内容正文:
第十三章 三角形
综合与实践
确定匀质薄板的重心位置
《顶尖课课练·数学(人教版)(八年级上册)》配套课件
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【发现问题】在工程中,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;飞机的重心须位于合适的位置,否则不利于
飞机在飞行状态下保持平衡和稳定……生活中还有许多场景都利用到了
物体的重心,比如,短道速滑选手在转向时,通过调整身体重心的位置
来改变滑行方向.
【提出问题】想要利用重心,就需要确定重心的位置.如何确定工程中
薄板、薄壳等匀质物体的重心呢?
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【分析、解决问题】
一 了解简单平面图形的重心位置
1.线段的重心在______________,正方形的重心在________________.
线段的中点处
对角线的交点处
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2.用铅笔可以支起一张匀质的三角形卡片,该支点就是三角形的重心,
那么重心是三角形( ).
A
A. 三条中线的交点 B. 三条角平分线的交点
C. 三条高线的交点 D. 三边垂直平分线的交点
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二 了解三角形重心的性质
①②图Z1-1
3.综合与实践
探究课题:三角形重心性质的探究
生活情境:三角形三边中线的交点叫作
这个三角形的重心.取一块质地均匀的三
角形纸板 ,如果用一根细线绳从重
心 处将三角形提起来,那么纸板就会处于水平状态.#1.2
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提出问题:探究在图Z1-1①中, 的值是多少?
吴老师为了让同学们更好地解决提出的问题,设置了以下两个任务,请
同学们通过完成以下任务解决提出的问题.#1.4
① ②
图Z1-1
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解决问题:#1.6
(1)任务1:若的面积为,求 的面积;
① ②
图Z1-1
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解: 点为 的重心,
点,,分别是,, 边上的中点.
, .
.
.
① ②
图Z1-1
8
(2)任务2:在任务1的条件下,求 的值.
①②图Z1-1
9
解 由题意可知, ,
由(1)知, .
与 同高,
,即 .
①②图Z1-1
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拓展应用:
(3)如图Z1-1②,在中,点是的重心.连接, 并
延长分别交,于点,.若,, ,直接利
用上面的结论,求四边形 的面积.
① ②
图Z1-1
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解 点是 的重心,类比任务1,任
务2可知, .
, ,
,,, .
,
① ②
图Z1-1
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,
,
则 .
.
① ②
图Z1-1
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三 确定平面(组合)图形的重心位置
4.阅读:
我们知道,,两数的算术平均数是,如图Z1-2①,数轴上点,
(点在点的左侧)分别表示数和,那么线段 的中点表示的数是
.它们的表达形式之所以是一致的,其原因就是算术平均数的意义与
线段中点的意义是一致的.同样的,若点在线段上,且 ,
即,说明点在更靠近点的三等分点处,我们将点 表示
为 .
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理解与运用:
图Z1-2
(1)数轴上点表示的数是,点 表示的
数是,若点在线段上,且 ,
则点 表示的数为_ ________;
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图Z1-2
(2)在平面直角坐标系中,若点 的坐标
是,点的坐标是 ,则线段
的中点坐标是.线段 的
三等分点也有相类似的结论,例如,点 在
线段上,,直接写出点 的坐标:_ ______________;
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(3)如图Z1-2②,在平面直角坐标系中,点,,分别是 三边
上的三等分点,且,, ,试证明:
的重心与 的重心重合.(三角形三条中线的交点称为三角
形的重心,重心到三角形的顶点和对边中点的距离之比为 )
图Z1-2
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图Z1-2
解:证明:设, ,
,
则的中点为, 重心到三
角形的顶点和对边中点的距离之比为 ,
的重心坐标为
,
化简得 .
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,, ,
,
,
,
的中点坐标为 .。
图Z1-2
化简得 .
的重心为,整理得 .
的重心与 的重心重合.
图Z1-2
【还想提出什么样的问题呢?】
厚板、厚壳的匀质物体、非匀质物体的重心又该如何确定?
【走近物理】
悬挂法:分两次将物体悬挂起来,两次悬线的延长线交点就是该物体的
重心位置,如图Z1-3所示,有一块薄板其重心未知,先在 点把薄板悬
挂起来,由二力平衡条件知,板所受的重力跟悬线的拉力在同一条直线
上,板的重心一定在通过点的竖直线上.然后在另一点 把板悬挂起
来,板的重心也一定在通过点的竖直线上,和的交点 ,就
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是薄板重心的位置.悬挂法是一种实验方法,对于厚实物体,其重心在
内部,用悬挂法就难以准确定位,因此悬挂法有一定的局限性,只适合
于确定薄形物体的重心.#1.4.1
图Z1-3
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