(共26张PPT)
第 1 页:封面
标题:29.1.2 正投影
副标题:人教版九年级数学下册
配图:左侧为正方体在不同角度平行光下的投影(正投影与斜投影对比),右侧为正方体正投影的三视图示意图(主视图、俯视图、左视图)
落款:授课教师 / 日期
第 2 页:学习目标
知识与技能:
理解正投影的定义(平行光线垂直于投影面的投影),明确其与平行投影、斜投影的从属关系
掌握线段、平面图形的正投影规律,能准确判断不同位置下物体正投影的形状
会绘制简单几何体(如正方体、圆柱体)的正投影,为后续三视图学习奠定基础
过程与方法:
通过观察、对比、动手作图,经历 “特殊投影识别 — 规律归纳 — 几何体投影绘制” 的过程,提升空间想象与几何作图能力
借助正投影与实际视图的关联,体会 “从特殊到一般” 的数学思想
情感态度:
感受正投影在工程制图、建筑设计中的重要应用,体会数学的实用性
在几何体投影绘制中,培养严谨细致的作图习惯与空间思维能力
第 3 页:复习回顾与概念引入
复习旧知:
平行投影定义:由平行光线形成的投影,分为正投影和斜投影
思考:平行投影中,当光线与投影面满足什么条件时,投影能更准确反映物体的形状和尺寸?
情境引入:
实例 1:建筑工人绘制施工图时,需用一种能精准体现构件尺寸的投影,这种投影就是正投影
实例 2:数学课本平放在桌面上,用垂直于桌面的平行光照射,课本的投影与课本形状、大小基本一致,这就是正投影
概念聚焦:正投影是平行投影的特殊形式,也是工程制图、几何体视图的核心基础,今天我们将系统学习正投影的定义、规律与应用。
第 4 页:正投影的定义与核心特征
定义精准解读:
定义:在平行投影中,当平行光线垂直于投影面时,所形成的投影叫做正投影。
从属关系梳理:
核心特征:
光线特点:必须同时满足 “平行光线” 和 “垂直于投影面” 两个条件,缺一不可
投影效果:能最大程度保留物体的原始形状和尺寸(如矩形正投影可能为矩形或线段,尺寸与原物体对应边成比例或相等)
应用优势:相比斜投影,正投影更直观、精准,是工程制图、产品设计的标准投影方式
第 5 页:线段的正投影规律
线段与投影面的三种位置关系及正投影(结合配图分析):
线段位置
与投影面关系
正投影形状
投影长度特点
位置 1
平行于投影面
线段
投影长度 = 线段实际长度(等长投影)
位置 2
垂直于投影面
一个点
投影长度 = 0(缩为一点)
位置 3
倾斜于投影面
线段
投影长度 < 线段实际长度(缩短投影)
实例验证:
画一根长度为 5cm 的线段 AB:
当 AB 平行于水平投影面时,正投影 A'B'=5cm;
当 AB 垂直于水平投影面时,正投影 A'B' 缩为一点;
当 AB 与水平投影面成 30° 角时,正投影 A'B'=5×cos30°≈4.33cm(缩短)
规律总结:线段的正投影长度取决于线段与投影面的夹角,平行时最长(等长),垂直时最短(缩为点),倾斜时介于两者之间。
第 6 页:平面图形的正投影规律
平面图形与投影面的三种位置关系及正投影(以矩形为例):
图形位置
与投影面关系
正投影形状
投影面积特点
位置 1
平行于投影面
与原图形全等的矩形
投影面积 = 图形实际面积
位置 2
垂直于投影面
一条线段(矩形的一条边或对角线)
投影面积 = 0(缩为线段)
位置 3
倾斜于投影面
与原图形相似的矩形(或平行四边形)
投影面积 < 图形实际面积
特殊图形验证:
正三角形平行于投影面时,正投影为全等正三角形;倾斜于投影面时,正投影为相似正三角形;垂直于投影面时,正投影为一条线段
关键提醒:平面图形的正投影形状由图形与投影面的位置关系决定,只有平行时才能保持形状和大小不变,这是正投影用于精准制图的核心原因。
第 7 页:简单几何体的正投影绘制(一)—— 正方体
绘制步骤(以正方体正投影为主视图为例):
① 确定投影面:选择竖直平面作为主视图投影面
② 确定光线方向:平行光线垂直于竖直投影面(水平向右照射)
③ 分析正方体面与投影面的关系:正方体前面平行于投影面,其他面垂直或倾斜于投影面
④ 绘制正投影:前面的正投影为正方形(与前面全等),其他面的正投影被前面遮挡或缩为线段,最终主视图为一个正方形
不同投影面下的正投影:
俯视图(投影面为水平面,光线垂直向下):正投影为正方形(与正方体上表面全等)
左视图(投影面为左侧竖直面,光线垂直向右):正投影为正方形(与正方体左侧面全等)
易错点警示:绘制时需注意遮挡关系,被前面遮挡的棱线不绘制,仅画出可见轮廓线。
第 8 页:简单几何体的正投影绘制(二)—— 圆柱体
绘制步骤(以圆柱体正投影为主视图为例):
① 确定投影面:竖直平面为主视图投影面,光线水平向右垂直于投影面
② 分析圆柱体结构:圆柱体由两个圆形底面和一个侧面组成,底面垂直于投影面,侧面倾斜于投影面
③ 绘制正投影:
底面正投影:两个圆形底面垂直于投影面,正投影缩为两条平行线段(长度等于底面直径)
侧面正投影:侧面展开为矩形,正投影为一个矩形(高度等于圆柱体高度,宽度等于底面直径)
④ 最终主视图:一个矩形,上下边为底面投影的线段,左右边为侧面轮廓线
俯视图绘制:
投影面为水平面,光线垂直向下,圆柱体上底面平行于投影面,正投影为圆形(与底面全等),下底面被遮挡,仅画可见的上底面圆形
第 9 页:正投影的实际应用 —— 工程制图与三视图基础
工程制图中的正投影:
原理:利用正投影能精准反映物体尺寸的特点,工程图纸(如建筑施工图、机械零件图)均以正投影为基础绘制
实例:房屋施工图中,通过正投影绘制的平面图、立面图,能准确标注墙体长度、门窗尺寸等关键数据
三视图与正投影的关联:
三视图定义:主视图(从正面正投影)、俯视图(从上面正投影)、左视图(从左面正投影)的总称
核心关系:三视图本质是同一几何体在三个互相垂直的投影面上的正投影,三者结合能完整反映几何体的空间形状
示例:展示正方体的三视图,标注 “三个视图均为正方形,分别对应不同方向的正投影”
第 10 页:巩固练习
选择题:
(1)下列关于正投影的说法,正确的是( )
A. 正投影是中心投影的特殊形式 B. 正投影中光线可以不平行于投影面
C. 线段平行于投影面时,正投影与线段等长 D. 平面图形垂直于投影面时,正投影为原图形相似图形
(2)圆柱体的主视图(正投影)形状为( )
A. 圆形 B. 矩形 C. 三角形 D. 梯形
填空题:
(1)正投影的两个核心条件是______和______;
(2)正方形平行于投影面时,正投影为______;垂直于投影面时,正投影为______。
作图题:
画出一个底面边长为 3cm、高为 4cm 的正四棱柱(长方体)的主视图和俯视图(均为正投影),并标注尺寸。
第 11 页:课堂小结
知识梳理:
正投影定义:平行光线垂直于投影面的投影,是平行投影的特殊形式
核心规律:
线段:平行投影面等长,垂直投影面缩为点,倾斜投影面缩短
平面图形:平行投影面全等,垂直投影面缩为线段,倾斜投影面相似(或类相似)
几何体应用:正方体、圆柱体的正投影绘制,为三视图学习奠定基础
思想方法:
分类讨论:按物体与投影面的不同位置关系,分析正投影的形状变化
数形结合:通过图形直观呈现正投影规律,将空间关系转化为平面图形
易错点回顾:
混淆正投影与斜投影的条件,误将 “平行光线” 当作正投影唯一条件(忽略 “垂直投影面”)
绘制几何体正投影时,遗漏遮挡关系,误画不可见轮廓线
第 12 页:布置作业
基础作业:教材对应习题,完成 2 道线段 / 平面图形正投影判断提和 2 道正方体、圆柱体正投影作图题
提升作业:
(1)一个底面半径为 2cm、高为 5cm 的圆柱体,分别画出它的主视图、俯视图和左视图(正投影),并标注关键尺寸;
(2)探究:一个正三棱锥(底面为正三角形,侧面为三个全等等腰三角形),当底面平行于投影面时,正投影是什么形状?当底面垂直于投影面时,正投影又是什么形状?
实践作业:
(1)观察家中的长方体物品(如书本、文具盒),分别从正面、上面、左面用手机垂直拍摄,得到物品的正投影照片,对比照片与物品实际形状的关系;
(2)用硬纸板制作一个简单的正方体模型,通过手电筒(模拟平行光)垂直照射不同面,观察并记录正投影的形状变化
2025-2026学年人教版数学九年级下册【公开课精做课件】
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
29.1.2正投影
第二十九章 投影与视图
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
1. 说一说什么是投影、投影线、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?
复习引入
3. 做一做:
(1) 物体的影子在正北方,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得到 ,车灯发
出的光照在物体上得到 .
B
平行投影
中心投影
正投影的概念及性质
下图是三角形纸板在光线照射下形成投影,其中图①与图②③的投影线有什么区别?图②③的投影线与投影面的位置关系又有什么区别?
观察与思考
图①
图②
图③
投影
平行投影
中心投影
正投影
斜投影
归纳:
投影线集中于一点
投影线互相平行,且斜着照射投影面
投影线垂直于投影面
1. 如图,把一根直的细铁丝 (记为线段 AB) 如下放置:
p
A
B
A1
B1
A
B
A3(B3)
A
B
B2
A2
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 p;
(2)铁丝倾斜于投影面 p;
(3) 铁丝垂直于投影面 p (铁丝与投影面 p 没有交点).
合作探究
(1) 当线段 AB 平行于投影面 p 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 p 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 p 时,
它的正投影是一个 ________.
通过观察,我们可以发现:
=
>
点 A3(B3)
结论:
2. 如图,把一块正方形硬纸板 ABCD 如下放置:
(1) 纸板平行于投影面 q;(2) 纸板倾斜于投影面 q;
(3) 纸板垂直于投影面 q.
三种情形下纸板的正投影各是什么形状?
A
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
q
(3) 当纸板 ABCD 垂直于投影
面 q 时,其正投影成为
_________.
通过观察、测量可知:
(1) 当纸板 ABCD 平行于投影面 q 时,其正投影与正
方形 ABCD 的形状、大小______;
(2) 当纸板 ABCD 倾斜于投影面 q 时,其的正投影与正
方形 ABCD 的形状、大小______;
相同
不同
一条线段
结论:
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、大小完全相同.
归纳:
画几何体的正投影
例 1 画出如图摆放的正方体在投影面上的正投影.
(1) 正方体的一个面 ABCD 平行于投影面;
(2) 正方体的一个面 ABCD 倾斜于投影面,底面 ADEF
垂直于投影面,并且其对角线 AE 垂直于投影面.
A
B
C
D
A′
B′
C′
D′
B
C
D
E
F
G
F′
A′
D′
C′
B′
G′
A
H
物体正投影的形状、大小与它相对于投影面的位置有关.
投影线的方向如箭头所示,画出图中圆柱体的正投影:
练一练
D
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1.
如图,将两个圆盘、一个茶叶筒、一个篮球和一个蒙古包模型摆放在一起,当投影线从前方照射到后方时,其正投影是( )
2.
[2024大同一模]如图,A1B1是线段AB在投影面上的正投影,已知AB=a,∠ABB1=110°,则A1B1的长为( )
【点拨】
【答案】A
如图,过点B作BH⊥AA1于点H,则四边形HBB1A1是矩形,∴BH=A1B1,∠HBB1=90°.
∵∠ABB1=110°,
∴∠ABH=110°-90°=20°.
在Rt△ABH中,BH=AB·cos 20°=a·cos 20°,
∴A1B1=BH=a·cos 20°.
返回
相同
返回
3.
把一块梯形硬纸板Q放在三个不同的位置.
(1)当纸板Q平行于投影面P时,Q的正投影与Q的形状、大小________(填“相同”或“不完全相同”).
(2)当纸板Q倾斜于投影面P时,Q的正投影与Q的形状、大小___________(填“相同”或“不完全相同”).
(3)当纸板Q垂直于投影面P时,Q的正投影为________.
不完全相同
一条线段
4.
如图所示是一个圆锥在某平面上的正投影,圆锥的轴截面平行投影面,则该圆锥的侧面积是________.
【点拨】
返回
5.
返回
一个圆柱的轴截面(过圆柱两底面圆心的截面)平行于投影面,圆柱的正投影是一个边长为10 cm的正方形,试求圆柱的体积和表面积.
6.
如图所示是正方体ABCD-A1B1C1D1在平面P上的正投影,其中平面ABCD平行于平面P,下列说法中正确的个数是( )
①正方体中平面ABCD在平面P上的正投影是正方形A′B′C′D′;
②正方体中平面ABB1A1在平面P上的正投影是线段A′B′;
③正方体中平面BCC1B1在平面P上的正投影是面A′B′C′D′;
④正方体中平面DCC1D1在平面P上的
正投影是线段C′D′.
A.1 B.2 C.3 D.4
【点拨】
【答案】C
①正方体中平面ABCD在平面P上的正投影是正方形A′B′C′D′,故正确;②正方体中平面ABB1A1在平面P上的正投影是线段A′B′,故正确;③正方体中平面BCC1B1在平面P上的正投影是线段B′C′,故错误;④正方体中平面DCC1D1在平面P上的正投影是线段C′D′,故正确.故选C.
返回
7.
随着光伏发电项目投资成本下降,越来越多的“光伏+”项目正在逐步走进我们的生活.光伏发电不仅能为城市提供清洁能源,还能减少城市污染和能源消耗.如图,长BC=8 m、宽AB=1.5 m的长方形太阳能电池板与水平面成30°夹角,经过太阳光的正投影,它在水平面所形成的阴影的面积为( )
【点拨】
【答案】C
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正投影
正投影的概念及性质
几何体的正投影
平面图形的正投影
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.
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