内容正文:
第二章 相交线与平行线 北师大版(2024)
2.1两条直线的位置关系(课时2)
一、教学目标
1.理解垂线、垂线段的概念;
2.能用三角尺或量角器过一点画已知直线的垂线、垂线段;
3.掌握垂线、垂线段的性质,并会利用所学知识进行简单的推理.
二、教学重点及难点
重点:掌握垂线、垂线段的概念及性质.
难点:能应用垂线、垂线段的性质解决相关问题.
三、教学过程
【知识回顾】
在同一平面内,两条直线的位置关系有 和 两种.
对顶角:对顶角 .
补角和余角:同角或等角的补角 ;
同角或等角的余角 .
设计意图:复习平面内两直线位置关系、对顶角及余补角的基本性质,激活学生已有几何知识储备,为后续学习做好铺垫,夯实几何推理的基础.
【新知导入】
教师提出:观察下列图片,你能找出其中相交的线吗?它们有什么特殊的位置关系?
师生活动:通过生活实例观察,让学生直观感知相交线的特殊位置关系,从具体情境抽象出几何图形,激发学习兴趣,自然引出垂直相关新知,实现从生活到数学的过渡.
【探究新知】
教师提出:观察图片所存在的相交线的特殊位置关系,试着给出垂直的定义.
学生积极回答,教师梳理归纳学生的回答,给出标准答案.学生做笔记.
垂直的定义:两条直线相交成四个角,如果有一个角是直角,那么称这两条直线互相垂直.其中的一条直线叫作另一条直线的垂线,它们的交点叫垂足.
设计意图:引导学生从直观观察过渡到抽象定义,自主归纳得出垂直的概念,帮助学生理解垂直的本质特征,明确垂线、垂足的几何含义,为后续学习垂直的性质与判定奠定基础.
教师提出:垂直通常用符号“⊥”表示两条直线互相垂直.
如图,直线AB与直线CD垂直.记作:AB⊥CD,读作:AB垂直于CD.
直线l与直线m互相垂直,记作:l⊥m,其中,点O为垂足.
设计意图:规范垂直的符号语言、记法与读法,将文字定义转化为几何符号表达,帮助学生掌握几何语言的书写与运用,建立文字、图形、符号三者之间的对应关系,为后续几何推理与书写证明打好基础.
教师提出:如上图,O为直线AB上的一点,如果∠AOC=∠BOC,那么OC与AB垂直吗?
学生观察图片进行回答:垂直.
教师提出:你能说明垂直的理由吗?
教师引导学生进行说明并引导学生说出每一步的依据.
由∠AOC=∠BOC(已知),
且∠AOC+∠BOC=180°(平角的定义),
可得∠AOC=∠BOC=90°,
所以OC⊥AB(垂直的定义)
教师提出:如上图,O为直线AB上的一点,如果OC⊥AB,那么∠AOC=∠BOC吗?
学生观察图片进行回答:∠AOC=∠BOC.
教师提出:你能说明∠AOC=∠BOC的理由吗?
教师引导学生进行说明.
因为OC⊥AB,
所以∠AOC=∠BOC=90°,
所以∠AOC=∠BOC.
根据上述探讨得出垂直定义的双重作用,学生做笔记.
垂直的定义具有双重作用:①知线垂直得直角;②知直角得线垂直.
如图,①若AB⊥CD,则∠BOC=∠AOC=∠AOD=∠BOD=90°;
②若∠BOC=90°,则AB⊥CD.
设计意图:通过正反推理,引导学生理解垂直定义的双重作用——由垂直得直角、由直角证垂直,帮助学生掌握几何推理中判定与性质的互逆思路,规范推理依据与书写过程,培养严谨的逻辑推理能力.
教师提出:你能用折叠的方法折出互相垂直的直线吗?
学生同桌之间进行讨论,寻找方法,进行折叠,展示成果.教师在学生完成后通过ppt展示具体步骤.
1.折叠长方形纸片的一个角;
2.沿①中的折痕对折,使它与①中的折痕互相重合;
3.展开长方形纸片,则两次折叠所形成的折痕互相垂直.
设计意图:通过动手折纸、合作探究,让学生在操作中直观感知垂直的特征,加深对垂直定义的理解,将抽象几何概念与动手实践结合,激发学习兴趣,培养动手操作与几何直观能力.
教师提出:如图,点A在直线l上,你能用三角尺过点A画直线l的垂线吗?你能画出多少条?
学生在草稿纸上进行尝试,得出结论.学生作图完毕后,教师通过ppt规范作图步骤.
有且只有一条.
教师提出:如图,如果点A在直线l外呢,你能用三角尺过点A画直线l的垂线吗?你能画出多少条?
学生在草稿纸上进行尝试,得出结论.学生作图完毕后,教师通过ppt规范作图步骤.
有且只有一条.
通过作图,得出结论,学生做笔记.
同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
垂线的画法:1.落:让三角尺的一条直角边落在已知直线上,使其与已知直线重合.
2.移:沿已知直线移动三角尺,使其另一条直角边经过已知点.
3.画:沿此直角边画直线,则这条直线就是已知直线的垂线.
设计意图:通过动手作图、对比探究,让学生自主发现并归纳出“同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直”这一基本事实,同时规范垂线的画法,培养动手操作、几何直观与归纳概括能力.
教师提出:如图,点P是直线l外一点,PO⊥l,点O是垂足.点A,B,C在直线l上,比较线段PO,PA,PB,PC的长短,你发现了什么?
学生回答:线段PO最短
归纳总结,学生做笔记.
过直线外一点向已知直线作垂线时,这一点与垂足之间的线段叫作垂线段.
直线外一点与直线上各点所连的所有线段中,垂线段最短.
设计意图:通过观察、比较线段长短,引导学生直观发现垂线段最短的性质,进而引出垂线段的概念,让学生在探究中理解并掌握这一重要几何结论,培养观察比较、归纳总结与几何直观能力.
教师提出:如图,过点A作直线l的垂线,垂足为B,则点A到直线l的距离是多少?
学生回答:线段AB的长度就是点A到直线l的距离.
教师提醒:垂线段是几何图形,而点到直线的距离是点到直线的垂线段的长度,是一个数量.
设计意图:区分垂线段与点到直线的距离,明确垂线段是图形、距离是长度(数量),帮助学生厘清易混概念,准确理解点到直线的距离的定义,培养严谨的几何概念辨析能力.
四、随堂练习
通过课件展示练习题,教师带着学生进行练习,进一步巩固新知.
设计意图:通过练习,进一步巩固所学新知.
五、课堂小结
今天我们学习了哪些知识?
1.垂直的定义;
2垂线的画法;
3.垂线、垂线段的性质;
4.点到直线的距离.
六、板书设计
垂直
1.垂直的定义具有双重作用:①知线垂直得直角;②知直角得线垂直.
2.同一平面内,过一点有且只有一条直线与已知直线垂直.
3.垂线段最短.
4.点到直线的距离.
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