点线面体的基本认识、立体图形的分类与图形的变化
【本讲教育信息】
一.
教学内容:
点线面体的基本认识、立体图形的分类与图形的变化
[目标]
1.
从现实世界中抽象出几何图形,即只看物体的形状、大小和位置关系.
2.
认识到图形是由点、线、面构成的,认识点、线、面、体之间的关系,即“面与面相交成线,线与线相交成点”.
3.
认识圆柱、圆锥、棱柱、棱锥、正方体、长方体与球等立体图形的基本特征并能对简单几何体进行分类.
4.
能把一些简单的平面图形(如三角形、多边形等)按要求(或自由的)拼成较复杂的图形.
5.
会将图形平移、翻折和旋转.
二.
重点、难点:
1.
认识几何体的基本特征及其分类.
2.
图形的变化
三.
知识要点:
(一)点线面的基本认识
1.
图形由点、线、面构成
(1)棱柱、棱锥
1)相关概念:
①棱柱、棱锥中任何相邻两面的交线叫做棱,(相邻两侧面的交线叫做侧棱)
②棱柱
棱与棱的交点叫做棱柱的顶点
③棱锥
各侧棱的公共点叫做棱锥的顶点
[注意]
①除三棱锥外,棱锥的顶点只有1个,三棱锥4个顶点;
②棱锥底面上棱与棱的交点不能称为棱锥的顶点,应称为棱锥的底面顶点.
2)特点
①棱柱的侧棱长相等
②棱柱的上下底面是相同的多边形,棱柱侧面都是平行四边形(特别地,直棱柱的侧面都是长方形)
③棱锥的侧面都是三角形
(2)圆柱、圆锥
1)构成:
①圆柱由3个面围成,其中2个面是平的,1个面是曲的;
②圆锥由2个面围成,其中1个面是平的,;另一个面是曲的.
2)异同点:
①相同点:圆柱、圆锥底面都是圆(平面),侧面都是曲面
②不同点:圆柱有两个相同的底面,且互相平行;圆锥只有一个底面
(二)立体图形的分类
1.
分类标准:
1)按柱、锥、球来分
2)按几何体的面中是否有曲面
2.
几种立体图形的分类:
(2)(3)(6)是柱体
(1)(5)是锥体
(1)(3)(6)都是平面图形围成的几何体
(2)(4)(5)都是曲面图形围成的几何体
(1)(3)底面都是五边形
(2)(5)底面都是圆面
(1)(6)都是由6个平面图形围成的几何体
(三)图形的变化
1.
剪拼
如:三角形拼图
(1)、(2)等腰三角形;(3)、(4)平行四边形;(5)矩形;(6)筝形
2.
平移
由一个图形改变为另一个图形,在改变的过程中,原图形上所有的点都沿同一个方向运动,且运动相等的距离.这样的图形改变叫做图形的平移变换.
3.
旋转
(1)由一个图形改变为另一个图形,在改变的过程中,原图形上的所有点都绕一个固定的点或一条线,按同一个方向,转动同一个角度,这样的图形改变叫做图形的旋转变换.
(2)点动成线,线动成面,面动成体
4.
翻折
如下图(1)到(2)
【典型例题】
例1.
在下列两行图形中,分别找出相互对应的图
解:如下图:
例2.
下列图形都是由半圆经过变化而得到的,请说出它们最简单的变化过程.
答:图(1)是先沿AB翻转,再沿AB平移;图(2)是以MN为轴翻转;图(3)是以O为中心旋转180°.
例3.
将以下方格图图(1)中阴影图形围绕点O,按顺时针方向依次旋转90°,看看会得到什么图形?
(1)
(2)
分析:找准关键点的位置.
答:如图(2).
说明:旋转中图形的形状、大小与原图相同.通过平移、旋转、翻转可以得到很多美丽的图案,而变化前后仅仅是图形位置变化,形状、大小不变.
例4.
小明用如下左图的胶滚沿从左到右的方向将图案滚涂到墙上,右边所给的四个图案中符合胶滚的图案的是
(
)
答:选C.
例5.
适当地剪几刀,可以把图中的十字变成一个正方形,有人说用两刀就可以,你试试看.
解:剪法如下图所示:
例6.
由平的面围成的立体图形又叫做多面体,有几个面,就叫做几面体.三棱锥有四个面,所以三棱锥又叫四面体;正方体又叫做六面体,有五条侧棱的棱柱又叫做七面体.
(1)探索:如果把一个多面体的顶点数记为V,棱数记为E,面数记为F,填表:
多面体
V
F
E
V+F–E
四面体
长方体
五棱柱
(2)猜想:由上面的探究你能得到一个什么结论?
(3)验证:在课本的插图中再找出一个多面体,数一数它有几个顶点,几条棱,几个面,看看面数、顶点数、棱数还是否满足上述关系.
(4)应用:(2)的结果对所有的多面体都成立,伟大的数学家欧拉证明了这个关系式,上述关系式叫做欧拉公式.根据欧拉公式,想一想会不会有一个多面体,它有10个面,30条棱,20个顶点?
解:(1)
多面体
V
F
E
V+F–E
四面体
4
4
6
2
长方体
8
6
12
2
五棱柱
10
7
15
2
(2)V+F–E=2
(3)略
(4)20+10-30=0≠2,所以不会有这样的多面体.
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1.
判断题:
1)长方形绕任意一条直线旋转一周形成圆柱.
(
)
2)直角三角形绕着任一条直线旋转总成一个圆锥.
(
)
3)一个圆绕着其直径旋转半周形成一个球面.
(
)
4)电风扇的三个叶片高速旋转时看到的是一整个圆面.
(
)
2.
下列图形不是立体图形的是
(
)
A.
球
B.
圆柱
C.
圆锥
D.
圆
3.
下列说法正确的是
(
)
A.
有六条侧棱的棱柱的底面一定是三角形
B.
棱锥的侧面是三角形
C.
长方体和正方体不是棱柱
D.
柱体的上、下两底面可以大小不一样
4.
下图几何体是由哪个图形旋转形成的?
(
)
5.
将下列几何体分类,柱体有:
,锥体有
(填序号)
6.
长方体ABCD-A′B′C′D′有
个面,
条棱,
个顶点.与棱AB垂直相交的棱有
条,与棱AB平行的棱有
条.
7.
若一个棱柱的底面是一个七边形,则它的侧面必须有
个长方形,它一共有
个面.
8.
有一个面是曲面的立体图形有
(列举出三个).
9.
从一个顶点出发,分别连接这个顶点与其余各顶点,分割下面的多边形,数一数它的边数,再数一数分割所得的三角形的个数,看一看多边形的边数与三角形的个数之间的关系.
10.
一位父亲有4个儿子,他有一块正方形的土地,其中的四分之一留给了自己,如图,余下的分给他的4个儿子,他想使每个儿子获得的土地面积相等,形状相同,这位父亲应怎样完成这件事?
【想一想】
如图是一块带有圆形空洞和方形空洞的小木板,则下列物体中既可以堵住圆形空洞,又可以堵住方形空洞的是
【试题答案】
1.
1)×;2)×;3)√;4)√;
2.
D
3.
B
4.
B
5.
(1)(2)(3)
;(5)(6)
6.
6
;12;8;4;3
7.
7;9
8.
圆柱,圆锥,球(答案不唯一)
9.
分割如下图,边数为n,分割成的三角形个数为n-2.
10.
分割方法如下图所示: