内容正文:
第一章 丰富的图形世界
第2课 从立体图形到平面图形
第3课时 几何体的截面
2024版北师大数学七年级数学上册
学习目标
1.能通过动手操作和观察分析,理解 “用平面截几何体时,截面形状与几何体形状、截法之间的关系”,积累数学活动经验,发展几何直观.
2.能判断棱柱、圆柱、圆锥被平面截得的截面形状,同时能根据截面形状推测可能的几何体.
教学设计的基本环节:
协作破阵
问题萌生
情境趣引
教师演示
巩固拓能
当堂小测
反思拾贝
作业妙想
情境趣引
问题:平面与几何体的相遇会产生怎样的形状?我们如何通过截面形状探索几何体的奥秘?
“同学们,过生日切蛋糕时,不同的切法会得到不同形状的蛋糕片.就像这个圆柱形蛋糕,为什么有时切出的是长方形,有时是圆形,有时又是椭圆形呢?这其实和我们今天要探究的截面与几何体的关系有关.让我们一起走进平面截几何体的奇妙世界,探索其中的规律吧!”
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问题萌生
截面的概念:用一个平面去截一个几何体,截出的面叫作截面.
问题1:数学问题的研究,一般从我们熟悉的知识入手,大家思考正方体的截面,截面是什么形状呢?为什么?
截面应该是一个多边形,因为正方体有6个面.
追问1:截面这个多边形的边是怎样来的?
是截面与正方体产生的相交的线
问题萌生
追问2:在切正方体的过程中,我们最少切几个面?最多呢?切的方式有哪些?
最少切3个面,最多切6个面.可以水平或竖直切,也可以斜着切.
请大家拿出昨天提前制作的橡皮泥正方体,操作试一试,并记录你的结果,操作过程中注意安全.
问题萌生
正方体截面的情况探究:
三角形
四边形
五边形
六边形
问题萌生
追问3:在截面是多边形时,有没有可能得到特殊的多边形?能不能截出七边形?为什么?
正方体截面的核心规律是:切割平面与正方体相交的面数,直接决定了截面的边数,最少3边,最多6边.可能得到三角形(含等边三角形、等腰三角形),四边形(包含正方形、长方形、菱形、平行四边形、梯形等),五边形,六边形.不可能截出七边形,因为正方体只有六个面.
问题萌生
问题2:借助研究正方形截面的经验,你能否直接得出五棱柱的截面情况?找一个你感兴趣的形状,用橡皮泥试一试.
三角形、四边形、五边形、六边形、七边形
追问;六棱柱最多能截出几边形?七棱柱呢?八棱柱呢?……
七边形、八边形、九边形.截出的多边形变数比棱柱的面的数量少一个.
问题萌生
问题3:请同学们分组开始,思考还能研究哪些几何体的截面形状?动手试一试,并做好记录?
没有截出的截面动手试一试
协作破阵
问题3:请同学们分组开始,思考还能研究哪些几何体的截面形状?动手试一试,并做好记录?
没有截出的截面动手试一试
协作破阵
问题3:请同学们分组开始,思考还能研究哪些几何体的截面形状?动手试一试,并做好记录?
球的截面是圆
教师演示
总结本节课动手操作试验的结果:
几何体 常见截面形状
正方体 1.三角形2.四边形(长方形、正方形、菱形、梯形)3.五边形4.六边形
圆柱 1.圆形2.椭圆形3.长方形
4.半圆/半椭圆形
5.曲边四边形(不规则)
圆锥 1. 圆形
2. 椭圆形
3. 三角形(等腰)
4. 抛物线形
5. 双曲线形
球 圆形
教师演示
思考1:如果用一个平面去截一个几何体,如果截面是圆, 那么原来的几何体可能是什么?
解:如图所示,用平面去截球体,圆锥、圆柱等一些几何体,都可能使截面是圆.
巩固拓能
思考2:如果用一个平面去截一个几何体,如果截面是三角形,那么原来的几何体可能是什么?
解:如图所示,用平面去截三棱锥、四棱锥、三棱柱,四棱柱、圆锥等一些几何体,都可能使截面是一个三角形
巩固拓能
数学知识截面在生活中的应用
应用领域 核心原理 具体实例
建筑与工程 通过切割获取适配接口或展示内部结构 1.水管、通风管切割成圆形 / 矩形截面,匹配不同安装需求
2.建筑剖面图展示墙体、楼层、管道的内部排布
医疗与科研 分层切割或薄片切割,实现内部观察 1.CT、MRI 生成人体器官截面图像,辅助诊断病变
2.生物样本切片(如树叶横切面、动物组织切片),供显微镜观察
日常生活 切割获取特定形态,满足使用需求 1.食材处理(黄瓜切片、豆腐切块),适配烹饪与食用
2.容器制造(玻璃杯杯口圆形截面),保证密封与使用便利
当堂小测
1.试写出下列截面图形的名称.
(1)截面是________.
(2)截面是________.
(3)截面是________.
长方形
三角形
三角形
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当堂小测
2. 用一个平面去截一个几何体,如果截面的形状是长方形,
那么这个几何体不可能是( )
B
圆柱 B. 圆锥
C. 正方体 D. 五棱柱
当堂小测
3.用平面截几何体可得到平面图形,在下列表示几何体的字母后填上
它可以截出的平面图形的号码.如: ,则B(____________),
C(___),D(_________).
1,2,3,4
5
3,5,6
当堂小测
4.如图所示的正方体被截去了一部分,求剩余部分
的体积.(棱柱的体积 底面积×高)
解:根据题意可知,被截去的一部分为一个直三棱
柱.
直三棱柱的体积为
,
正方体的体积为 ,
剩余部分的体积为 .
反思拾贝
1.你认为截面的形状主要由哪些因素决定?请结合具体例子说明.
2.请梳理一下,正方体、圆柱、圆锥、球等常见几何体,分别能截出哪些形状的截面?其中有没有让你觉得意外或需要特别注意的情况?
3.学习了“截面”的知识后,你觉得这一知识在生活中有哪些实际应用?请举例说明,并且谈谈学习过程中你是如何逐步理解截面与几何体之间的关系的.
作业妙想
一、基础巩固作业:
课本第12页 第1,2题
二、素养类作业
拓展阅读P13 生活中的截面
作业要求:书写规范、图形标准、按时上交、及时订错.
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