10528300105029008.6.2 直线与平面垂直 
第1课时 直线与平面垂直的判定 
 
本节课选自《普通高中课程标准数学教科书-必修第二册》(人教A版)第八章《立体几何初步》,本节课主要学习直线与平面垂直的判定定理及其应用。 
线面垂直是空间中线线垂直位置关系的拓展,又是面面垂直的基础,是空间中垂直关系转化的关键。同时,它又是学习直线和平面所成的角、平面与平面的距离等后续知识的基础。因此,这部分内容在教材中起着承上启下的作用。本节课的学习,可以培养学生提出猜想、验证猜想、作出数学发现的意识,增强“平面化”和“降维”的转化思想,以及发展空间想象能力。 
课程目标 
学科素养 
 A.了解直线与平面垂直的定义. 
 B.理解直线与平面垂直的判定定理,并会用其判断直线与平面垂直. 
 C.理解直线与平面所成角的概念,并能解决简单的线面角问题. 
D.能利用直线与平面垂直的判定定理进行证明. 
1.逻辑推理:判断直线与平面垂直; 
2.数学运算:求直线与平面所成角; 
3.直观想象:直线与平面垂直的定义; 
1.教学重点:直线与平面垂直的定义,用直线与平面垂直的判定定理和性质定理进行证明; 
2.教学难点:直线与平面垂直的判定定理,并会用其判断直线与平面垂直. 
多媒体 
教学过程 
教学设计意图 
核心素养目标 
复习回顾,温故知新 
 空间中直线与平面有几种位置关系? 
 【答案】在面内、平行、相交 
 二、探索新知 
1.观察下面实例,你能否给出直线与平面垂直的定义? 
1.直线与平面垂直的定义:如果直线false与平面false内的任意一条直线都垂直,我们就说直线false与平面false互相垂直。记作false。 
直线false叫做平面false的垂线,平面false叫做直线false的垂面。唯一公共点P叫做垂足。 
2.直线与平面垂直的画法:通常把直线画成与表示平面的平行四边形的一边垂直。 
思考:在同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直,将这一结论推广到空间,过一点垂直于已知平面的直线有几条?为什么? 
【答案】过一点垂直于已知平面的直线有且只有一条。 
3.过一点作垂直于已知平面的直线,则该点与垂足间的线段,叫做这个点到该平面的垂线段,垂线段的长度叫做这个点到该平面的距离。 
探究: 如图,准备一块三角形的硬纸片,做一个试验: 
过false的顶点A翻折纸片,得到折痕AD,将翻折后的纸片竖起放置在桌面上(BD、DC与桌面接触). 
问题:(1)折痕AD与桌面垂直吗? 
如何翻折才能使折痕 AD 与桌面所在平面垂直? 
【答案】(1)不垂直 (2)三角形BC边上的高AD 
4.线面垂直的判定定理 
 一条直线与一个平面内的两条相交直线都垂直,则该直线与此平面垂直。 
注意:面内两条相交直线。 
例1 求证:如果两条平行直线中的一条直线垂直于一个平面,那么另一条直线也垂直于这个平面. 
已知:如图,false 
 
5.直线和平面所成角 
和平面相交,但不垂直的直线叫做平面的斜线,斜线和平面相交的交点叫做斜足,过斜线上斜足以外的一点向平面引垂线,过垂足和斜足的直线称为斜线在平面内的射影.平面的斜线和它在平面内的射影所成的角叫做直线和平面所成的角. 
直线和平面所成角的取值范围为:false。 
注意:关键在于作线面垂直找射影。 
如图,在正方体false中,求直线false和平面 false所成的角。 
通过复习前面所学直线与平面的位置关系,引入本节新课。建立知识间的联系,提高学生概括、类比推理的能力。 
通过观察实例,让学生思考直线与平面垂直的定义,提高学生的概括问题、分析问题的能力。 
通过思考,进一步理解直线与平面垂直的定义,提高学生分析问题、概括能力。 
通过探究,让学生更形象的得到直线与平面垂直的判定定理,提高学生分析问题的能力。 
通过例题进一步理解直线与平面垂直的判定定理,提高学生解决问题的能力。 
通过例题讲解,理解直线与平面所成角的求法,提高学生解决问题的能力。 
 三、达标检测 
 1.直线l⊥平面α,直线m?α,则l与m不可能(  ) 
 A.平行   B.相交   C.异面   D.垂直 
 【答案】A  
 【解析】若l∥m,l?α,m?α,则l∥α,这与已知l⊥α矛盾.所以直线l与m不可能平行. 
 2.垂直于梯形两腰的直线与梯形所在平面的位置关系是(  ) 
 A.垂直 B.相交但不垂直 
 C.平行 D.不确定 
 【答案】A  
 【解析】因为梯形两腰所在直线为两条相交直线,所以由线面垂直的判定定理知,直线与平面垂直.选A. 
 3.如图所示,若斜线段AB是它在平面α上的射影BO的2倍,则AB与平面α所成的角是(  ) 
 
 A.60° B.45° 
 C.30° D.120° 
 【答案】A  
 【解析】∠ABO即是斜线AB与平面α所成的角,在Rt△AOB中,AB=2BO,所以cos∠ABO=,即∠ABO=60°. 故选A. 
 4.在正方体ABCD?A1B1C1D1中,求证:A1C⊥平面BC1D. 
 [证明] 如图,连接AC, 
 
 ∴AC⊥BD, 
 又∵BD⊥A1A,AC∩AA1=A, 
 AC,A1A?平面A1AC, 
 ∴BD⊥平面A1AC, 
 ∵A1C?平面A1AC, 
 ∴BD⊥A1C. 
 同理可证BC1⊥A1C. 
 又∵BD∩BC1=B,BD,BC1?平面BC1D, 
 ∴A1C⊥平面BC1D. 
通过练习巩固本节所学知识,通过学生解决问题的能力,感悟其中蕴含的数学思想,增强学生的应用意识。 
 四、小结 
1. 直线与平面垂直的概念; 
 2.直线与平面垂直的判定定理; 
 3.线面角的概念及范围。 
 五、作业 
 152页 2,3题 
通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力,提高学生的数学运算能力和逻辑推理能力。 
 
 让学多观察直线与平面垂直的实例,更好的理解直线与平面的定义,证明直线与平面垂直,应强调关键是在平面内找两条相交直线与该直线垂直。