内容正文:
2023年“同课异构”教学大赛
第五章 三角函数
5.1.2 弧度制
践行 分享 进步
创设情景,引出主题
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创设情景,引出主题
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问题1:摩天轮,它可以看成是质点做圆周运动的模型,现在将这个圆抽象出来,点 的位置与哪些几何量有关呢?
圆心角,弧长 ,半径
追问:能否像度量长度那样,用十进制的实数来度量角的大小呢?
弦长 ?
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追问:角的度量是否也可以用不同的单位制呢?
问题2:现实生活中有没有同一个几何量可以用不同的单位制
进行表示呢?
创设情景,引出主题
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动手实验
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实验教学用具:
一张半圆纸板、一把刻度直尺、若干细线
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实验教学过程:
通过小组合作, 运用现有的实验用具, 在这张半圆纸上标出的角.
合作探究,凸显生成
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弧度制的定义
合作探究,凸显生成
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动手实验
先用细线度量半圆弧长, 然后再用刻度尺,将细线分成 5 份, 其中一份弧长所对的角就是 的角.
2023年“同课异构”教学大赛
合作探究,凸显生成
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问题3:那我们可以直接用弧长来衡量角的大小吗?
追问1:我们先来看看这两个扇形, 同学们发现什么?
追问2:我们再来观察一下这两个扇形, 除了弧长变化之外, 还有什么也发生了变化?
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问题4:角度、半径、弧长这三个量之间存在什么关系呢?能否用我们以前学习过的数学公式来表示它们之间的关系?
结论:当圆心角α确定后,所对的圆弧的长与圆的半径的比值
是一个定值.
合作探究,凸显生成
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动画展示
问题5:我们用弧长和半径之比定义圆心角的度量方式,相对于角度制,大家觉得这个新的度量可以给个什么名称?
类比迁移,形成概念
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弧度制radian system,弧度简记为rad
追问:角度制中,1度角的大小是怎么规定的?
古巴比伦人发现地球公转周期大约为360天
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问题6:在我们的定义 α 下,1rad的几何意义是什么?
类比迁移,形成概念
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把长度等于半径长的弧所对的圆心角叫做1弧度
学生活动:能否在圆中将大小为1rad的角表示出来?
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弧度制的发明一一托勒密
弧度制的发展
类比迁移,形成概念
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托勒密在天文学、光学和音乐方面也颇有造诣。托勒密发明了球坐标, 定义了包括赤道和零度经线在内的经纬线, 他提出了黄道, 还发明了弧度制。
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弧度制思想的提出一一欧拉
弧度制的发展
类比迁移,形成概念
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早在18世纪,伟大的瑞士数学家欧拉(1707-1783)在他的名著《无穷小分析引论》中倡导用弧度制,即以半径为单位来量弧长,统一了角和长度的单位。
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弧度制的正式提出一一汤姆生
弧度制的发展
类比迁移,形成概念
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1873年 6 月 5 日,数学教师汤姆生(James Thomson) 在北爱尔兰首府贝尔法斯特(Belfast)女王学院的数学考试题目中创造性地首先使用了 “弧度”一词. 当时, 他将 “半径” (radius)的前四个字母与 “角” ( ang1e) 的前两个字母合在一起, 构成 radian, 并被人们广泛接受和引用.
新旧融合,完善概念
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问题7:经过上节课任意角的研究后,我们知道,角可以分为正角、负角和零角,那么对于我们目前的定义 α ,你觉得是否需要修改完善一下?
弧度的正负与大小由角的终边的旋转方向和程度来确定
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新旧融合,完善概念
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弧度制下角的集合与实数集的一一对应:
正角
零角
负角
正实数
零
负实数
任意角的集合
实数集R
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新旧融合,完善概念
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追问:你能说说角度制和弧度制的区别吗?
①角度是以角量角(圆周角的),弧度是以长度量角(1为弧长和半径相等时所对应的正角);
②角度是六十进制,弧度是十进制;
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相互转化,揭示联系
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问题8:你能找到角度制和弧度制的换算规则吗?
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典例选讲,深化概念
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例1:把下列角度化成弧度:
(1) (2)-
例2:把下列弧度化成角度:
(1) rad (2)0.5
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典例选讲,深化概念
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练习:填写下列特殊角的度数与弧度数的对应表
角度
弧度
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典例选讲,深化概念
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练习:填写下列特殊角的度数与弧度数的对应表
330o
=300o
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例3 利用弧度制证明下列有关