2.3.1.1有理数的乘方 课件 2025-2026学年人教版七年级数学上册

该初中数学课件聚焦有理数乘方的意义、概念及运算，通过正方形面积和正方体体积的实际问题导入，从乘法运算过渡到相同乘数的简便表示，搭建具体到抽象的学习支架，帮助学生理解乘方与乘法的内在联系。 其亮点在于情境导入联系生活，培养数学眼光中的抽象能力，通过正数、分数、负数的分层探究，结合-2⁴与(-2)⁴的概念辨析及符号规律归纳，发展推理意识和运算能力。实例丰富且结合考试考法与计算器应用，学生能深化概念理解，教师可借助清晰脉络提升教学效率。

人教版（2024）版数学7年级上册 第二章 有理数的运算 2.3.1.1有理数的乘方 知道有理数乘方的意义，能说出乘方运算、幂、底数、指数等概念. 能正确进行有理数乘方运算. 2.3.1.1 有理数的乘方 有理数的乘方 七年级数学 · 上册 核心内容：乘方概念、符号法则及基础运算 学习目标 1. 理解：乘方、幂、底数、指数的定义及意义，掌握乘方的表示方法 2. 掌握：有理数乘方运算的符号规律，能准确进行乘方运算 3. 应用：运用乘方解决简单实际问题，体会“化繁为简”的数学思想 旧知衔接：1. 有理数乘法法则——同号得正，异号得负，绝对值相乘；2. 乘法本质——相同加数的加法简便运算，如3×4=3+3+3+3；3. 混合运算基础——已掌握加减乘除的运算顺序，为后续含乘方的混合运算铺垫 情境导入：生活中的“倍乘”现象 问题1：折纸中的层数变化 一张白纸对折1次得2层，对折2次得4层，对折3次得8层……对折n次后，层数是多少？ 记录：对折1次：2=2；对折2次：2×2=4；对折3次：2×2×2=8；对折5次：2×2×2×2×2=？ 问题2：细胞分裂中的数量增长 一个细胞每小时分裂1次（1个变2个），3小时后细胞总数是多少？5小时后呢？ 记录：1小时后：2；2小时后：2×2；3小时后：2×2×2；5小时后：2×2×2×2×2=？ 思考：当相同因数的乘法中，因数个数较多时（如10个2相乘），书写和计算都很繁琐，有没有简便的表示方法？ 探究一：乘方的本质——相同因数的乘法简便运算 1. 概念建立 观察：2×2×2×2×2（5个2相乘），这种求n个相同因数a的积的运算，叫做乘方，乘方的结果叫做幂。 表示方法：n个a相乘记为a，读作“a的n次幂”或“a的n次方”。 a = a × a × ... × a（共n个a） 其中：a——底数（相同的因数）；n——指数（相同因数的个数，正整数） 2. 基础辨析 乘方表示 底数 指数 读法 展开形式 3 3 4 3的4次幂 3×3×3×3 (-2) -2 3 负2的3次幂 (-2)×(-2)×(-2) -2 2 3 2的3次幂的相反数 -(2×2×2) (1/2) 1/2 2 二分之一的2次幂 (1/2)×(1/2) 关键提醒：负数或分数作底数时，必须加小括号，否则符号或分母不参与乘方运算（如(-2)与-2意义完全不同）；一个数的1次幂就是它本身，指数1通常省略，如5=5 探究二：有理数乘方的符号规律 根据有理数乘法法则，结合乘方与乘法的关系，通过计算下列乘方，总结符号规律： 正数的乘方 2=2×2=4（正） 2=2×2×2=8（正） (1/3)=(1/3)×(1/3)×(1/3)×(1/3)=1/81（正） 结论：正数的任何次幂都是正数 负数的乘方 (-2)=(-2)×(-2)=4（正） (-2)=(-2)×(-2)×(-2)=-8（负） (-1/2)=(-1/2)×(-1/2)×(-1/2)×(-1/2)=1/16（正） (-1/2)=(-1/2)×(-1/2)=-1/32（负） 结论：负数的奇次幂是负数，偶次幂是正数 0的乘方 0=0×0=0 0=0×0×0×0×0=0 0=0 结论：0的任何正整数次幂都是0 记忆口诀：正幂全正不用愁，负幂符号看指数；奇次负来偶次正，0的任何次幂都为0 典例解析：规范乘方运算过程 题型1：直接计算乘方（确定符号→算绝对值） 例1：计算 (1) 3；(2) (-3)；(3) -3；(4) (2/5) 解：(1) 3：正数的偶次幂为正，3×3×3×3=81 → 结果81； 　　(2) (-3)：负数的奇次幂为负，3×3×3=27 → 结果-27； 　　(3) -3：先算3=81，再取相反数 → 结果-81； 　　(4) (2/5)：正数的偶次幂为正，(2×2)/(5×5)=4/25 → 结果4/25。 题型2：乘方与四则运算结合（先乘方，后乘除，再加减） 例2：计算 2×(-3) - 4÷(-2) 解：①先算乘方：(-3)=9，(-2)=-8； 　　②再算乘除：2×9=18，4÷(-8)=-0.5，即-4÷(-8)=0.5； 　　③最后算加减：18 + 0.5 = 18.5（或37/2）； 　　结果：18.5 题型3：利用乘方解决实际问题 例3：若纸的厚度为0.1mm，将纸连续对折8次后，总厚度是多少mm？ 解：对折n次的层数为2，总厚度=层数×单张厚度； 　　对折8次的层数：2=256； 　　总厚度：256×0.1=25.6（mm）； 　　答：总厚度是25.6mm。 易错点警示：避开乘方“陷阱” 易错类型 错误示例 错误原因 正确解法 底数范围混淆 -2=(-2)×(-2)=4 未加括号时，负号不属于底数，不参与乘方 -2=-(2×2)=-4 分数乘方错误 1/2=1/(2)=1/8（此步正确）；错例：(1/2)=1/2×3=3/2 将指数与底数相乘，混淆乘方与乘法意义 (1/2)=(1×1×1)/(2×2×2)=1/8 符号判断错误 (-1)=-1，(-1)=1 记错负数乘方的符号规律，奇次幂为负、偶次幂为正记反 (-1)=1（偶次正），(-1)=-1（奇次负） 运算顺序颠倒 2×3=(2×3)=36 先算乘法后算乘方，违背“先乘方后乘除”的顺序 2×3=2×9=18 综合提升：乘方的拓展技巧 1. 乘方的符号特性应用 例：已知|a-2| + (b+3)=0，求(a+b)的值。 解：∵绝对值和平方数均为非负数，和为0则各自为0； 　　∴a-2=0 → a=2；b+3=0 → b=-3； 　　∴a+b=2+(-3)=-1； 　　∴(a+b)=(-1)=-1。 2. 乘方的规律探究 例：观察3=3，3=9，3=27，3=81，3=243……猜想3的个位数字是多少？ 解：个位数字周期为4：3、9、7、1循环； 　　2025÷4=506……1，余数为1对应周期第一个数字； 　　∴3的个位数字是3。 分层练习：巩固提升 基础题（必做） 1. 计算：(-5)=______，-5=______，(1/4)=______ 2. 计算：3×(-2) - (-1) = ______ 3. 判断：(-1/3)与-1/3的结果相等吗？为什么？ 提升题（选做） 1. 计算：(-0.125)×8（提示：利用乘法结合律） 2. 某细胞初始数量为1个，每天数量变为前一天的2倍，7天后细胞总数是多少？ 3. 已知x=4，求x的值（提示：考虑平方的符号特性） 中考链接：真题感知 1. （2024·济南）计算 (-2) 的结果是（ ）A. -8 B. 8 C. -6 D. 6 （答案：A） 2. （2024·成都）计算 2 + (-3)（注：任何非0数的0次幂为1）的结果是（ ）A. 5 B. 4 C. 3 D. 2 （答案：A） 3. （2024·广州）已知|m+1| + (n-2)=0，则m的值为______ （答案：1） 课堂总结 1. 核心概念：乘方是相同因数乘法的简便运算，a中a为底数，n为指数，结果为幂 2. 符号规律：正正任意，负奇负、负偶正，0的正整数次幂为0 3. 运算顺序：含乘方的混合运算，先算乘方，再算乘除，最后算加减 作业布置 - 必做：课本对应练习题（标注每步运算依据，如“负数奇次幂为负”） - 选做：收集生活中运用乘方的实例（如人口增长、细菌繁殖等），并尝试用乘方表示其数量关系 - 预习：含乘方的有理数混合运算 谢谢观看！ 祝大家概念清晰，运算精准！ 学习目标 边长为 2 cm 的正方形的面积是 2×2 = 4（cm2） 棱长为 2 cm 的正方体的体积是 2×2×2 = 8（cm3） 这两个算式有什么特点？ 情景导入 2×2，2×2×2 都是相同乘数的乘法. 为了简便，我们将它们分别记作 22，23. 22 读作“2 的平方”（或“2 的 2 次方”） 23 读作“2 的立方”（或“2 的 3 次方”） 探究新知 记作_______， 记作_______， 读作______________. 读作______________. 的 4 次方 的 5 次方 如果是几个负整数、负分数相乘呢？ 探究新知 同样地， (-2)×(-2)×(-2)×(-2) 记作_______， 读作______________. (-2)4 -2 的 4 次方 记作_______， 读作______________. - 的 5 次方 探究新知 乘方的概念 类型 概念 示例 乘方 幂 底数 指数 求 n 个相同乘数的积的运算，叫作乘方 a · a · … · a = an n 个 乘方的结果叫作幂 在 an 中，a 叫作底数 在 an 中，n 叫作指数 an 底数 幂 指数 探究新知 an 看作一种运算，读作“a 的 n 次方”； an 看作乘方的结果，也可读作“a 的 n 次幂”. 读法： 探究新知 特别提醒 （1）an 表示 n 个 a 相乘，其中 a 表示相同的乘数，n 表示相同乘数的个数. （2）一个数可以看作这个数本身的 1 次方. 例如，5 就是 51. 指数 1 通常省略不写. 指数是 2 时可读作平方，指数是 3 时可读作立方. 探究新知 思 考 －24 和 (－2)4 的意义一样吗？结果一样吗？ －24 的意义是 24 的相反数， (－2)4 的意义是 －2 的四次方， －24 和 (－2)4 的意义不一样. －24 = －(2×2×2×2) = －16， (－2)4 = (－2)×(－2)×(－2)×(－2) = 16， －24 和 (－2)4 的结果不一样. 探究新知 例 题 【教材P51】 例 1 计算： （1）(-4)3； （2）(-2)4； （3） . 解：（1）(-4)3 = (-4)×(-4)×(-4) = -64； （2）(-2)4 = (-2)×(-2)×(-2)×(-2) = 16； （3） . 探究新知 探 究 请再举一些计算乘方的例子，结合例 1，你发现负数的幂的正负与指数有什么关系？ (-3)4 (-5)3 (-1)5 (-1)6 = 81 = -125 = -1 = 1 幂的奇/偶 结果 偶数 正数 奇数 负数 奇数 负数 偶数 正数 探究新知 有理数的乘方运算的符号规律： 归 纳 符号 规律 负数 正数 0 负数的奇次幂是负数 负数的偶次幂是正数 正数的任何次幂都是正数 0 的任何正整数次幂都是 0 探究新知 巩固训练 1. 把乘法形式写成幂的形式. （1）(－3)×(－3)×(－3)×(－3) = ______. （2）－5×5×5 = ______. (－3)4 －53 探究新知 （2） = 2. 把幂的形式写成乘法形式. （1） = 探究新知 拓 展 （1）互为相反数的两个数的奇次幂仍然互为相反数. 若 a + b = 0，则 a2n+1 + b2n+1 = 0（n 为自然数）. （2）互为相反数的两个数的偶次幂相等. 若 a + b = 0，则 a2n = b2n （n 为正整数）. 探究新知 an，－an 与 (－a)n 的异同点与联系： 幂 an －an (－a)n 相同点 不 同 点 意义不同 底数不同 联 系 n为奇数 n为偶数 n为正整数 指数都是 n n 个 a 相乘的积 n 个 a 相乘的积的相反数 n 个 -a 相乘的积 a a -a －an = (－a)n，它们分别与 an 互为相反数（a ≠ 0） an = (－a)n，它们分别与 －an 互为相反数（a ≠ 0） 当 a = 0 时，an = －an = (－a)n = 0 探究新知 例 题 【教材P52】 例 2 用计算器计算 (-8)5 和 (-3)6. 解：用带符号键 的计算器，有 (-) ( (-) 8 ) 5 = 显示结果为 -32768 ( (-) 3 ) 6 = 显示结果为 729 因此，(-8)5 = -32768,(-3)6 = 729. 探究新知 练 习 1. （1）(-7)8 中，底数、指数各是什么？ （2）(-10)8 中，-10 叫作什么数？8 叫作什么数？ (-10)8 是正数还是负数？ 解：（1）底数是 -7，指数是 8. （2） -10 叫作底数， 8 叫作指数，(-10)8 是正数. 【教材P52】 课堂练习 2. 计算： （1）(-1)10；（2）(-1)7；（3）83；（4）(-5)3； （5）0.13；（6）(- )4；（7）(-10)4；（8）(-10)5. 1 -1 512 -125 0.001 10000 -100000 课堂练习 1. 母题教材P52练习 下列说法正确的是( ) C A. 的底数是 B. 表示5个2相加 C. 的底数是 D. 与 的意义相同 【解析】的底数是2；表示5个2相乘； 的底数是 ；与 的意义不相同. 返回 考试考法 21 2. 与下面科学计算器的按键顺序： 对应的计算任务是 ( ) B A. B. C. D. 返回 考试考法 22 3. 当是正整数时, 的值是( ) B A. 2 B. C. 0 D. 2或 返回 考试考法 23 4. 下列各组数中，运算结果相等的是( ) A A. 与 B. 与 C. 与 D. 与 【解析】因为， ,所以 ；因为，，所以 ；因为 ，，所以 ；因为 ，，所以 .故选A. 返回 考试考法 24 5. 如图，某种细胞每过 便由1个分 裂成2个.经过 ，这种细胞能由1个分裂成( ) D A. 12个 B. 个 C. 个 D. 个 考试考法 25 类型 概念 示例 乘方 幂 底数 指数 求 n 个相同乘数的积的运算，叫作乘方 a · a · … · a = an n 个 乘方的结果叫作幂 在 an 中，a 叫作底数 在 an 中，n 叫作指数 an 底数 幂 指数 课堂小结 谢谢观看！ $