内容正文:
综合与实践
确定匀质薄板的重心位置
课题
确定匀质薄板的重心位置
课型
新授课
教学内容
教材第23-27页的内容
教学目标
1.了解匀质薄板的重心位置在生活中的应用;
2.能确定平面图形的重心位置.
教学重难点
教学重点:了解匀质薄板的重心位置在生活中的应用;
教学难点:确定平面图形的重心位置.
教 学 过 程
备 注
1.创设情境,引入课题
物体重心的位置对于物体保持平衡、运动和稳定的状态至关重要.例如,比赛中运动员在转向时,通过调整身体重心的位置来改变滑行方向;杂技演员在表演转盘子时,用木棍支撑盘子的重心以使盘子长时间地转动;等等.
在工程中,物体重心的位置也有重要的应用.例如,水坝、挡土墙等建筑的重心必须在一定的范围内,否则可能会导致坍塌;当飞机的重心位于合适的位置时,不仅有利于飞机在飞行状态下保持平衡和稳定,而且能使飞机具有良好的操控性能;为了达到预期的搅拌效果,混凝土搅拌机转动部分的重心会设计得偏离转轴一定的距离;等等.
工程中使用的许多物体具有均匀的质地,如工程中常用的工字钢、角钢、槽钢等型钢.你能通过数学的方法确定工程中薄板、薄壳等匀质物体的重心吗?
2.发现探究,学习新知
【问题1】我们已经知道,三角形的重心位于三条中线的交点处,那么其他平面图形的重心在什么位置呢?
教师引导学生通过查资料、做实验、讨论等探究平面图形的重心.
追问1:在物理学中,物体的重心指的是什么?匀质薄板的重心位置与薄板的哪些方面有关?
学生自主回答,物理学告诉我们:一个物体的各个部分都受到重力的作用,从效果看,可以认为各部分受到的重力作用集中于一点,这点叫作物体的重心.
通过实验能够发现匀质薄板的重心位置由其几何形状和对称性有关.
追问2:用一根手指或一个支架顶住一个三角形匀质薄板的重心,它能保持平衡吗?三角形匀质薄板的重心位置与三角形的重心位置有什么关系?
学生小组实验并得出结论:用一根手指或一个支架顶住一个三角形匀质薄板的重心,它能保持平衡,重心位置与三角形 的重心位置相同.
追问3:你能仿照三角形的重心,给一般平面图形的重心下一个定义吗?
学生自行讨论,教师总结:平行四边形、长方形、正方形的重心分别是它们的两条对角线的交点.
追问4:如果我将平行四边形、长方形、正方形纸板各剪掉一部分,它们的重心还是两条对角线的交点吗?
教师指导学生进行实验,得出结论:不规则的几何图形可以通过悬挂法来确定它的重心,重心在几条铅垂线的交点处.
【问题2】为了更加明确地表达位置之间的数量关系,可以建立平面直角坐标系,用坐标来研究重心的位置.你选择的是什么图形?你是按照什么标准把图形分成两部分的?图形的重心位置和两部分的重心位置分别位于哪里?
图1 图2
以梯形为例,教师引导学生建立合适的平面直角坐标系.
把梯形放在坐标系中(如图2),可以求出重心G的坐标.
我们把梯形分为矩形ABED与△DCE.设它们的重心分别为F、H,由F(1,2),H(3,),SABED=8,S△ECD=6,可得梯形重心G的横坐标x=,G的纵坐标y=,所以G的坐标为(,)
3.学以致用,应用新知
考点1 三角形重心的位置
【例1】已知:如图,点O是△ABC的重心,连接AO并延长交BC于点D,则下列命题中正确的是( )
A.AD是∠BAC的平分线 B.AD是BC边上的高
C.AD是BC边上的中线 D.AD是BC边上的中垂线
答案:C
考点2 简单平面图形重心的位置
【例2】画出下列图形的重心.
答案:略
考点3 平面组合图形重心的位置
【例3】将八个边长为1的正方形组成的图形按如图所示的方式摆放在平面直角坐标系中,则该图形重心的坐标为 .
答案:(,1)
4.随堂训练,巩固新知
1.已知点F是△ABC的重心,连接AF并延长交BC于G点,过点F作直线分别交AB、AC于D点、E点,则下列说法正确的是( )
A.BG=CG B.∠BAG=∠CAG C.DF=EF D.BD=CE
答案:A
2.如图所示的网格由边长相同的小正方形组成,点A、B、C、D、E、F、G在小正方形的顶点上,则的重心是( )
A.点D B.点E C.点F D.点G
答案:A
5.课堂小结,自我完善
教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题:
1.本节课学习了哪些主要内容?
2.如何确定匀质薄板的重心位置?
6.布置作业
学霸创新题P19.
列举重心在生活中应用的例子,让学生感受“重心”在日常生活中无处不在,有着重要的作用,激起学生对“找重心”的兴趣.
通过各种活动让学生理解重心的概念,发现确定匀质薄板重心位置的方法.
通过例题帮助学生巩固、应用新知,熟悉本课重点.
通过随堂练习,进一步巩固课堂所学内容,检测学习效果.
通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用.
板书设计
综合与实践
确定匀质薄板的重心位置
1.三角形重心的位置:
2.简单平面图形重心的位置:
3.平面组合图形重心的位置:
教学反思
本节课是一节综合与实践课,从学生已有的认知基础出发,以学生动手操作、自主探索、合作交流为主要方式,并在活动中要求学生思考、回答相关问题.让学生经历知识的形成与应用的过程,体现了学生在数学活动中对活动经验的积累及对操作方法的反思,特别突出了学生的思考过程.
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