内容正文:
自行车里的数学
备教材内容
1.本课时学习的是教材67页的内容。
2.本课时主要研究两个问题:普通自行车和变速自行车的速度与其内在结构的关系;变速自行车能变化出多少种速度。
3.本课时是《比例》这一单元后的综合与实践课,旨在让学生运用所学的圆、排列组合、比例等知识解决实际问题。通过解决生活中常见的自行车里的问题,了解数学与生活的广泛联系,经历“提出问题——分析问题——建立数学模型——求解——解释与应用”的解决问题的基本过程,获得运用数学知识解决实际问题的思考方法,并加深对所学知识的理解,进而使学生切实感受到数学与生活的密切联系。
备教学目标
知识与技能
运用所学的圆、比例、排列组合等知识解决问题;了解普通自行车和变速自行车的速度与其内在结构的关系,知道变速自行车能变化出多少种速度。
过程与方法
经历“提出问题——分析问题——建立数学模型——求解——解释与应用”的解决问题的基本过程,学会运用数学知识解决实际问题。
情感、态度与价值观
加深学生对所学知识及其相互关系的理解,了解数学与生活的密切联系,增强数学的应用意识。
备重点难点
重点:研究普通自行车的速度与其内在结构的关系,研究变速自行车能变化出多少种速度,建立解决问题的数学模型。
难点:研究普通自行车的前、后齿轮数与它们的转数的关系。
备过程讲解
活动一 探究自行车蹬一圈能走多远
活动内容
找一辆普通自行车,测量出以下数据。
前齿轮齿数
后齿轮齿数
车轮半径
这辆自行车蹬一圈,能走多远?
活动过程
1.分析问题,寻找解题方法。
(1)直接测量法。
先将自行车蹬一圈,在地面上记下它的起止点,再用米尺测量出这两点间的距离。这种方法操作简单,但误差较大。
[重点提示:车轮转动的圈数就是后齿轮转动的圈数。后车轮转动驱动前车轮转动。]
(2)计算法。
①认识自行车的相关部件。
②探究前齿轮转动,车轮是否转动。
观察自行车,发现前齿轮转动,前车轮不动,但后车轮转动。后车轮转动是因为与它连在一起的后齿轮在转动。
③探究前、后齿轮的齿数与它们的转数的关系。
观察齿轮,发现链条间的孔与前后两个齿轮的每个齿相对应,前齿轮转过一个齿,后齿轮也跟着转过一个齿。前齿轮转动一圈,后齿轮转动不止一圈。
④得出结论。
前齿轮齿数×前齿轮转数=后齿轮齿数×后齿轮转数。由此可知,前齿轮转动一圈时,后齿轮转数=。
2.总结公式,建立数学模型。
蹬一圈的路程=车轮的周长×
3.收集数据,解决问题。
(1)收集数据。(以编者所测数据为例)
前齿轮齿数
后齿轮齿数
车轮半径
26
16
33 cm
(2)运用公式,解决问题。
分析:已知车轮半径,根据“C=2πr”可以求出车轮的周长;已知车轮的周长和前、后齿轮齿数,根据“蹬一圈的路程=车轮的周长×”就可以求出所测自行车蹬一圈所走的路程。
解答: 2×3.14×33×
=207.24×
≈336.8(cm)
答:这辆自行车蹬一圈,大约能走336.8 cm。
活动总结
1.蹬一圈的路程=车轮的周长×。
2.解决问题的基本过程:提出问题—分析问题—建立数学模型—求解—解释与应用。
活动二 探究蹬同样的圈数,使变速自行车走得最远的组合
活动内容
找一辆变速自行车,测量出前、后齿轮齿数,看看有多少种组合。
思考:蹬同样的圈数,哪种组合使自行车走得最远?
活动过程
1.收集数据。
1.收集数据。
分别数出前、后齿轮的齿数,填入表格中。(以编者所测数据为例)
2.明确解题思路。
变速自行车是通过前、后不同齿轮的多种组合而实现变速的,要判断这辆自行车能变化出多少种速度,就要看它的2个前齿轮和6个后齿轮有多少种不同的组合。
3.整理数据。
分别计算出前齿轮齿数与后齿轮齿数的比,填入表格中。
4.分析数据。
(1)由上表可知,前、后齿轮的齿数共有12种组合,组成了12个比,其中有两个比(2∶1)的比值相等,所以这种变速自行车能变化出11种速度。
(2)因为蹬一圈的路程=车轮的周长×,车轮的周长一定(同一辆自行车),所以的比值越大,自行车走得越远。
5.解决问题。
分析:在上表中,前齿轮齿数与后齿轮齿数比值最大的比是24∶7。
解答:蹬同样的圈数,使用齿数为48的前齿轮和齿数为14的后齿轮能使这辆自行车走得最远。
活动总结
1.变速自行车能变化出不同速度的最多种数=前齿轮的个数×后齿轮的个数。(相同速度只算一种)
2.对于同一辆变速自行车来说,前齿轮的齿数越多,后齿轮的齿数越少,也就是的比值越大,蹬同样的圈数,这辆自行车走得越远。
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