步掌握简单几何体的正投影作图方法,提升空间几何转化能力。
素养目标:体会正投影在工程、建筑中的精准性价值,培养严谨的作图习惯与数形结合思想,理解 “数学原理服务实际生产” 的意义。
第 3 页:情境导入 为何需要正投影?
矛盾情境展示(配图对比):
问题场景:用倾斜的平行光线投射长方体零件,得到的平行投影是变形的平行四边形,无法准确标注长度、宽度(普通平行投影的局限);
解决场景:用垂直于投影面的平行光线投射同一零件,投影为长方形,与零件的长、宽尺寸完全一致(正投影的优势)。
思考提问:
正投影与上节课提到的普通平行投影有何本质区别?(光线与投影面的位置关系)
为什么建筑图纸、机械零件图都必须采用正投影绘制?(保证尺寸精准,满足施工 / 加工需求)
第 4 页:核心概念 正投影的定义与本质
1. 正投影的严格定义
由平行光线垂直于投影面照射物体形成的投影,叫做正投影。
三大核心要素(配标注模型图):
光线:必须是平行光线(区别于中心投影);
角度:光线与投影面必须呈 90° 垂直(区别于普通平行投影);
结果:投影能准确反映物体的实际形状与尺寸(核心价值)。
2. 正投影与相关概念的关系
(配集合关系图:投影 平行投影 正投影)
从属关系:正投影是特殊的平行投影,特殊之处在于 “光线垂直投影面”;
本质差异:普通平行投影仅保证 “相似不变形”,正投影可实现 “全等不变形”(当物体与投影面平行时)。
第 5 页:核心模块 1 正投影的三大特征
1. 特征总览(以长方体为例,配多角度投影图)
特征名称
物体与投影面的位置关系
投影表现
实例验证
真实性
物体的某一平面与投影面平行
投影与该平面的形状、大小完全相同(全等图形)
水平放置的正方形纸板,正投影为等大正方形
积聚性
物体的某条棱 / 某个平面与投影面垂直
棱的投影积聚为一个点,平面的投影积聚为一条线段
直立的铅笔(棱垂直投影面),正投影为一个点
类似性
物体的某一平面与投影面倾斜(不平行也不垂直)
投影与该平面形状相似但尺寸缩小(对应线段比例不变,角度可能改变)
倾斜放置的长方形木板,正投影为相似的平行四边形
2. 特征辨析与应用
关键提醒:正投影的特征由 “物体与投影面的夹角” 唯一决定,三者不会同时出现(如某平面满足 “真实性” 就不可能同时满足 “积聚性”);
工程价值:利用 “真实性” 绘制零件的标准面尺寸,利用 “积聚性” 简化垂直棱的投影,利用 “类似性” 反映倾斜结构的形状特征。
第 6 页:核心模块 2 简单几何体的正投影作图
1. 作图核心原则
光线方向:始终假定平行光线垂直于投影面(作图时可标注 “⊥” 符号示意);
位置摆放:尽量使几何体的主要平面与投影面平行或垂直,优先呈现 “真实性” 特征;
线条规范:可见轮廓线用实线,不可见轮廓线用虚线(初步渗透三视图作图规范)。
2. 典型几何体作图示例(分步配图)
(1)正方体的正投影
当正方体一个面平行于投影面时:正投影为正方形(体现真实性);
当正方体一条棱垂直于投影面时:正投影为正方形(此时相邻面均倾斜,仍保持类似性)。
(2)圆柱体的正投影
当圆柱轴线垂直于投影面时:正投影为圆形(上下底面平行投影面,体现真实性);
当圆柱轴线平行于投影面时:正投影为长方形(侧面展开的正投影,上下底面积聚为线段)。
(3)圆锥体的正投影
当圆锥轴线垂直于投影面时:正投影为圆形(底面体现真实性,顶点投影为圆心);
当圆锥轴线平行于投影面时:正投影为等腰三角形(底面积聚为线段,侧面体现类似性)。
第 7 页:核心模块 3 正投影与三视图的衔接
1. 三视图的本质:多面正投影
三投影面体系建立(配立体示意图):
正面(V 面):正对着观察者的垂直投影面;
水平面(H 面):水平放置的投影面;
侧面(W 面):右侧立的垂直投影面;
三个投影面互相垂直,交点为投影原点。
2. 三视图与正投影的对应关系
视图名称
投射方向
正投影面
反映的尺寸
主视图
由前向后投射
正面(V 面)
物体的长和高
俯视图
由上向下投射
水平面(H 面)
物体的长和宽
左视图
由左向右投射
侧面(W 面)
物体的宽和高
3. 核心投影规律(预习铺垫)
三视图的 “三等关系”:主视图与俯视图长对正,主视图与左视图高平齐,俯视图与左视图宽相等(正投影的真实性保证尺寸对应)。
第 8 页:典例精讲 正投影的判断与作图
例题 1:正投影特征判断
如图,将直角三角形纸板分别按以下方式摆放,其正投影形状对应正确的是( ):
① 纸板与投影面平行;② 纸板的斜边与投影面平行,直角边与投影面垂直;③ 纸板与投影面倾斜。
A. ①直角三角形 ②线段 ③钝角三角形 B. ①直角三角形 ②点 ③锐角三角形
解答:选 A
解析:①满足真实性,投影与原三角形全等(直角三角形);②直角边垂直投影面,纸板积聚为线段(积聚性);③倾斜放置,投影为类似的钝角三角形(类似性)。
例题 2:长方体的正投影作图
已知长方体的长 5cm、宽 3cm、高 4cm,当它的长 × 宽面平行于投影面时,画出其正投影,并标注尺寸。
解答步骤:
确定光线方向:平行光线垂直于长 × 宽所在的投影面;
依据真实性特征:正投影为长方形,长 = 5cm,宽 = 3cm;
作图:绘制长方形,标注长 5cm、宽 3cm(高在该投影面不体现)。
第 9 页:易错警示与避坑指南
常见易错点:
混淆 “正投影” 与 “普通平行投影”:误将 “平行光线投射的投影” 都当作正投影(忽略 “垂直投影面” 的关键条件);
误解 “积聚性” 适用场景:认为所有垂直于投影面的物体都投影为点(仅棱垂直时投影为点,平面垂直时投影为线段);
作图漏标关键尺寸:正投影的核心价值是 “尺寸精准”,作图时未标注对应长度、宽度(如长方体投影漏标长或宽)。
避坑技巧:
判断正投影的两步法:先看光线是否平行(排除中心投影),再看光线是否垂直投影面(区分普通平行投影);
分析投影形状时:先确定物体表面与投影面的位置关系(平行→真实,垂直→积聚,倾斜→类似);
作图规范:用直尺画实线 / 虚线,尺寸标注在投影轮廓外侧,保证清晰准确。
第 10 页:课堂练习 分层巩固
基础题:
(1)正投影的投影线必须满足______且______(答案:互相平行,垂直于投影面);
(2)当圆柱体的轴线与投影面垂直时,其正投影是______(答案:圆形)。
中档题:
一个棱长为 4cm 的正方体,分别将它的一个面、一条棱、一个顶点正对投影面,画出三种情况下的正投影,并说明对应的特征。(答案:面正对→正方形,真实性;棱正对→长方形,类似性;顶点正对→正方形,类似性)
提升题:
已知圆锥的底面半径 2cm、高 5cm,当它的底面平行于投影面时,正投影的面积是多少?(答案:4π cm ,提示:底面正投影为等大圆形,面积 =π×2 =4π)
第 11 页:课堂小结与作业布置
小结:
核心定义:正投影是垂直于投影面的平行投影,是 “精准反映尺寸” 的特殊平行投影;
关键特征:真实性(平行时全等)、积聚性(垂直时聚为点 / 线)、类似性(倾斜时相似);
知识关联:三视图本质是物体在三个互相垂直投影面上的正投影,核心遵循 “长对正、高平齐、宽相等”。
作业:
基础作业:教材习题 25.1 第 3、4 题(正投影特征判断、简单几何体作图);
拓展作业:观察家中的长方体包装盒(如鞋盒),分别从正面、上面、左面用手机垂直拍摄(模拟正投影),对比三张照片的尺寸关系;
实践作业:用硬纸板制作一个长 6cm、宽 4cm、高 3cm 的长方体模型,将其长 × 高面平行于墙面(投影面),用手电筒(模拟平行光线)垂直墙面照射,测量投影的长和高,验证真实性特征。
2025-2026学年沪科版数学九年级下册【示范课精品课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
25.1.2正投影
第25章 投影与视图
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
复习引入
1. 说一说什么是投影、投射线、投影面.
照射光线叫做投射线,
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.
投影面
投影
投射线
投影所在的平面叫做投影面.
2. 什么是平行投影和中心投影?它们有什么区别和联系?
区别 联系
平行投影
中心投影 投射线互相平行,
形成平行投影
投射线发自一点,形成中心投影
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)
3. 做一做:
(1) 物体的影子在正东方,则太阳在物体的 ( )
A. 正北 B. 正南 C. 正西 D. 正东
(2) 太阳发出的光照在物体上是 ,车灯发出
的光照在物体上是 .
C
平行投影
中心投影
线段的正投影
三角板在光线照射下形成投影,观察下图,它们有什么相同点和不同点?
观察与思考
在平行投影中,如果投射线垂直于投影面,那么这种投影称为正投影.
知识要点
投影
平行投影
中心投影
正投影
斜投影
投射线集中于一点
投射线互相平行,且斜着照射投影面
投射线垂直于投影面
准备素材:铅笔,矩形纸板,长方体纸盒
问题1 用一束平行光垂直于水平桌面照射一支铅笔,改变铅笔的位置,观察它在桌面上投影的形状,你能发现线段的正投影的规律吗?
合作探究
H
A
B
A
B
A
B
铅笔可看作线段 AB
A'
B'
A'
B'
A' (B')
H 为投影面
A'B' = AB
A'B'<AB
A'B' = 0
平行
倾斜
垂直
线段的正投影有如下规律:
平行长不变,倾斜长缩短,垂直成一点.
知识要点
2. 在同一时刻,两根长度不等的木杆置于阳光下,但
它们的影长相等,则它们的相对位置是 ( )
A.两根垂直于地面 B.两根都平行斜插在地面上
C.两根木杆不平行 D.一根倒在地上
C
1. 木棒长为 1 m,则它的正投影的长一定 ( )
A.大于 1 m B.小于 1 m
C.等于 1 m D.小于或等于 1 m
D
练一练
H
问题2 用一束平行光垂直于水平桌面照射一张矩形纸板 ABCD,改变纸板的位置,观察它在桌面上投影的形状,你能发现矩形 ABCD 正投影的规律吗?
A
B
D
C
平面图形的正投影
H
A
B
D
C
A'
B'
C'
D'
A'
B'
C'
D'
A
B
D
C
平行
倾斜
垂直
D'(A')
C'(B')
A
B
D
C
四边形 ABCD 与四边形 A'B'C'D' 重合
四边形 A'B'C'D' 在大小和形状上已发生改变
四边形 A'B'C'D'变为线段 C'D'
(或 A'B')
平面图形的正投影有如下规律:
平行形不变,倾斜形改变,垂直成线段.
知识要点
1. 皮皮拿着一块正方形纸板在阳光下做投影实验,该
纸板在投影面上形成的投影不可能是 ( )
A
B
C
D
D
练一练
2. 小明同学拿着一个三角形木架在太阳光下玩,他不断
变换着木架的位置,则该木架在地上出现的影子可能
是 ______(填序号).
①点;②线段;③三角形;④四边形.
②③
H
立体图形的正投影
问题3 根据平面图形正投影的规律,你能说出长方体ABCD-A1B1C1D1 在投影面 H 上的正投影是什么图形吗?
A1
B1
C1
D1
A
B
C
D
A'
B'
C'
D'
长方体在投影面
H 上的正投影就是矩形 A'B'C'D'
H
A1
B1
C1
D1
A
B
C
D
想一想:若将长方体 ABCD-A1B1C1D1 倾斜放置,它在投影面 H 上的正投影是什么图形?
长方体的两个面 ABB1A1 与 DCC1D1 垂直于投影面,故这两个面在投影面上的投影为两条线段.
长方体的另外四个面在投影面上的投影都是平面图形.
几何体的正投影有如下规律:
一般地,一个几何体在一个平面上的正投影是一个平面图形.
一个几何体在一个平面上的正投影叫做这个几何体的视图.
知识要点
1. 如图,箭头表示投射线的方向,则图中圆柱的正
投影是 ( )
A.圆 B.圆柱
C.梯形 D.矩形
D
2. 底面与投影面垂直的圆锥的正投影是 ( )
A.圆 B.三角形 C.矩形 D.正方形
B
练一练
例 圆柱的轴截面平行于投影面,它的正投影是边长为 4 的正方形,则这个圆柱的表面积是______.
4
4
圆柱的底面直径为 4
圆柱的高为 4
典例精析
1. 圆形物体在阳光下的投影不可能是 ( )
A.圆形 B.线段 C.矩形 D.椭圆形
C
2. 直铁丝长 1.2 m,则它的正投影的长一定 ( )
A. 大于 1.2 m B. 小于 1.2 m
C. 等于 1.2 m D. 小于或等于 1.2 m
D
3. 下列说法正确的有 ( )
①线段 a 垂直于投影面 P,则线段 a 在投影面 P 上的
正投影是一个点;②长方形的对角线垂直于投影面,
则长方形在投影面上的正投影是一条线段;③正方体
的一侧面与投影面平行,则该正方体有 4 个面的正投
影是线段;④圆锥的轴截面与投影面平行,则圆锥在
投影面上的正投影是等腰三角形.
A.1 个 B.2 个 C.3 个 D.4 个
D
4. 下图水杯的杯口与投影面平行,投射线的方向如箭
头所示,它的正投影是 ( )
D
5. 画出投射线从上方射向下列立体图形下方的正投影.
解:如图所示.
6. 如图①,已知一根长 8 cm 的木棒 AB 平行于投影面
α,投影线垂直于 α.
(1) 求影子 A1B1 的长度;
(2) 如图②,若将木棒绕其端点 A 逆时针旋转 30°,求旋转后木棒的影长 A2B2 .
答案:(1) A1B1 = 8 cm.
E
(2) A2B2 = cm.
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1.把一个正六棱柱如图摆放,当光线由正前方射到后方时,它的正投影是( )
B
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2.[2024·滁州模拟]由四个相同小立方体拼成的几何体如图所示,当光线由上向下垂直照射时,该几何体在水平投影面上的正投影是( )
A
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3.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________(填 “相同”“不一定相同”或“不相同”).
相同
4.[2024·宿州宿城第一初级中学期末]物体正投影的形状、大小与它相对于投影面的位置有关.一个正方形纸板的正投影不可能是( )
A.一条线段
B.一个与原正方形全等的正方形
C.一个邻边不等的平行四边形
D.一个等腰梯形
D
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【点拨】 如图,过点B作BC⊥AA1于点C,
∴∠ACB=90°.∵A1B1是线段AB
在投影面上的正投影,
∴AA1⊥A1B1,BB1⊥A1B1.
∴四边形A1B1BC为矩形.
∴BC=A1B1,∠B1BC=90°.
∴∠ABC=∠ABB1-∠CBB1=20°.∴BC=AB·cos20°.
∴A1B1=AB·cos20°=a·cos20° cm.
【答案】 A
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7.如图,把一根直的细铁丝(记为线段AB)放在三个不同位置,三种情形下铁丝的正投影各是什么形状?
(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(铁丝不一定要与投影面有交点).
通过观察,我们可以发现:
(1)当线段AB平行于投影面α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α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α时,它的正投影是一个________.
=
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>
点
8.如图,把正方体一个顶点朝上立放,在它下面放一张白纸,使纸面与太阳光垂直,则正方体在纸上的正投影是( )
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C
正投影及其性质
线段的正投影
平面图形的正投影
几何体的正投影
平行长不变,倾斜长变短,垂直成一点
影长≤线段长
平行形不变,倾斜形改变,垂直成线段
平面图形
视图
必做作业:从教材习题中选取;
选做作业:完成练习册本课时的习题.
谢谢观看!