内容正文:
课题:运用圆的周长公式解决实际问题
教学目标:
(1)数学的眼光:能从生活情境(如圆形花坛、操场跑道)中识别与圆周长相关的问题,初步感知圆周长公式在现实生活中的应用价值,培养用数学眼光观察现实世界的意识。
(2)数学的思维:能运用圆周长公式(/或/),通过公式变形(如/、/)分析已知周长求直径或半径的逻辑关系,在解决组合图形(如跑道)周长问题时,能运用模型思想建立数学模型并进行推理计算。
(3)数学的语言:能用数学语言(如公式、方程、算式)清晰表述解决圆周长实际问题的思路,说明解题步骤(如 “已知周长求直径,可利用/列式计算”),并通过语言描述或列式计算呈现解题过程,提升数学表达能力。
教学重难点:
(1)教学重点:在真实情境中,运用圆的周长公式(/或/)建立数学模型,解决与周长相关的实际问题(核心素养:数学建模、应用意识)。
(2)教学难点:在组合图形或复杂情境(如跑道、门形结构等)中,分析问题要素,确定所需数据及计算方法,选择合适公式解决实际问题(核心素养:逻辑推理、直观想象)。
教学准备:
(1)圆周长公式卡片(标注 C=πd、C=2πr)。
(2)实际问题图形实物 / 图片(含圆形花坛、跑道组合图、木桶铁箍、餐厅门示意图)。
(3)数学方程式书写模板(已知周长求直径 / 半径的方程解题步骤模板)。
教学过程
一、新课导入
新课导入(师:同学们,上节课我们推导了圆的周长公式,还记得它有哪些形式吗?)
(生:记得!圆的周长 C等于 π 乘直径 d,也就是C=πd;也等于 2π 乘半径 r,即C=2πr。)
(师:非常好!大家不仅记得公式,还能准确说出每个字母代表的意义。那今天我们就来当一回 “生活中的数学家”—— 用这些公式解决真实场景里的问题。比如,学校操场的环形跑道怎么算长度?小区里圆形花坛要围篱笆,需要多少米材料?家里的圆形桌面想加个装饰边框,边框长度怎么求?)
(师:这些问题都需要我们灵活运用周长公式。今天我们就聚焦 “运用圆的周长公式解决实际问题”,看看如何把公式变成解决问题的 “金钥匙”。)
二、新知探究
(一)已知周长求直径或半径
已知周长求直径或半径(师:首先看教材第 45 页的例题 4:学校圆形花坛的周长是 17.27 米,求它的直径和半径。请大家先读题,圈出已知条件和问题。)
(生:已知周长 C=17.27 米,求直径 d和半径 r。)
(师:怎么求直径呢?我们学过C=πd,那能不能把公式 “变一变”,让 d 单独在等号左边?)
(生:可以!两边同时除以 π,得到d=C÷π。)
(师:没错!那如果用方程法呢?设直径为 χ 米,根据C=πd,方程怎么列?)
(生:3.14χ=17.27,然后解出χ=17.27÷3.14。)
(师:现在有两种方法:算术法直接用除法,方程法用等式变形。请大家先独立用算术法计算,再用方程法验证,注意计算时小数点别出错哦!)
(学生独立计算,教师巡视,重点关注:①是否把 π 取3.14代入;②除法计算时是否正确处理小数点位置。)
(师:时间到!谁愿意分享算术法的过程?)
(生 1:我先估算17.27÷3.14,3.14×5=15.7,17.27 比 15.7 多 1.57,而 1.57 是 3.14 的一半,所以 5+0.5=5.5 米,直径是 5.5 米。)
(师:这个估算思路很棒!先找一个接近的整数倍数,再补全剩下的部分,像 “拆分法” 一样思考除法。那精确计算时,17.27÷3.14怎么算?)
(生 1:把被除数和除数同时扩大 100 倍,变成1727÷314,314×5=1570,1727-1570=157,157 是 314 的一半,所以 5+0.5=5.5,结果是 5.5 米。)
(师:对!把小数除法转化为整数除法,再用 “拆分法” 算更清晰。那方程法呢?)
(生 2:设直径为 χ 米,3.14χ=17.27,两边同时除以 3.14,χ=17.27÷3.14=5.5 米。)
(师:两种方法结果一致,说明直径是 5.5 米。那半径怎么求?)
(生 3:半径是直径的一半,5.5÷2=2.75 米。)
(师:或者直接用周长公式C=2πr变形,r=C÷π÷2,计算17.27÷3.14÷2,结果也是 2.75 米。大家要记住:已知周长求半径,既可以先求直径再除以 2,也可以直接用周长除以 π 再除以 2。)
(二)利用周长公式解决实际问题
利用周长公式解决实际问题(师:接下来看教材第 45 页的例题 5——标准 400 米跑道示意图。请大家观察:跑道由哪几部分组成?)
(生:跑道两端是半圆,中间是长方形!)
(师:如果把两个半圆 “拼” 在一起,会变成什么图形?)
(生:变成一个完整的圆!)
(师:太棒了!所以跑道一圈的长度 =长方形两条长边的长度+圆的周长。现在我们需要哪些数据?)
(生:长方形的长边长度和圆的半径!)
(师:没错!图中给出长方形的长是 85.39 米,半圆的半径是 36.5 米。请大家先算圆的周长,再算长方形两条长边的长度,最后相加。)
(教师引导学生分步计算:①圆的周长:C=2πr=2×3.14×36.5。先算2×36.5=73,再算73×3.14。这里可以估算一下:70×3.14=219.8,3×3.14=9.42,所以219.8+9.42=229.22 米。)
(②长方形两条长边:85.39×2=170.78 米。)
(③跑道总长度:229.22+170.78=400 米。)
(师:为什么总长度正好是 400 米?这和国际标准田径跑道的设计一致 —— 这样的跑道周长就是 400 米。大家可以想象一下:当你在操场跑步时,跑一圈正好是 400 米!)
(生:原来标准跑道是这样设计的!)
(师:解决组合图形问题时,关键是把不规则图形拆分成我们熟悉的基本图形(长方形、圆),再分别计算各部分长度,最后相加。这种 “拆分法” 在生活中很常用,比如家里的圆形餐桌配长方形桌布,也需要算周长和边长。)
三、巩固练习
1. 圆形木桶铁箍问题
圆形木桶铁箍问题(师:学校木工组要给圆形木桶加铁箍,3 根铁箍的总长度是 282.6 厘米,求桶底面的直径。请大家思考:每根铁箍的长度和木桶底面有什么关系?)
(生:每根铁箍绕木桶一圈,长度就是底面的周长!)
(师:那 3 根铁箍的总长度就是3 个周长,所以先求一个周长:282.6÷3=94.2 厘米。再根据C=πd,直径 d=94.2÷3.14。)
(预设学生计算过程:94.2÷3.14,把除数3.14扩大 100 倍变成314,被除数也扩大 100 倍变成9420,314×30=9420,所以9420÷314=30,直径是 30 厘米。)
(师:这里用了 “先求单量再求总量” 的思路,和我们之前学的 “归一问题” 类似。大家有没有发现,如果铁箍数量变多,总长度也会增加,因为周长不变的话,数量和总长度成正比。)
2. 餐厅门的木条长度问题
餐厅门的木条长度问题(师:聪聪家的门是 “长方形 + 半圆” 组合(展示示意图:长方形长 200 厘米,宽 90 厘米,半圆直径 = 长方形宽)。请大家解决两个问题:①半圆的高度(即半径)是多少?②门框一共用了多少米木条?)
(生:半圆的高度就是半径,直径是 90 厘米,所以半径 = 90÷2=45 厘米。)
(师:没错!那门框的木条长度包括哪些部分?)
(生:长方形的两条长边、一条宽边,还有半圆的弧长!)
(师:为什么不是长方形的两条宽边?因为门的下半部分是长方形,上半部分是半圆,所以门框只需要围长方形的三条边(两个长边和一个宽边),再加上半圆的弧长。)
(学生分组计算:①长方形部分:200×2+90=490 厘米;②半圆的弧长:C 半圆 =πd÷2=3.14×90÷2=141.3 厘米;③总长度:490+141.3=631.3 厘米 = 6.313 米≈6.3 米。)
(师:注意单位转换!题目问 “多少米”,结果要换算成米并保留一位小数。大家在实际问题中一定要记得 “统一单位” 哦!)
四、课堂小结
课堂小结(师:今天我们学习了 “圆的周长公式应用”,谁能用 “思维导图” 的形式,把这节课的知识点梳理一下?)
(引导学生从三个方面总结:①已知周长求直径 / 半径:d=C÷π,r=C÷π÷2;②组合图形:拆分法→基本图形(长方形、圆);③计算技巧:估算→精确计算→单位统一。)
(师:最后留一个 “生活小任务”:回家后测量家里一个圆形物体的直径,算出周长,再看看用这个周长能解决什么问题(比如做一个装饰边框需要多长材料)。下节课我们分享成果!)
布置作业:
(1)一个圆形光盘的周长是 31.4 厘米,它的直径是多少厘米?(请用两种方法解答:①直接用公式计算;②列方程求解)
(2)学校有一个圆形草坪,草坪外有一圈环形小路,小路的内圆直径是 10 米,外圆半径比内圆半径多 2 米。沿小路外侧走一圈的长度是多少米?(提示:先求外圆直径或半径,再求外圆周长)
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