29.2.3 圆周角 教学设计 2026-2027学年人教版九年级数学上册

2026-06-25
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普通

摘要:

该初中数学教学设计聚焦圆周角定理及其推论、圆内接四边形性质,通过回顾圆心角引出圆周角,再由圆周角定理探究同弦所对圆周角关系,构建知识递进学习支架。 以观察猜想、分类证明深化理解,如圆周角定理分圆心在边上、内部、外部三种位置证明,培养几何直观与推理能力。圆内接四边形性质探究结合反证法,发展抽象思维与模型意识,助力学生逻辑推理,为教师提供结构化教学范例。

内容正文:

29.2.3 圆周角 第1课时 圆周角定理及其推论 课题 圆周角定理及其推论 课型 新授课 教学内容 教材第127-130页的内容 教学目标 1.理解圆周角的概念,有机渗透“由特殊到一般”思想、 “分类”思想、“化归”思想,培养学生以严谨求实的态度思考。 2.理解圆周角的定理:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,都等于这条弧所对的圆心角的一半. 3.理解圆周角定理的推论:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90�°的圆周角所对的弦是直径. 4.引导学生能主动地通过观察、实验、探究“圆周角定理及其推论”,培养学生的逻辑思维能力、分析解决问题的能力,从而提高数学素养. 教学重难点 教学重点:圆周角的定理、圆周角的定理的推导及运用它们解题. 教学难点:运用数学分类思想证明圆周角的定理. 教 学 过 程 备 注 1.创设情境,引入课题 【回顾】 什么是圆心角? 【师生活动】教师提出问题,全班学生回顾并作答:“顶点在圆心的角叫作圆心角(如下图).”然后教师可追问:一个三角形,当它内接于一个圆时,它的任一个角都与圆有什么位置关系? 2.类比探究,学习新知 【观察思考】 【问题1】如图,△ABC内接于⊙O,观察图中的A,它有什么特点? 预设答案:①顶点在圆上;②角的两边与圆各另有一个公共点. 【师生活动】教师以A为例引导学生观察思考,找出A的顶点、两条边分别与圆的位置关系.进而归纳出圆周角的定义: 顶点在圆上并且两边都与圆相交的角叫作圆周角. 教师适当强调,圆周角应该满足两个条件,①顶点在圆上;②角的两边与圆各另有一个公共点.这两个条件缺一不可. 【想一想】 判断下列各图中,哪些是圆周角? 预设答案:(1)√,(2)×,(3)×,(4)×,(5)×,(6)√. 【问题2】如图,△ABC是等边三角形,⊙O是其外接圆.你能发现BAC和∠BOC的大小有什么关系吗? 预设答案:BACBOC 【师生活动】教师提出问题,引导学生思考,因为△ABC是等边三角形,不难得出∠BAC=60°,∠AOB=∠BOC= ∠AOC=120°.从而∠BAC=∠BOC.进而教师追问:当△ABC是任意三角形时,这个结论还成立吗? 如图,△ABC是⊙O的任一内接三角形.继续探究∠BAC和∠BOC的大小关系. 【师生活动】教师提出问题,组织学生动手测量,得出结论:BACBOC.然后小组交流讨论,通过得出的结论,提出猜想. 【猜想】 一条弧所对的圆周角等于它所对圆心角的一半. 【追问】你能证明这个猜想吗? 【师生活动】教师提出问题后,先让学生在圆中画出同弧所对的圆心角和圆周角,引导学生观察圆心与圆周角位置,发现圆心O与圆周角∠BAC的位置关系有三种: (1)圆心在圆周角的一条边上; (2)圆心在圆周角的内部; (3)圆心在圆周角的外部. 【证明】 在第(1)种情况下,如何证明? 预设答案:∵OAOC,∴∠A∠C. 又∠BOC∠A∠C, ∴. 【师生活动】教师提出问题,带领学生分析第(1)种情况的证明思路,然后让学生自行完成第(2)、(3)种情况的证明,最终教师PPT展示. 第(2)种情形: . 第(3)种情形: . 【归纳】 圆周角定理: 一条弧所对的圆周角等于它所对圆心角的一半. 【做一做】 如图,在⊙O中,BOC50°,求A的大小. 答:25°. 【问题3】“在同圆或等圆中,同弧所对的圆心角相等”那么同弧所对的圆周角呢? 预设答案:相等. 【师生活动】教师提出问题后,先让学生试着猜想,然后再验证. 证明:如图,连接OA,OB. 由圆周角定理得, ,. ∴∠AC1B∠AC2B∠AC3B. 【追问1】等弧所对的圆周角呢?相等吗? 【师生活动】教师提出问题,学生仿照前面的思路证明,教师PPT展示过程. 证明:如图,连接OA,OB,OC,OD. ∵ =,∴∠AOC=∠BOD. 又,, ∴∠ADC∠BAD. 结论: 在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等. 【追问2】反过来,在同圆或等圆中,如果圆周角相等,那它们所对的弧相等吗? 预设答案:相等. 【师生活动】教师引导学生理解由圆周角相等,可推出所对的圆心角相等,结合“圆心角的度数与它所对的弧的度数相等”可得:在同圆或等圆中,相等的圆周角所对的弧也相等.从而 得出圆周角定理的推论: 推论1:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.相等的圆周角所对的弧也相等. 【做一做】 如图,AB是直径,C是圆上任意一点(不与A、B重合),求∠ACB °. 预设答案:90. 【师生活动】教师提出问题,学生应用所学知识作答.在学生得到结果后,教师追问:如果∠ACB90°,能得出AB是直径吗?引导学生得出答案后,归纳总结圆周角定理的另一个推论: 推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径. 【归纳】 3.学以致用,应用新知 【例】如图,⊙O的直径AB的长为10,弦AC的长为6。 ∠ACB 的平分线交⊙O于点D,求BC,AD,BD的长. 分析:解决与圆有关的问题,关键在于分析圆心角、 圆周角、直径和弦之间的关系。由AB是直径,可知圆周 角∠ACB=∠ADB=90°;由圆周角∠ACD=∠BCD,可 知它们相应的圆心角相等,进而得到弦AD=BD. 解:如图,连接OD. ∵AB是⊙O的直径,∴∠ACB= ∠ADB=90°. ∵在Rt△ABC中,AB=10, AC=6, ∴BC==8, ∵CD平分∠ACB,∴∠ACD=∠BCD. ∵在⊙O中,∠AOD=2∠ACD, ∠ BOD=2∠BCD, ∴∠AOD=∠BOD.∴AD=BD. 又在Rt△ABD中,AD2+BD2=+AB2, ∴AD=BD=AB=5. 4.随堂训练,巩固新知 (1)如图AB是⊙O的直径,C,D是圆上的两点,若∠ABD=40°,则∠BCD=___. 答案:50°. (2)如图,四边形ABCD的四个顶点在⊙O上,找出图中分别与1、2、3、4相等的角. 解:1CBD;2ACB;3CAB;4ABD. (3)已知:如图,OA,OB,OC都是⊙O的半径,AOB=2BOC. 求证:ACB2BAC. 解:∵AOB2ACB, AOB=2BOC, ∴ACBBOC. ∵BOC=2BAC, ∴ACB2BAC. (4)证明:如果三角形一边上的中线等于该边的一半,那么这个三角形是直角三角形. 已知:△ABC中,OB是AC边的中线, 且OBAC. 求证:△ABC是直角三角形. 证明:由题意得:OAOBOC. 即△ABC三个顶点都在以点O为圆心,OA的长为半径的圆上. ∵AC是⊙O的直径,根据直径所对的圆周角是90°可得:ABC90°,即△ABC是直角三角形. (5) 如图,AB为⊙O的直径,弦CD交AB于点P,ACD60°,ADC70°. 求∠APC的度数. 解:如图,连接BC,则ACB90°, DCBACBACD90°60°30°. 又∵BAD∠DCB30°, ∴APCBADADC30°70°100°. 5.课堂小结,自我完善 教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题: (1)本节课学习了哪些主要内容? (2)我们是如何证明圆周角定理的?在证明过程中用到了哪些思想方法? 6.布置作业 教材P129练习第1-3题,P131习题29.2第2-4题. 通过回忆圆心角的定义及特点,引发学生思考新问题,建立起新旧知识之间的联系,便于学生理解和接受. 观察所给图形,找出A的顶点、两条边分别与圆的位置关系,引出圆周角的定义. 巩固圆周角的定义. 从特殊情形入手,便于学生观察得出结论,再对一般情形进行合理猜想,使学生在学习新知的同时感知由特殊到一般的数学思想. 培养学生的动手能力,使学生在自主探索,合作交流的过程中完成学习任务. 通过证明使学生对圆周角定理的认识从感性上升到理性. 培养学生的逻辑思维能力以及分类讨论的数学思想. 及时巩固圆周角定理. 让学生经历观察、猜想、证明得出推论的探索过程,得到圆周角定理的推论,进一步认识与圆有关的角和弧之间的关系. 由一般到特殊进一步认识定理,加深对定理的理解,获得推论2. 梳理本节课的重点内容,加深对圆周角定理及其推论的理解. 通过例题讲解,巩固本节课所学知识. 培养学生解决问题的能力,进一步提高学生分析能力和有条理的表达能力. 进一步巩固本节课的内容. 了解学习效果,让学生经历运用知识解决问题的过程,给学生获得成功体验的空间. 通过随堂练习,进一步巩固课堂所学内容,检测学习效果. 通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用,提高计算能力和做题效率. 加深认识,深化提高. 板书设计 圆周角定理及其推论 1.圆周角的概念 2.圆周角定理 一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半. 3.圆周角定理的推论 推论1:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等,相等的圆周角所对的弧也相等. 推论2:半圆或直径所对的圆周角是直角;90°的圆周角所对的弦是直径. 提纲挈领,重点突出. 教后反思 反思教学过程和教师表现,进一步优化操作流程,提升自身素质. 第2课时 圆内接四边形 课题 圆内接四边形 课型 新授课 教学内容 教材第130-131页的内容 教学目标 1.了解圆内接多边形和多边形外接圆的概念; 2.掌握圆内接四边形的概念及其性质定理,通过圆的特殊内接四边形到圆的一般内接四边形的性质的探究,培养学生观察、分析、概括的能力; 3.熟练运用圆内接四边形的性质进行计算和证明,进一步提高学生的应用能力和思维能力.  教学重难点 教学重点:圆内接四边形的性质定理.它是圆中探求角相等或互补关系的常用定理,同时也是转移角的常用方法。 教学难点:论证圆内接四边形对角互补。 教 学 过 程 备 注 1.创设情境,引入课题 【回顾】 什么是圆周角?你还记得圆周角定理及其推论吗? 预设答案:顶点在圆上并且两边都与圆相交的角叫作圆周角. 圆周角定理:一条弧所对的圆周角等于它所对的圆心角的一半. 推论1:在同圆或等圆中,同弧或等弧所对的圆周角相等.相等的圆周角所对的弧也相等. 推论2:半圆(或直径)所对的圆周角是直角,90°的圆周角所对的弦是直径. 【师生活动】引导学生回顾上节课的内容,教师追问直径是特殊的弦,它所对的圆周角相等,都是90°,那对于一般的弦,它所对的圆周角是否也相等呢?也就是说,同圆或等圆中,同弦或等弦所对的圆周角相等吗? 2.类比探究,学习新知 【合作探究】 接下来我们以同弦为例进行探究. 【问题1】BD是⊙O的弦(不是直径),则它所对的圆周角都相等吗? 猜想:∠A∠E,∠C∠F. 【追问1】能否验证你的猜想呢? 预设答案:∵∠A,∠E所对的弧都是; ∠C,∠F所对的弧都是; 根据同弧所对的圆周角相等,得: ∠A∠E,∠C∠F. 【师生活动】教师PPT展示,任意作出弦BD所对的4个圆周角,引导学生发现,根据角的顶点在弦的上方还是下方,把4个角归为两类,让学生提出猜想,并验证,最终教师PPT展示验证的过程. 【追问2】∠A∠C吗? 预设答案:不一定相等. 【师生活动】教师提出问题后,引导学生先观察图形: 不难发现,∠A是锐角,∠C是钝角.显然不相等.并进一步引导学生发现,若BD是直径,则它所对的圆周角∠A∠C,从而得出结论:∠A∠C不一定相等. 【追问3】∠A和∠C有什么数量关系呢? 【师生活动】教师引导学生把问题转化为四边形的一组对角的数量关系,进一步让学生观察这个四边形有什么特点,引导学生发现四边形的四个顶点都在圆上,从而引出圆内接多边形的概念. 如果一个多边形的所有顶点都在同一个圆上,这个多边形叫作圆的内接多边形.这个圆叫作这个多边形的外接圆. 如上图中,四边形ABCD是⊙O的内接四边形;⊙O是四边形ABCD的外接圆. 【追问3】就转化为了:圆内接四边形的一组对角有什么关系? 猜想:互补. 证明:如图,连接OB,OD. ∵,. 又∵∠1∠2360°, ∴∠A∠C180°. 同理:∠ABC∠ADC180°. 【师生活动】教师引导学生猜想,然后学生自主验证、小组交流后,尝试用语言归纳总结出所得结论.教师汇总并补充. 圆内接四边形的对角互补. 【追问4】现在,你能回答课程刚开始的问题了吗?同圆或等圆中,同弦或等弦所对的圆周角相等吗? 预设答案:同圆或等圆中,同弦或等弦所对的圆周角相等或互补. 【师生活动】教师提出问题,引导学生回顾刚才探究的过程,然后得出结论,需要提醒的是,前面只探究了同弦所对的圆周角,对于同圆或等圆中等弦的情况,学生可自行探究. 【思考】 【问题2】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形;∠A与∠DCE有什么关系? 预设答案:相等. 证明:∵∠DCE∠DCB180°,∠A ∠DCB180°. ∴∠A∠DCE. 【师生活动】教师引导学生自主探究,小组交流后,尝试用语言总结出所得结论,选代表回答,教师补充. 圆内接四边形的一个外角等于它的内对角. 【归纳】 圆内接四边形的性质 圆内接四边形的对角互补,且任何一个外角等于它的内对角. 【做一做】 1.如图在圆内接四边形ABCD中, (1)若∠B=30°,则∠D=__. (2)若∠A∶∠C5∶4,则∠A__. 答:(1)150°;(2)100°. 【延伸】 【问题3】所有的圆都有内接四边形,反过来,所有的四边形都有外接圆吗? 【师生活动】教师提出问题后,先引导学生独立思考,然后适当提醒,比如,以四边形ABCD为例(如下图),可以先假设四边形ABCD有外接圆⊙O.也就是说,四边形ABCD是⊙O的内接四边形.则应满足AC180°, BD180°.这显然与已知图形相矛盾,故假设不成立,四边形ABCD没有外接圆. 结论: 所有的圆都有内接四边形,但是四边形不一定有外接圆. 【追问】什么样的四边形才有外接圆呢? 【师生活动】教师引导学生从“圆内接四边形的对角互补”入手,提出猜想“对角互补的四边形有外接圆”,并尝试让学生仿照前面用反证法进行验证,若学生没有思路,教师适当提醒. 已知:如图,四边形ABCD中,AC180°, BD180°. 求证:四边形ABCD内接于一个圆. 证明:如图,过点A,B,D作⊙O ,假设C不在⊙O上,点C在圆外或圆内,若点C在圆外,设BC交圆O于点C',连接DC', 根据圆内接四边形的性质得: ADC'B180° . ∵AC180°, ∴DC'BC. 这与三角形外角定理矛盾, 故点C不可能在圆外. 类似地可证点C不可能在圆内. ∴点C在⊙O上,也即A,B,C,D四点共圆. 【归纳】 1.所有的圆都有内接四边形,但是四边形不一定有外接圆. 2.对角互补的四边形有外接圆.这也是证明四点共圆的一种常用方法. 3.学以致用,应用新知 【例】如图,四边形ABCD是⊙O的内接四边形,若BOD100°,求A与C的度数. 解:∵在⊙ O中,∠ A 与∠ BOD 所对的弧都是弧BD,∴ABOD×100°=50°. 又四边形ABCD 为⊙ O 的内接四边形, ∴∠ C+ ∠ A = 180°. ∴∠ C = 130°. 4.随堂训练,巩固新知 (1)若四边形ABCD为圆内接四边形,下列可能成立的是( ) A. A∶B∶C∶D 1∶2∶3∶4 B. A∶B∶C∶D 4∶3∶2∶1 C. A∶B∶C∶D 4∶1∶3∶2 D. A∶B∶C∶D 4∶3∶1∶2 答案:D (2)已知:四边形ABCD内接于⊙O,BC是⊙O的直径,AD//BC,AC与BD相交于点P,APB20°,求四边形各个角的度数. 解:∵ BC是⊙O的直径,∴BDC90°. ∵AD//BC,∴=, ∴ADBCAD. 又APBADBCAD20°, ∴ADBCAD10°. ∴ADCADBBDC10°90°100°, BCD180°100°80°. 同理可得:DAB100°,ABC80°. (3)证明:圆内接平行四边形是矩形. 已知:▱ABCD是⊙O的内接四边形. 求证:▱ABCD是矩形. 证明:∵▱ABCD是⊙O的内接四边形. ∴AC,AC180°. ∴AC90°.即▱ABCD是矩形. (4) 在圆内接四边形ABCD中,A,B,C的度数之比是2 3 6,求这个四边形各角的度数. 解:设A,B,C的度数分别等于2x°,3x°,6x°. ∵四边形ABCD内接于圆, ∴ACBD180°. ∵2x6x180,∴x22.5, ∴A45°,B67.5° ,C135°, D180°67.5°112.5°. 5.课堂小结,自我完善 教师与学生一起回顾本节课所学的主要内容,并请学生回答以下问题: (1)本节课学习了哪些主要内容? (2)圆内接四边形有哪些性质? 6.布置作业 教材P131练习第1-3题,P131习题29.2第10题. 先复习回顾已学知识,在此基础上提出问题,引导学生思考新知识,建立起新旧知识之间的联系,便于学生理解和接受. 让学生经历观察、猜想、验证、归纳总结等过程.充分理解圆内接四边形的性质,培养学生大胆猜想,勇于探究的数学精神. 探究圆内接四边形性质的推论. 及时巩固所学知识. 通过思考、猜想、验证,归纳等过程,使学生明白所有的圆都有内接四边形,但是四边形不一定有外接圆.进一步得出四点共圆的条件. 通过例题讲解,巩固本节课所学知识. 培养学生解决问题的能力,进一步提高学生分析能力和有条理的表达能力. 教师提出问题,学生先独立思考,解答.然后再小组交流探讨,教师巡视,如遇到有困难的学生适当点拨,最终教师展示答题过程. 通过随堂练习,进一步巩固课堂所学内容,检测学习效果. 进一步巩固本节课的内容. 了解学习效果,让学生经历运用知识解决问题的过程,给学生获得成功体验的空间. 通过小结,帮助学生梳理本节课所学内容,强化记忆,课后练习巩固,让所学知识得以运用. 板书设计 圆的内接多边形 提纲挈领,重点突出. 教后反思 反思教学过程和教师表现,进一步优化操作流程,提升自身素质. 学科网(北京)股份有限公司 $

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