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投影与视图
29
29.1
投影
学习目标
教学分析
1.通过观察、实验、探究、想象,了解投影、投影线、投影面、
平行投影、中心投影的概念.
2.能确定物体在平行光线和点光源发出的光线在某一平面上的投影.
3.弄清光线照射角度与影子的关系,同一照射角度下,两个物体的高度与影长成比例,与相似三角形建立联系.
4.通过动手实验,形成平行投影和中心投影的概念,
并把所学知识应用于生活实际.
导入新课
29.1
投影
导入新课
你知道物体与影子有什么关系吗?
物体在日光或灯光的照射下,会在地面、墙壁等处形成影子,
影子既与物体的形状有关,也与光线的照射方式有关.
合作探究
投影:
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.
照射光线叫做投影线.
投影所在的平面叫做投影面.
合作探究
投
影
投影线
投影面
合作探究
合作探究
皮影戏是利用灯光的照射,
把影子的形态反映在银幕(投影面)上的表演艺术.
皮
影:
合作探究
有时光线是一组互相平行的射线,
例如太阳光或探照灯光的一束光中的光线,
由平行光线形成的投影叫做平行投影.
平行投影:
例如,物体在太阳光的照射下形成的影子(简称日影)
就是平行投影.日影的方向可以反映时间.
合作探究
我国古代的计时器日晷,就是根据日影来观测时间的.
合作探究
中心投影:
由同一点(点光源)发出的光线
形成的投影叫做中心投影.
例如:物体在灯泡发出的光照射下形成影子就是中心投影.
合作探究
把下列物体与它们的投影用线连接起来:
练
习
合作探究
练
习
1.什么叫投影?
一般地,用
照射物体,在
上得到的影子叫做物体的投影.
光线
某个平面
2.投影的分类:
由
形成的投影是平行投影(例如太阳光,探照灯光).
由
形成的投影是中心投影(例如灯泡).
平行光线
点光源发出的光线
合作探究
观
察
合作探究
图(1)中的投影线集中于一点,形成中心投影;
图(3)中投影线垂直照射投影面(即投影线正对着投影面),
我们也称这种情形为投影线垂直于投影面.
图(2)图(3)中,投影线互相平行,形成平行投影;
图(2)中,投影线斜着照射投影面;
投影线垂直于投影面产生的投影叫做正投影.
合作探究
结
论
投影
平行投影
中心投影
正投影
斜投影
投影线垂直于投影面产生的投影叫做正投影.
合作探究
把一根直的细铁丝(记为线段AB)放在三个不同的位置,
三种情形下铁丝的正投影各是什么形状?
合作探究
铁丝平行于投影面
——
线
段
合作探究
铁丝倾斜于投影面
——
线
段(小)
铁丝垂直于投影面
——
点
合作探究
把一块正方形硬纸板P(例如正方形ABCD)
放在三个不同的位置:
(1)纸板平行于投影面;
(2)纸板倾斜于投影面;
(3)纸板垂直于投影面.
三种情况的正投影
各是什么形状?
合作探究
把一块正方形硬纸板P(例如正方形ABCD)
放在三个不同的位置
正方形
长方形
一条线段
合作探究
归
纳
合作探究
归
纳
物体
物体平行于投影面
物体倾斜于投影面
物体垂直于投影面
线段
面
不同位置
形状、大小不变(全等)
形状、大小不变(全等)
大小变化
形状、大小均变化
点
28
合作探究
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.
合作探究
平行投影与中心投影的区别与联系
区别
联系
光线
平行投影
平行的投射线
全等
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)
中心投影
从一点出发的投射线
放大(位似变换)
物体与投影面平行时的投影
合作探究
例
画出如图摆放的正方体在投影面P上的正投影.
(1)正方体的一个面
ABCD平行于
投影面P;
A
'
B
'
C
'
D
'
P
A
B
C
D
合作探究
(2)正方体的一个面ABCD倾斜于投影面P,上底面ADEF垂直于
投影面P,并且对角线AE垂直于投影面P.
C
D
E
F
G
F'
A'
D'
C'
B'
G'
P
A
H
合作探究
物体正投影的形状、大小
与它相对于投影面的位置有关.
合作探究
练
习
投影线的方向如箭头所示,画出图中圆柱体的正投影.
合作探究
例
如图所示①
②
③
④是木杆一天中四个不同时刻在地面上的影子,将它们按时间先后顺序排列正确的一项是(
)
③
①
④
②
A.①②③④
B.④③②①
C.①③②④
D.③②④①
B
合作探究
例
如图是一根电线杆在一天中不同时刻的影长图,
试按其一天中发生的先后顺序排列,正确的是(
)
A.①②③④
B.④③②①
C.④①③②
D.③②④①
C
合作探究
北
东
一天中影子的变化情况是:
正西→北偏西
→正北→北偏东
→正东
合作探究
练
习
小华在不同时间于天安门前拍了几幅照片,下面哪幅照片是小华在下午拍摄的?
√
线索提示
天安门是坐北朝南的建筑.
合作探究
平行投影的应用:
1.根据阳光下的影子的大小、位置的变化判断不同时刻;
2.已知一物体及影子,可作出同一时刻另一物体在阳光下的影子.
合作探究
例
如果在阳光下你的身影方向为北偏东60°方向,
请问你能说出太阳相对于你的方向吗?
60°
合作探究
练
习
1.小明在操场上练习双杠时,在练习的过程中,
他发现在地上双杠的两横杠的影子
(
)
A.相交
B.平行
C.垂直
D.无法确定
B
2.身高相同的小明和小华站在灯光下的不同位置,如果小明离灯较远,那么小明的投影比小华的投影
.
合作探究
长
合作探究
光源和物体所处的位置及方向影响物体的中心投影,
同一物体相对同一光源的距离近时的影子比远时的影子短;光源或物体的方向改变,则该物体的影子的方向也发生变化,但光源、物体的影子始终在物体的两侧.
合作探究
3.将一个三角形放在太阳光下,它所形成的投影是
,
也可能是
;
三角形
线段
4.平行投影中的光线是(
)
A.平行的
B.聚成一点的
C.不平行的
D.向四面八方发散的
A
合作探究
5.在一个晴朗的好天气里,小颖在向正北方向走路时,
发现自己的身影向左偏,你知道小颖当时所处的时间是(
)
A.上午
B.中午
C.下午
D.无法确定
A
6.下列图中是在太阳光下形成的影子是(
)
A
合作探究
7.为解决楼房之间的挡光问题,
某地区规定:两幢楼房间的距离至少为40米,
中午12时不能挡光.
如图,某旧楼的一楼窗台高1米,
要在此楼正南方40米处再建一幢新楼.
已知该地区冬天中午12时阳光从正南方照射,
并且光线与水平线的夹角最小为30°,
在不违反规定的情况下,请问新建楼房最高多少米?
(结果精确到1米)
合作探究
DE
=
CE·cos30°
DB
=
DE+EB
合作探究
8.身高1.6米的某同学在某一时刻测得自己的影长为0.8米,此刻他想测量学校旗杆的高度,但当他测量旗杆的影长时,发现因旗杆靠近一幢建筑物,影子一部分落在地面上,一部分落在墙上(如图),他先测得留在墙上的影子CD=1.2米,又测得地面部分的影长BC=3.5米,
你能跟据上述数据帮他求出旗杆的高度吗?
3.5m
1.2m
A
B
D
C
E
1.6m
0.8m
合作探究
解:
连接AD,作CE∥AD,交AB于点D
∴
EB=7(m)
∵
AE∥
CD
,AD∥
EC,
∴
四边形AECD是平行四边形.
∴
AE=CD.
AB=AE+EB
=1.2+7
=8.2(m)
3.5m
1.2m
A
B
D
C
E
1.6m
0.8m
合作探究
画出下图中路灯光线下木桩的影子.
合作探究
下图是两棵小树在同一时刻的影子.请你在图中画出形成树影的光线.它们是太阳的光线还是灯光的光线?
由影子在物体的两侧可知,光源不是平行光(太阳光),而是灯光.
光源的位置如图所示.
合作探究
同一时刻,两根木棒的影子如图,请画出图中另一根木棒的影子.
合作探究
确定图中路灯灯泡的位置,并画出此时小赵在路灯下的影子.
小赵的影子
灯泡
小赵
合作探究
相交的光线为点光源发出的光线,
其交点即为点光源,
点光源下两物体的影子可能在一个方向,也可能在不同方向.
合作探究
已知一盏路灯与一玻璃幕墙相对,
幕墙前面的地面上有一盆花和一棵树.
晚上,幕墙反射路灯灯光
形成了那盆花的影子(如图所示),
树影是路灯灯光形成的.
玻
璃
幕
墙
P
你能确定此时路灯光源的位置吗?
合作探究
某公司的外墙壁贴的是反光玻璃,晚上两根木棒的影子如图
(短木棒的影子是玻璃反光形成的),
请确定图中路灯灯泡所在的位置.
合作探究
同一时刻,两根木棒的影子如图,请画出图中另一根木棒的影子.
A
B
C
D
E
F
M
N
P
Q
合作探究
1.一天晚饭后,姐姐小丽带着弟弟小刚出去散步,经过一盏路灯时,小刚突然高兴地对姐姐说:“我踩到你的‘脑袋’了”.
你能确定小刚此时所站的位置吗?
2.如果此时小刚的影子与姐姐小丽的影子一样长,
你能在图中画出表示小刚身高的线段吗?
合作探究
小结:
发光点、物体上的点及其影子上的对应点在一条直线上.
合作探究
合作探究
1.如果两棵小树的影子方向相同,能判断它们是平行投影吗?
不能
2.如果两棵小树的影子方向相反,能判断它们是中心投影吗?
不能
3.如果两棵小树的影子方向相同,
且树高与影长不成比例,能判断它们是中心投影吗?
不能
合作探究
在下列各图中,两根木棒的影子是在同一时刻、
一盏灯下形成的中心投影吗?
合作探究
在下列各图中,两根木棒的影子是在同一时刻、一盏灯下形成的中心投影吗?
课堂小结
投影所在的平面叫做投影面.
照射光线叫做投影线.
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:
课堂小结
平行投影:
有时光线是一组互相平行的射线,例如太阳光或探照灯光的
一束光中的光线,由平行光线形成的投影是平行投影.
中心投影:
由同一点(点光源)发出的光线形成的投影叫做中心投影.
课堂小结
投影线垂直于投影面产生的投影叫做正投影.
投影
平行投影
中心投影
正投影
斜投影
课堂小结
一天中影子的变化情况是:
正西
→
北偏西
→
正北
→
北偏东
→
正东
平行投影的应用:
(1)根据阳光下的影子的大小、位置的变化判断不同时刻
;
(2)已知一物体及影子,可作出同一时刻另一物体在阳光下的影子.
课堂小结
归
纳
课堂小结
归
纳
物体
物体平行于投影面
物体倾斜于投影面
物体垂直于投影面
线段
面
不同位置
形状、大小不变(全等)
形状、大小不变(全等)
大小变化
形状、大小均变化
点
28
课堂小结
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.