内容正文:
冀教版七年级数学上册
第二章 几何图形的初步认识
2.8 平面图形的旋转
日常生活中,我们经常看到:
家里时钟的指针绕着一个固定的点不停地转动、
风力发电机的叶片也不停地转动等等,这些现象举不胜举.
问:钟表的指针和风力发电机的叶片它们在做什么样的运动?
旋转运动.
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探究一: 旋转及其相关概念
(1)上述情境中的旋转运动有什么共同的特征?
(2)生活中还有类似的例子吗?
共同特征:都是绕着某一点,朝着某个方向,转过了一定的角度.
摩天轮、飞机的螺旋桨、前行的车轮、转动的电风扇叶片、摇摆的秋千……
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前面我们学过,射线绕其端点旋转,可形成角.如图1所示,∠AOB可以看作由射线OA绕端点O按逆时针方向转到OB位置所形成的.
现实中,还有如图2所示的旋转,线段CD可以看作由线段AB绕点O按顺时针方向转动得到的.这两种形式的转动有什么共性?
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像这样,在平面内,一个图形绕一个定点沿顺时针(或逆时针)方向转过一个角度,这样的图形运动叫作旋转.
这个定点叫作旋转中心,转过的这个角叫作旋转角.
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在图1和图2中,旋转中心和旋转角分别是什么?
在图2中,点A与点C是对应点,点B与点D也是对应点,线段AB与CD是对应线段.
在图1中,旋转中心是点O,旋转角是∠AOB.
在图2中,旋转中心是点O,旋转角是∠AOC(或∠BOD).
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上述旋转现象中,钟表的指针、发电机的叶片、射线、线段在转动过程中,它们的形状、大小、位置是否发生变化呢?
旋转只改变图形的位置,不改变图形的形状和大小.
在旋转过程中,图形上所有点的运动,与图形的运动有什么关系?
转动过程中,它们的大小和形状没发生变化,位置发生了变化.
在旋转过程中,图形上所有点的运动方式和图形的运动方式一致.
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通过上面的学习,你认为这样的图形旋转运动需要哪些条件?
今天学的旋转运动是绕某一点旋转.
还有一种旋转是绕直线旋转,以后我们会学到.
这样的旋转需要旋转中心、旋转方向和旋转角度.
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在我们所学知识范围内确定一个图形做旋转运动时,
首先需要确定旋转的范围是“ ”,
其次要有 、 和 这三要素.
在平面内
旋转中心
旋转方向
旋转角度
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探究二: 旋转的特征与性质
如图所示,已知A,B是射线OM上的两个点,且OA=1cm,OB=2.5cm.
(1)当OM旋转到ON位置时,点A,B分别旋转到点A',B'的位置,请画出点A',B'.
(2)OA和OA',OB和OB'分别有怎样的数量关系?
用刻度尺测量四条线段长度,通过测量得到OA=OA',OB=OB'.
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在射线OM上任意取异于A,B的一点C,在射线ON上是否也有OC=OC' ? 若有,你能得到什么样的结论?
旋转前后,对应点到旋转中心的距离相等.
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如图,三角形AOB绕点O按顺时针方向旋转后得到三角形COD,E是线段BA上一点.
(1)对应线段OB与OD,OA与OC,AB与CD分别相等吗?
(2)∠BOD与∠AOC相等吗?
(3)画出点E的对应点F.
对应线段相等.
∠BOD=∠AOC,相等.
F
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画出点E的对应点F,你有什么方法?
方法一:用圆规以C点为圆心,以线段AE长为半径画弧,与CD交于点F.
方法二:用圆规以D点为圆心,以线段BE长为半径画弧,与CD交于点F.
方法三:根据旋转角,通过射线OE旋转得到∠EOF,与CD交于点F.
F
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怎么验证自己作的点F就是所要找的点?
F
对于方法一和方法二,测量一下OE,OF的长度和∠EOF的角度.若OE=OF,∠EOF=∠BOD=∠AOC,就可以确定点F就是要找的点了.
对于方法三,测量OE和OF的长,若OE=OF,则点F为所求点.
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通过刚才的问题探究,你又能总结出什么规律呢?
除了对应点到旋转中心的距离相等之外,每组对应点分别与旋转中心连线构成的角也相等,并且等于旋转角.
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在平面内,旋转前后的两个图形有如下的性质:
对应点到旋转中心的距离相等;
两组对应点分别与旋转中心连线所成的角相等,它们都等于旋转角.
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探究三: 例题剖析,旋转作图
题干中给了什么条件? 根据这些条件如何作图?
从题意中,能找出旋转中心点C,能确定旋转方向是顺时针方向,以及旋转后点A的对应点是点P.
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旋转作图的步骤:
(1)确定旋转中心及旋转方向、旋转角.
(2)找出表示图形的关键点.将图形的关键点与旋转中心连接起来,确定旋转角的大小;然后按旋转方向分别将它们旋转同一个旋转角度,得到这些关键点的对应点.
(3)按原图形的顺序连接这些对应点,所得到的图形就是旋转后的图形.
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课堂总结
本课你学到了什么?有哪些收获?
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作业设计
基础性作业:教材练习第1,2题;教材习题A组第1,2题.
提高性作业:教材习题B组第3,4题;C组第5题.
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感 谢 观 看
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