内容正文:
人教版五年级下册第五单元《图形的运动(三)》
完整知识梳理
第一部分:旋转的基础知识
一、旋转的含义
物体绕着某一点或轴运动,这种运动现象称为旋转。
生活中的旋转现象:
· 钟表上指针的转动
· 风扇叶片的转动
· 风车的转动
· 汽车方向盘的转动
· 荡秋千的运动
· 道闸(车杆)的抬起和落下
注意区分:
· 旋转:物体绕着一个点或轴转动(如摩天轮、方向盘)
· 平移:物体沿着直线运动(如拉抽屉、升国旗、推拉窗)
二、旋转的三要素(核心考点)
要完整描述一个旋转运动,必须说清楚三个要素:旋转中心、旋转方向、旋转角度。
1. 旋转中心
物体旋转时所绕的点(或轴),叫作旋转中心,通常用字母 O 表示。
特点:旋转中心在整个旋转过程中保持不动。
举例:
· 钟表指针的旋转中心是表盘中心固定的点
· 风车的旋转中心是中间固定的轴
· 道闸的旋转中心是车杆一端的固定点
2. 旋转方向
旋转的方向分为两种:
顺时针方向 与钟表上指针旋转的方向相同 想象钟表的指针向右转动
逆时针方向 与钟表上指针旋转的方向相反 想象钟表的指针向左转动
判断技巧:
· 伸出右手,拇指指向自己,四指弯曲的方向 = 顺时针
· 伸出左手,拇指指向自己,四指弯曲的方向 = 逆时针
简单记忆:看钟表,指针向右转动是顺时针,向左转动是逆时针。
举例:
· 钟表指针从12走到3,是顺时针方向旋转90°
· 体育课“向左转”口令,是逆时针方向旋转90°
3. 旋转角度
旋转前后图形对应点与旋转中心连线的夹角(或对应线段的夹角),叫作旋转角度。这个夹角等于旋转角。
常见旋转角度:30°、45°、60°、90°、180°、270°、360°等。
钟面角度速记:
· 钟面上有12个大格,每相邻两个数字之间的夹角是30°
· 分针走5分钟(1个大格)→ 旋转30°
· 分针走15分钟(3个大格)→ 旋转90°
· 分针走30分钟(半圈)→ 旋转180°
· 分针走60分钟(1圈)→ 旋转360°
三、用旋转三要素描述旋转过程(必考题型)
描述格式:
图形(或指针)绕点( )按( )方向旋转了( )°。
举例:
1. 钟表上的指针从“12”到“1”:
→ 指针绕点O按顺时针方向旋转了30°。
2. 钟表上的指针从“3”到“6”:
→ 指针绕点O按顺时针方向旋转了90°。
3. 钟表上的指针从“6”到“12”:
→ 指针绕点O按顺时针方向旋转了180°。
4. 从“1”到“4”:
→ 指针绕点O按顺时针方向旋转了90°。
5. 道闸抬起(左侧有车通过):
→ 车杆绕点O1按顺时针方向旋转90°。
6. 道闸落下(右侧有车通过):
→ 车杆绕点O2按逆时针方向旋转90°。
注意:描述旋转时,除了说清旋转三要素,有时还需要说明旋转的起止位置。
第二部分:旋转的特征与性质
一、旋转的特征
图形旋转后,形状和大小都没有发生变化,只是位置变了。
旋转后不变的:
· 图形的形状
· 图形的大小(包括长度和面积)
· 对应线段的长度
· 对应角的大小
旋转后改变的:
· 图形的位置
· 图形的方向
一句话记忆:旋转不改变图形的形状和大小,只改变图形的位置和方向。
二、旋转的性质(理解即可,填空/判断常考)
1. 图形绕某一点旋转一定的度数,图形中的对应点、对应线段都旋转相同的度数。
2. 对应点到旋转中心的距离相等。
3. 对应线段、对应角都分别相等。
4. 两组对应点分别与旋转中心的连线所成的角相等,都等于旋转角。
5. 旋转中心是唯一不动的点。
三、特殊图形的旋转对称性
圆:绕中心点至少旋转任意角度就能与原图形重合。对称轴有无数条。
正方形:绕中心点至少旋转90°就能与原图形重合。对称轴有4条。
等边三角形:绕中心点至少旋转120°就能与原图形重合。对称轴有3条。注意:这里的“中心点”指三角形的几何中心(三条高的交点)。
长方形:绕中心点至少旋转180°就能与原图形重合。对称轴有2条。
等腰三角形:绕中心点至少旋转360°(即一圈)才能与原图形重合。对称轴有1条。
平行四边形(非菱形):绕中心点至少旋转180°就能与原图形重合(旋转后方向相反)。对称轴有0条。注意:平行四边形属于中心对称图形。
第三部分:画旋转图形(理解即可,填空题可能会涉及判断)
一、画线段旋转90°的方法
步骤:
1. 确定旋转中心、旋转方向、旋转角度
2. 找到线段的关键点(端点和旋转中心)
3. 根据旋转方向,从旋转中心出发作垂线
4. 在垂线上量出与原线段相等的长度
5. 连接对应点
口诀:一定中心,二定方向,三定角度,四量距离,五连对应点。
二、画简单图形旋转90°的方法
步骤:
1. 找出原图形的几个关键点所在的位置
2. 确定关键点到旋转点的距离
3. 确定关键点的对应点(对应点与旋转点所连线段和相应关键点与旋转点所连线段形成的夹角与旋转角度一致)
4. 把描出的对应点按顺序连线
注意:
· 图形旋转时,它的中心点、角上的点都可以作为旋转中心,可根据实际需要选择
· 哪一点在旋转过程中位置没有改变,就是绕那一点旋转的
第四部分:钟表问题专项训练(必考,高频)
一、时针和分针的旋转角度计算
基本数据:
· 钟面一圈 = 360°
· 12个大格 → 每个大格 = 30°
· 60个小格 → 每个小格 = 6°
分针的旋转速度:
· 分针走1分钟 = 旋转6°(因为360°÷60=6°)
· 分针走5分钟(1个大格)= 旋转30°
· 分针走15分钟 = 旋转90°
· 分针走30分钟 = 旋转180°
时针的旋转速度:
· 时针走1小时(60分钟)= 旋转30° → 每分钟旋转0.5°
· 时针走30分钟 = 旋转15°
二、典型题目
类型1:分针旋转
例1:从3:00到3:15,分针旋转了多少度?
· 15分钟 × 6° = 90°
· 答:分针绕中心点顺时针旋转了90°。
例2:从7:15到7:45,分针旋转了多少度?
· 30分钟 × 6° = 180°
· 答:分针绕中心点顺时针旋转了180°。
例3:分针从“3”走到“9”,旋转了多少度?
· 走了6个大格,6 × 30° = 180°
类型2:时针旋转
例1:从12:00到3:00,时针旋转了多少度?
· 3小时 × 30° = 90°
· 答:时针绕中心点顺时针旋转了90°。(注意:不是30°)
例2:从7:00到8:00,时针旋转了多少度?
· 1小时 × 30° = 30°
例3:从7:15到7:45,时针旋转了多少度?
· 30分钟 = 0.5小时,0.5 × 30° = 15°
类型3:同时计算时针和分针
例:从7:15到7:45,分针旋转了180°,时针旋转了15°。
类型4:已知旋转角度,求时间
例:分针旋转了120°,经过了多少分钟?
· 120° ÷ 6° = 20分钟
例:时针旋转了60°,经过了多少小时?
· 60° ÷ 30° = 2小时
第五部分:轴对称知识回顾(与本单元关联)
一、轴对称的定义
如果一个图形沿着一条直线对折后两部分完全重合,这样的图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴。
二、学过的轴对称图形
圆:对称轴有无数条。
正方形:对称轴有4条。
等边三角形:对称轴有3条。
长方形:对称轴有2条。
等腰三角形:对称轴有1条。
等腰梯形:对称轴有1条。
平行四边形(非菱形):对称轴有0条。
三、轴对称的性质
1. 对应点到对称轴的距离相等
2. 对应点的连线与对称轴垂直
3. 对称轴两边的图形大小、形状完全相同
第六部分:运用平移和旋转设计图案
一、设计图案的基本方法
平移、旋转、对称(轴对称)
二、运用平移设计的方法
确定平移方向、平移距离
三、运用旋转设计的方法
确定旋转中心、旋转方向、旋转角度
第七部分:易错点总结
易错点1:混淆旋转和对称
· 错误:长方形绕中心点旋转90°后能与原图形重合。
· 正确:长方形绕中心点旋转180°后才能与原图形重合。(正方形才是90°)
易错点2:时针旋转角度计算错误
· 错误:从12时到3时,时针旋转了30°。
· 正确:从12时到3时,时针旋转了90°。(时针走1小时转30°,3小时转90°)
易错点3:混淆平移和旋转
· 错误:电梯的升降运动属于旋转现象。
· 正确:电梯的升降是平移现象。(物体沿直线运动)
易错点4:描述旋转时漏掉要素
· 不完整:图形旋转了90°。
· 完整:图形绕点O顺时针旋转了90°。(必须说清旋转中心、方向、角度)
易错点5:认为旋转会改变图形大小
· 错误:旋转后图形的大小变了。
· 正确:旋转不改变图形的大小和形状,只改变位置和方向。
易错点6:钟面角度看错
· 错误:分针从“3”走到“9”旋转了90°。
· 正确:分针从“3”走到“9”走了6个大格,6×30°=180°。
易错点7:平行四边形的旋转对称性
· 错误:平行四边形绕中心点旋转90°后能与原图形重合。
· 正确:平行四边形绕中心点旋转180°后能与原图形重合(方向相反)。
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