内容正文:
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第八章《立体几何初步》
人教A版2019必修第二册
8.2立体图形的直观图
画出空间几何体的直观图是学生学好立体几何的必要条件。本节课主要是介绍了最常用的、直观性好的斜二测画法。而水平放置的平面图形的直观图画法,是画空间几何体直观图的基础。教学的重点是斜投影画平面图形直观图的方法,即斜二测画法。教材给出了正六边形、长方体、圆柱、圆柱和圆锥组合体直观图的画法。教学时可以适当延伸,讨论正五边形、圆锥、圆台、球的直观图画法。
画空间几何体的直观图,了解空间几何体的直观图,有助于提高学生的空间想象能力,是学生学习点、直线、平面之间位置关系的基础。
学习目标
前面我们认识了柱体、锥体、台体、球以及简单组合体的结构特征.为了将这些空间几何体画在纸上,用平面图形表示出来,使我们能够根据平面图形想象空间几何体的形状和结构,这就需要学习直观图的有关知识.
直观图是观察者站在某一点观察一个空间几何体获得的图形,画立体图形的直观图,实际上是把不完全在同一平面内的点的集合,用同一平面内的点表示.因此,直观图往往与立体图形的真实形状不完全相同.在立体几何中,立体图形的直观图通常是在平行投影下得到的平面图形.
要画立体图形的直观图,首先要学会画水平放置的平面图形.
环节一:创设情境,引入课题
图8.2-1
观察
如图8.2-1,矩形窗户在阳光照射下留在地面上的影子是什么形状?眺望远处成块的农田,矩形的农田在我们眼里又是什么形状?
环节二:观察分析,感知概念
在初中,我们已经学习过投影.一个物体的投影,不仅与这个物体的形状有关,而且还与投影的方式和物体与投影面的位置关系有关.如果一个矩形垂直于投影面,投影线不垂直于投影面,则矩形的平行投影是一个平行四边形(图8.2-2).
利用平行投影,人们获得了画直观图的斜二测画法.利用这种画法画水平放置的平面图形的直观图,其步骤是:
A
B
C
D
图8.2-3
A
B
C
D
图8.2-3
例1 用斜二侧画法画水平放置的正六边形的直观图.
A
B
C
D
E
F
x
y
O
M
N
问题:你认为画水平放置的多边形的直观图的关键是什么?
关键是确定多边形顶点的位置.
Q
环节三:抽象概括,形成概念
A
B
C
D
E
F
O
M
N
x
y
(1)
(2)
A
B
C
D
E
F
O
M
N
x
y
(1)
(2)
A
B
C
D
E
F
O
M
N
x
y
(1)
(2)
(3)
思考:在利用斜二测画法画直观图的过程中,x轴和y轴起到了什么作用?
图8.2-5
画直观图时,除多边形外,还经常会遇到画圆的直观图的问题.生活的经验告诉我们,水平放置的圆看起来非常像椭圆,因此我们一般用椭圆作为圆的直观图.实际画图时常用如图8.2-5所示的椭圆模板.
练习(第109页)
1.用斜二测画法画水平放置的平面图形的直观图时,下列结论是否正确?正确的在括号内画“√”错误的画“×”.
(1)相等的线段在直观图中仍然相等. ( )
(2)平行的线段在直观图中仍然平行. ( )
(3)一个角的直观图仍是一个角. ( )
(4)相等的角在直观图中仍然相等. ( )
(1)×,正方形的邻边相等,但在用斜二测画法画出的直观图中成了2倍关系;
(2)√,在斜二测画法中,原图形中平行的线段在直现图中仍然平行;
(3)√,虽然角的度数会发生改变,但仍是一个角;
(4)×,在水平放置的正方形中相邻的两个角都是直角,但在用斜二测画法画出的直观图中一个为45°,另一个为135°.
O
B
C
D
(A)
x
y
2.用斜二测画法画出下列水平放置的平面图形的直观图(尺寸自定).
(1)矩形;(2)平行四边形;(3)正三角形;(4)正五边形.
O
B
C
D
(A)
x
y
E
2.用斜二测画法画出下列水平放置的平面图形的直观图
(尺寸自定).
(1)矩形;(2)平行四边形;(3)正三角形;(4)正五边形.
O
x
y
A
B
C
2.用斜二测画法画出下列水平放置的平面图形的直观图(尺寸自定).
(1)矩形;(2)平行四边形;(3)正三角形;(4)正五边形.
O
A
B
C
D
E
y
x
2.用斜二测画法画出下列水平放置的平面图形的直观图(尺寸自定).
(1)矩形;(2)平行四边形;(3)正三角形;(4)正五边形.
画几何体的直观图时,与画平面图形的直观