(共28张PPT)
2025-2026学年华东师大版数学九年级下册【示范课课件】
第27章 圆
27.1.1 圆的基本元素
课前导入
说一说你在生活中接触到的圆形物体.
生活中的圆形物体还有很多,我们的生活中离不开圆.
这些物体都包含了圆,关于圆你知道哪些知识?这些大小与位置不同的圆又有哪些特征呢?
27.1.1 圆的基本元素 教学过程
幻灯片1:情境导入,感知圆的形象(5分钟)
生活观察:展示一组图片——中秋圆月、摩天轮、自行车轮、时钟表盘,提问:“这些物体的轮廓有什么共同特征?”引导学生说出“都是圆形”。
师问1:我们生活中还有哪些圆形物体?(学生举例:硬币、光盘、碗口等)这些圆形给我们带来了“均匀、对称”的视觉感受,那么数学中的“圆”是如何定义的?它又包含哪些基本组成部分呢?今天我们就来揭开圆的神秘面纱。
设计意图:从学生熟悉的生活场景切入,建立“生活中的圆”与“数学中的圆”的联系,激发学生的探究兴趣,自然引出课题。
幻灯片2:动手操作,理解圆的定义(10分钟)
实践任务:请同学们拿出准备好的细绳、铅笔和直尺,完成以下操作:
1. 将细绳一端固定在纸上的点O,另一端系在铅笔上;
2. 拉紧细绳,使铅笔绕点O旋转一周,观察铅笔留下的轨迹。
师问1:铅笔旋转一周形成的图形是什么?(圆)在旋转过程中,有哪些量是不变的?哪些是变化的?(固定点O不变,细绳长度不变,铅笔位置不断变化)
概念导出:
1. 圆的定义:在一个平面内,线段OA绕它固定的一个端点O旋转一周,另一个端点A所形成的图形叫做圆。固定的端点O叫做圆心,线段OA叫做半径,通常用字母r表示;
2. 圆的表示:以点O为圆心的圆,记作“⊙O”,读作“圆O”;
3. 本质特征:圆上任意一点到圆心的距离都等于半径,到圆心距离等于半径的点都在圆上。
即时辨析:判断“圆是一条曲线,而不是一个平面”“圆心决定圆的位置,半径决定圆的大小”是否正确,学生回答后教师强调圆的“曲线图形”属性。
幻灯片3:探究圆的相关线段(15分钟)
自主观察:在⊙O中,画出经过圆心的线段AB,不经过圆心的线段CD,端点都在圆上的线段EF,引导学生观察这些线段的特点,给出以下概念:
1. 直径:经过圆心的弦叫做直径,用字母d表示。如图中的AB,直径的长度等于半径的2倍,即d=2r或r=d/2;
2. 弦:连接圆上任意两点的线段叫做弦,如图中的CD、EF、AB都是弦,直径是圆中最长的弦;
3. 弧:圆上任意两点间的部分叫做圆弧,简称弧,用符号“⌒”表示。大于半圆的弧叫做优弧(用三个字母表示,如⌒ACB),小于半圆的弧叫做劣弧(用两个字母表示,如⌒AB);
4. 半圆:圆的任意一条直径的两个端点把圆分成两条弧,每一条弧都叫做半圆,半圆既不是优弧也不是劣弧。
图形标注:教师在黑板上画出标准圆,标注圆心O、半径OA、直径BC、弦AD、劣弧⌒BD、优弧⌒BAD,让学生直观区分各元素。
小组讨论:“直径是弦,弦是直径”这句话是否正确?为什么?(直径是特殊的弦,但弦不一定经过圆心,故后半句错误)
幻灯片4:认识圆的对称性与特殊元素(15分钟)
1. 圆的对称性:
将准备好的圆形纸片对折,观察两部分是否完全重合,换不同的折痕再次对折,引导学生得出结论:圆是轴对称图形,它有无数条对称轴,每一条直径所在的直线都是它的对称轴。
2. 等圆与等弧:
1. 等圆:能够重合的两个圆叫做等圆,半径相等的两个圆是等圆(如半径都为3cm的⊙O 和⊙O 是等圆);
2. 等弧:在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做等弧,等弧的长度一定相等,但长度相等的弧不一定是等弧(强调“同圆或等圆”这个前提)。
3. 圆心角:
顶点在圆心的角叫做圆心角,如图中∠AOB,它的两边是圆的两条半径。圆心角的大小与它所对的弧的长度相关,在同圆或等圆中,圆心角越大,所对的弧越长。
即时练习:在⊙O中,半径OA=5cm,求直径BC的长度;若∠AOB=60°,则△AOB是什么三角形?(等边三角形,因OA=OB,顶角60°)
幻灯片5:典例解析,巩固应用(15分钟)
例题1:如图,在⊙O中,AB是直径,CD是弦,且AB⊥CD于点E,已知⊙O的半径为5cm,OE=3cm,求弦CD的长度。
解题步骤:
1. 连接OC,因OC是半径,故OC=5cm;
2. AB⊥CD,根据圆的对称性,AB平分CD,即CE=ED;
3. 在Rt△OCE中,由勾股定理得CE +OE =OC ,代入得CE +3 =5 →CE=4cm;
4. 故CD=2CE=8cm。
例题2:判断下列说法是否正确,并说明理由:
1. 半圆是弧,弧是半圆;(错误,弧不一定是半圆)
2. 半径相等的两个圆是等圆;(正确,等圆的定义)
3. 圆心角是由两条半径组成的角;(正确,顶点在圆心,两边为半径)
4. 弦是连接圆上两点的线段,直径是最长的弦。(正确)
方法总结:解决与圆的线段相关的问题时,常通过连接半径构造直角三角形,利用勾股定理求解,体现“数形结合”思想。
幻灯片6:课堂总结,布置作业(5分钟)
核心知识梳理:师生共同回顾圆的基本元素及关系:
1. 基本元素:圆心(定位置)、半径(定大小)、直径(d=2r)、弦、弧(优弧、劣弧、半圆)、圆心角;
2. 特殊关系:直径是最长的弦;圆是轴对称图形,对称轴是直径所在直线;等圆需半径相等,等弧需同圆或等圆前提;
3. 常用方法:构造半径、利用勾股定理求解弦长。
作业布置:
1. 基础题:①教材习题,画出一个圆,标注出圆心、半径、直径、一条劣弧和一条优弧;②已知⊙O的直径为12cm,求半径及圆上任意一点到圆心的距离;
2. 提升题:在⊙O中,弦AB=8cm,圆心O到AB的距离为3cm,求⊙O的半径;
3. 拓展题:收集生活中利用圆的对称性设计的物体,说说圆的对称性在其中的作用。
1. 请同学们画一个圆,并从画圆的过程中阐述圆是如何形成的.
2. 圆的位置是由什么决定的?而大小又是由什么决定的?
探究1:圆是如何形成的?
圆的位置是由圆心决定的,圆的大小是由圆的半径 决定的.
平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做圆.
·
r
O
A
圆心O
半径r
探究2:圆的基本元素
问题:
据统计,某个学校1000名同学里,有的同学步行上学,有的同学坐公共汽车上学,还有其他方式上学的同学,根据右表,请你用扇形统计图反映这个学校学生的上学方式.
步行
乘公共汽车
其他
人数
500人
300人
200人
步行
50%
其他20%
乘公共汽车
30%
步行
50%
其他20%
乘公共汽车
30%
我们是用圆规画出一个圆,再将圆划分成一个个扇形来制作扇形统计图的,右图就是反映学校学生上学方式的扇形统计图.
圆的位置由圆心确定,圆的大小由半径的长度确定.半径相等的两个圆称为等圆.
A
B
O
C
A
B
O
C
线段OA、OB、OC都是圆的半径
线段AC为直径.
这个以点О为圆心的圆叫做“圆О”,记为“⊙O”.
其中像BC这样小于半圆周的圆弧叫做劣弧,像BAC这样的大于半圆周的圆弧叫做优弧.
线段AB、BC、AC都是⊙O中的弦,曲线BC、BAC都是⊙O中的弧,分别记为BC 、BAC.
⌒
⌒
A
B
O
C
你知道优弧与劣弧的区别吗?
大于半圆的弧叫做优弧.表示一个优弧时用符号“⌒”和三个字母来表示;与优弧相对的是“劣弧”,即小于半圆的弧,用符号“⌒”和弧两端的字母来表示.
BC读作弧BC
⌒
⌒
BAC读作弧BAC
在同圆或等圆中,能够互相重合的弧,称为等弧.∠AOB、 ∠AOC、 ∠BOC就是圆心角.
相等的圆是等圆.
A
B
O
C
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1. 下列说法中:
①弦是直径;②长度相等的两条弧是等弧;
③半圆是弧;④过圆心的线段是直径;
⑤面积相等的两个圆是等圆;
⑥顶点在圆心的角是圆心角.
其中错误的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
C
2. 我国东汉初年的数学典籍《周髀算经》中总结了对几何工具“矩”(即直角形状的曲尺,如图①所示)的使用之道,其中就有“环矩以为圆”的方法. 我国许多数学家对该方法作了如下更具体的描述:如图②所示,在平面内固定两个钉子A,B,保持“矩”的两边始终紧靠两钉子的内侧,转动“矩”,则“矩”的顶点C
的运动路线将会是一个圆.
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依此描述,请用你学过的一个数学概念或定理解释“环矩以为圆”这种方法的道理:_________________________________________________.
圆是平面内到定点的距离等于定长的所有点组成的图形
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3. 如图,在⊙O中,弦有__________,直径是________,劣弧有______________________,优弧有__________________________,半圆有______________,若图中最长的弦为12,则⊙O的面积为________.
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4. 如图,⊙O的周长为4π,B是弦CD上任意一点(与C,D不重合),过点B作OC的平行线交OD于点E,则EO+EB=________.
2
5. 如图,CD是⊙O的直径,点A在DC的延长线上,∠A=20°,点E在⊙O上,AE交⊙O于点B,且AB=OC.
(1)求∠AOB的度数;
(2)求∠EOD的度数.
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【解】(1)∵AB=OC,OB=OC,
∴AB=OB. ∴∠AOB=∠A=20°.
(2)∵∠OBE=∠A+∠AOB,∠AOB=∠A=20°,
∴∠OBE=2∠A=40°.
∵OB=OE,∴∠OBE=∠E=40°.
∴∠DOE=∠A+∠E=60°.
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【答案】C
7. 如图,将两个正方形如图放置(B,C,E共线,D,C,G共线),若AB=3,EF=2,点O在线段BC上,以点O为圆心作半圆O,点A、点F都在半圆O上,则OD的长是( )
【点拨】连结OA,OF. ∵点A、点F都在半圆O上,∴OA=OF. ∵四边形ABCD,四边形EFGC都是正方形,∴∠ABC=∠DCB=∠FEC=90°,BC=CD=AB=3,CE=EF=2. 设OC=x,则BO=3-x,OE=x+2. 在Rt△ABO和Rt△EFO中,AB2+BO2=AO2,OE2+EF2=OF2,∴32+(3-x)2=AO2,(x+2)2+22=OF2. 又∵AO=FO,∴32+(3-x)2=(x+2)2+22,解得x=1,即OC=1. 在Rt△DOC中,
【答案】B
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8. 如图,在平面直角坐标系中,⊙I的圆心为(0,1),半径为1,直线y+2=k(x-2)经过定点A,交⊙I于一点M,则当MA取得最大值时,k的值为( )
【点拨】由题意知,当圆心I在线段AM上时,MA取得最大值,把点I的坐标代入y+2=k(x-2)中,即可求得k的值.
【答案】D
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9. 已知P是⊙O内一点,点P不与圆心O重合,点P到圆上各点的距离中,最小距离与最大距离是关于x的一元二次方程ax2-12ax-20=0的两个实数根,则⊙O的半径为________.
6
10. 如图,⊙O的半径为6,△OAB的面积为18,点P为弦AB上一动点,当OP的长为整数时,P点有________个.
4
A
B
O
C
课堂小结
这节课你学习了哪些知识?学习了哪些数学思想方法?
AB、BC、AC为⊙O中的弦.
圆心
劣弧,记为BC
⌒
优弧,记为BAC
⌒
圆心角
半径
直径
谢谢观看!