方案,在全班范围内讨论每种方案的路线计算方法,通过具体计算,总结出最短路线.让学生发现:沿圆柱体母线剪开后展开得到矩形,研究“蚂蚁怎么走最近”就是研究两点连线最短问题,引导学生体会利用数学解决实际问题的方法.
意图:
通过学生的合作探究,找到解决“蚂蚁怎么走最近”的方法,将曲面最短距离问题转化为平面最短距离问题并利用勾股定理求解.在活动中体验数学建摸,培养学生与人合作交流的能力,增强学生探究能力,操作能力,分析能力,发展空间观念.
效果:
学生汇总了四种方案:
A
’
A
’
A
’
(1) (2) (3) (4)
学生很容易算出:情形(1)中A→B的路线长为:AA'?d,
情形(2)中A→B的路线长为:
所以情形(1)的路线比情形(2)要短.
学生在情形(3)和(4)的比较中出现困难,但还是有学生提出用剪刀沿母线AA’剪开圆柱得到矩形,情形(3)A→B是折线,而情形(4)是线段,故根据两点之间线段最短可判断(4)较短,最后通过计算比较(1)和(4)即可.
如图:
(1)中A→B的路线长为:(2)中A→B的路线长为:
ABCD
.
EAFCBD>AB.
(3)中A→B的路线长为:AO+OB>AB. (4)中A→B的路线长为:AB.
得出结论:利用展开图中两点之间,线段最短解题.在这个环节中,可让学生沿母线剪开圆柱体,具察.接下来后提问:怎样计算AB?
在Rt△AA′B中,利用勾股定理可得
AB2?AA?2?A'B2,若已知圆柱体高为12cm,底面半径为3cm,π取3,则
决体
问观
AB2?122?(3?3)2,?AB?15.
注意事项:本环节的探究把圆柱侧面寻最短路径拓展到了圆柱表面,目的仅仅是让学生感知最短路径的不同存在可能.但这一拓展使学生无法去论证最短路径究竟是哪条.因此教学时因该在学生在圆柱表面感知后,把探究集中到对圆柱侧面最短路径的探究上.
方法提炼:解决实际问题的关键是根据实际问题建立相应的数学模型,解决这一类几何型问题的具体步骤大致可以归纳如下: 1.审题——分析实际问题; 2.建模——建立相应的数学模型; 3.求解——运用勾股定理计算;
4.检验——是否符合实际问题的真实性.
第三环节:做一做
内容:
李叔叔想要检测雕塑底座正面的AD边和BC边是否分别底边AB,但他随身只带了卷尺, (1)你能替他想办法完成任务吗?
(2)李叔叔量得AD长是30厘米,AB长是40厘米,BD长米,AD边垂直于AB边吗?为什么?
(3)小明随身只有一个长度为20厘米的刻度尺,他能有办法检验AD边是否垂直于AB边吗?BC边与AB边呢?
解答:(2)?AD2?AB2?302?402?2500
BD2?2500
?AD2?AB2?BD2
垂直于
是50厘
∴AD和AB垂直.
意图:
运用勾股定理逆定理来解决实际问题,让学生学会分析问题,利用允许的工具灵活处理问题.
效果:
先鼓励学生自己寻找办法,再让学生说明李叔叔的办法的合理性.当刻度尺较短时,
学生可能会在上面解决问题的基础上,想出多种办法,如利用分段相加的方法量出AB,AD和BD的长度,或在AB,AD边上各量一段较小长度,再去量以它们为边的三角形的第三边,从而得到结论.
第四环节:小试牛刀
内容:
1.甲、乙两位探险者到沙漠进行探险,某日早晨8:00甲先出发,他以6 km/h的速度向正东行走,1时后乙出发,他以5 km/h的速度向正北行走.上午10:00,甲、乙两人相距多远?
解答:如图:已知A是甲、乙的出发点,10:00甲到达B点,乙到达C点.则: AB=236=12(km) AC=135=5(km) 在Rt△ABC中:
BC2?AC2?AB2?52?122?169?132.
∴BC=13(km).
AB东北C即甲乙两人相距13 km.
2.如图,台阶A处的蚂蚁要爬到B处搬运食物,它怎么走最近?并求出最近距离. 解答:?AB2?152?202?625?252.
3220B3.有一个高为1.5 m,半径是1m的圆柱形油桶,在靠近边的地方有一小孔,从孔中插A入一铁棒,已知铁棒在油桶外的部分为0.5 m,问这根铁棒有多长?
解答:设伸入油桶中的长度为x m.
x2?1.52?22.则最长时:
x?2.5.∴最长是2.5+0.5=3(m). 最短时:
初三(2)班体育成绩人数252015102010不及格及格中良好优秀成绩11.
∴最短是1.5+0.5=2(m).
答:这根铁棒的长应在2~3m之间.
意图:
对本节知识进行巩固练习,训练学生根据实际情形画出示意图并计算. 效果:
学生能独立地画出示意图,将现实情形转化为数学模型,并求解.
第五环节:举一反三
内容:
1.如图,在棱长为10 cm的正方体的一个顶点A处有一只蚂蚁,现要向顶点B处爬行,已知蚂蚁爬行的速度是1 cm/s,且速度保持不变,问蚂蚁能否在20 s内从A爬到B?
B B B A C A 解:如图,在Rt△ABC中:
∵500>202 .
∴不能在20 s内从A爬到B.
2.在我国古代数学著作《九章算术》中记载了一道有趣的问题,这个问题的意思是:有一个水池,水面是一个边长为10尺的正方形,在水池的中央有一根新生的芦苇,它高出水面1尺,如果把这根芦苇垂直拉向岸边,它的顶端恰好到达岸边的水面,请问这个水池的深度和这根芦苇的长度各是多少?
解答:设水池的水深AC为x尺,则这根芦苇长为 AD=AB=(x+1)尺,
在直角三角形ABC中,BC=5尺. 由勾股定理得:BC2+AC2=AB2. 即 52+ x2=(x+1)2.
25+x2= x2+2x+1. 2x=24.
∴ x=12,x+1=13.
人数25201510550不及格初三(1)班体育成绩2010105及格中良好优秀成绩
答:水池的水深12尺,这根芦苇长13尺. 意图:
第1题旨在对“蚂蚁怎样走最近”进行拓展,从圆柱侧面到棱柱侧面,都是将空间问题平面化;第2题,学生可以进一步了解勾股定理的悠久历史和广泛应用,了解我国古代人民的聪明才智;运用方程的思想并利用勾股定理建立方程.
效果:
学生能画出棱柱的侧面展开图,确定出AB位置,并正确计算.如有可能,还可把正方体换成长方体进行讨论.
学生能画出示意图,找等量关系,设适当的未知数建立方程.
注意事项:对于普通班级而言,学生完成“小试牛刀”,已经基本完成课堂教学任务.因此本环节可以作为教学中的一个备选环节,共老师们根据学生状况选用.
第六环节:交流小结
内容:
师生相互交流总结:
1.解决实际问题的方法是建立数学模型求解.
2.在寻求最短路径时,往往把空间问题平面化,利用勾股定理及其逆定理解决实际问题.
意图:
鼓励学生结合本节课的学习谈自己的收获和感想,体会到勾股定理及其逆定理的广泛应用及它们的悠久历史.
效果:
学生畅所欲言自己的切身感受与实际收获,总结出在寻求曲面最短路径时,往往考虑其展开图,利用两点之间,线段最短进行求解.并赞叹我国古代数学的成就.
第七环节:布置作业
1.课本习题1.4第1,2,3题.
2.如图是学校的旗杆,旗杆上的绳子垂到了地面,并多出了现在老师想知道旗杆的高度,你能帮老师想个办法吗?请你与同伴
一段,交流设