内容正文:
第四章 相交线与平行线
4.1.3 同位角、内错角、同旁内角
一、教材分析
本节是“相交线”的延伸课时,核心是在“三线八角”模型中识别三种位置关系的角,是后续学习平行线判定与性质的关键铺垫.
教材先通过“两条直线被第三条直线所截”的直观模型,抽象出同位角、内错角、同旁内角的定义,再结合图形标注特征,引导学生观察角的位置关系.编排上注重从具象到抽象,以基础图形为起点,逐步过渡到稍复杂的变式图形,帮助学生建立“找截线-辨位置”的识别逻辑.
教材例题侧重基础识别,练习设计层层递进,既巩固三种角的区分,又为后续利用角的关系判定平行线埋下伏笔.教学中需把握“位置关系而非数量关系”的核心,通过对比辨析强化特征记忆,为几何推理体系的构建奠定基础.
二、学情分析
学生此前已掌握相交线、对顶角、垂线等知识,熟悉“两条直线相交”的基础模型,具备初步的几何观察和图形分析能力,但对“三线八角”这种复杂图形的角位置关系识别缺乏经验.
初中生仍以具象思维为主,对抽象的位置关系概念理解存在难度,容易混淆三种角的特征,尤其在多截线、图形翻转或变式的情况下,难以快速锁定截线和被截线,导致角的类型判断失误.
学生对动手操作和直观演示兴趣浓厚,但逻辑梳理能力较弱,需要通过明确的识别步骤(如“先找截线→再看位置”)和对比辨析强化认知.部分学生容易将角的位置关系与数量关系混淆,教学中需重点引导区分,同时设计梯度化练习帮助突破难点.
三、教学目标
1.了解同位角、内错角、同旁内角的概念;
2.能在图形中找出同位角、内错角或同旁内角,并能说出它们分别是哪两条直线被第三条直线所截形成的;
3.经历观察、操作、探索、归纳、总结的过程,初步形成几何概念的认识方式和几何结论的归纳方法;
4.通过丰富的数学活动,体验数学活动充满着探索和创造,体会数学的应用价值,培养积极思维的学习习惯.
四、教学重难点
重点:了解同位角、内错角、同旁内角的概念.
难点:能在图形中找出同位角、内错角或同旁内角,并能说出它们分别是哪两条直线被第三条直线所截形成的.
五、教学过程
· 复习回顾
如图,两条直线相交形成的角之间有什么位置关系?
预设:相对且相等的对顶角:∠1和∠3,∠2和∠4.
相邻且互补的邻补角:∠1和∠2,∠2和∠3,∠3和∠4,∠4和∠1.
设计意图:通过复习两条直线相交形成的对顶角和邻补角的位置关系,巩固旧知,为学习同位角、内错角和同旁内角的位置关系做好知识衔接,奠定认知基础.
· 探究新知
活动:同位角、内错角、同旁内角
思考:如果再添加一条直线l,在我们的可见范围内,构成了几个角?
预设:构成了八个角.
三线八角.
想一想:这八个角有哪些关系?
预设:从位置关系上看,这些角有的是对顶角,有的是相邻的角;从数量关系上看,对顶角相等,相邻的角互补.
除了对顶角、邻补角之外,这八个角中还存在哪些关系呢?
探究:如图,直线a,b被直线l所截,得到∠1,∠2,...,∠8.
(1)观察∠1与∠5的位置有什么关系呢?
①从直线l来看,∠1与∠5处于哪个位置?
预设:∠1与∠5均处于直线l的一侧
②从直线a、b来看,∠1与∠5又处于哪个位置?
预设:都在直线a、b的上方
∠1与∠5处于直线l的同一侧,且分别在直线a、b的同一方.
概念:像∠1与∠5处于直线l的同一侧,且分别在直线a、b的同一方,这样位置的一对角叫做同位角.
思考:图中的同位角还有哪些?
预设:∠3和∠8;∠2和∠6;∠4和∠7.
变式图形:图中的∠1与∠2都是同位角.
图形特征:
在形如字母“F”的图形中有同位角.
(2)观察∠3与∠5的位置和同位角∠1与∠5相比,有什么一样,有什么不一样?
预设:①∠1与∠5均处于直线l的一侧,而∠3与∠5处于直线l的两侧;
②∠1与∠5在直线a、b的同一方,而∠3与∠5在直线a、b之间.
概念:像∠3与∠5处于直线l的两侧,且在直线a、b之间,这样位置的一对角叫做内错角.
思考:图中的内错角还有哪些?
预设:∠4和∠6.
变式图形:图中的∠1与∠2都是内错角.
图形特征:
内错角的顶点不是公共的,一对内错角的图形特征形如字母“Z”.
(3)观察∠4与∠5的位置和同位角、内错角相比,有什么一样,有什么不一样?
预设:①与同位角一样,∠4与∠5均处于直线l的一侧,而内错角处于直线l的两侧;
②与内错角一样,∠4与∠5在直线a、b之间,而同位角在直线a、b的同一方.
概念:像∠4与∠5处于直线l的同一侧,且在直线a、b之间,这样位置的一对角叫做同旁内角.
思考:图中的同旁内角还有哪些?
预设:∠3和∠6.
变式图形:图中的∠1与∠2都是同旁内角.
图形特征:
同旁内角的顶点不是公共的,同旁内角的图形特征形如字母“U”.
归纳:
生活中的数学:三线八角手势记忆法
试一试:在下图中,∠1是直线a、b相交所成的一个角,用量角器量出∠1的度数;画一条直线c,使直线c与直线b相交所成的角中有一个与∠1是一对同位角,且这对同位角的度数相等.
预设:
设计意图:通过逐步探究“三线八角”模型,引导学生理解同位角、内错角、同旁内角的定义与图形特征,结合手势记忆法和作图练习,强化概念区分与应用,为后续平行线的判定与性质学习奠定基础,同时培养几何直观与逻辑思维能力。
· 应用新知
典型例题
例1 如图,指出图中的同位角、内错角、同旁内角.
分析:根据同位角、内错角、同旁内角的特征进行判断.
解:同位角:∠1与∠B,∠2与∠C,∠3与∠A,∠4与∠A;
内错角:∠1与∠4,∠2与∠3;
同旁内角:∠1与∠A ,∠1与∠2,∠2与∠A ,∠3与∠B,∠3与∠4,∠4与∠C,∠B 与∠A ,∠C 与∠A ,∠B 与∠C.
注意:同位角、内错角、同旁内角特征的异同.
例2如图,直线DE,BC被直线AB所截.
(1)∠1与∠2, ∠1和∠3,∠1和∠4各是什么位置关系的角?
(2) 如果∠1=∠4,那么∠1与∠2相等吗?∠1与∠3互补吗?为什么?
分析:(1) 根据同位角、内错角、同旁内角的特征进行判断;
(2) 根据对顶角的性质及两角互补的特征进行解答.
解:(1)∠1和∠2是内错角,
∠1和∠3是同旁内角,
∠1和∠4是同位角.
(2) 如果∠1=∠4,
由对顶角相等,得∠2=∠4,那么∠1=∠2.
因为∠3和∠4互补,即∠4+∠3=180°,
又因为∠1=∠4,所以∠1+∠3=180°,
即∠1与∠3互补.
设计意图:通过例题巩固对同位角、内错角和同旁内角的识别,提升学生运用几何知识解决问题的能力,深化对同位角、内错角和同旁内角的特征理解.
· 课堂练习
【教材练习】
1.如图,直线a截直线b、c所得的同位角有___对,它们是_________________________________;
内错角有____对,它们是_____________________;同旁内角有____对,它们是______________.
答案:4,∠1和∠3、∠2和∠4、∠5和∠7、∠6和∠8;2,∠2和∠7、∠3和∠6;2,∠2和∠3、∠6和∠7.
2.如图, 与∠1是同位角的是_____,与∠1是内错角的是_____,与∠1是同旁内角的是______.
答案:∠4,∠2,∠5.
3.在如图所示的4个角的位置关系中,
∠1与∠2是_________
∠1与∠3是_________
∠2与∠3是_________
∠2与∠4是_________
∠3与∠4是_________
答案:对顶角,同位角,内错角,同旁内角,邻补角.
【自选练习】
4.两条直线被第三条直线所截,就第三条直线上的两个交点而言形成了“三线八角”.为了便于记忆,同学们可仿照图用双手表示“三线八角”(两大拇指代表被截直线,食指代表截线).下列三幅图依次表示( )
A.同位角、同旁内角、内错角 B.同位角、内错角、同旁内角
C.同位角、对顶角、同旁内角 D.同位角、内错角、对顶角
答案:B
5.下列图形中,∠1和∠2是同位角的是( )
A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①②⑤
答案:D.
6. 填空
(1)若ED,BF被AB所截,则∠1与_____是同位角.
(2)若ED,BC被AF所截,则∠3与_____是内错角.
(3)∠1与∠3是AB和AF被_____所截构成的______角.
(4)∠3与∠5是ED和BF被_____所截构成的_______角.
(5)∠2与∠4是_____和_____被BC所截构成的______角.
答案:(1)∠2;(2)∠4;(3)ED,内错;(4)AF,同旁内;(5)AB,AF,同位.
设计意图:让学生进一步巩固所学知识,加深对同位角、内错角和同旁内角的概念的理解,巩固基础,提升辨析和运用能力.
· 归纳总结
师生活动:教师和学生一起回顾本节课所讲的内容.
1.本节课你学到了什么?
2.说一说,什么是同位角、内错角和同旁内角?
3.同位角、内错角和同旁内角的异同?
设计意图:本节课的课堂总结活动通过几个关键问题,引导学生全面回顾了本节课的学习内容.这种总结方式不仅帮助学生巩固了知识,还提高了他们的自我反思和总结能力.同时,通过师生互动,教师也能及时了解学生的学习情况,为后续的教学提供有针对性的指导。
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