4.4.2 两平面所成的角(教案)-高教版第三版《数学 拓展模块一(上册)》【上好课】
2026-09-04
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精品
摘要:
该中职数学教案聚焦“两平面所成的角”,通过回顾二面角平面角,结合教室墙面与地面、折叠纸板模型提问,引导学生发现需选取不大于直角的二面角,承接线面垂直等知识,搭建学习支架。
特色在于情境探究与模型演示结合,以“找角—证明—计算”流程贯穿,通过正方体、折叠及工程情境例题,提升直观想象与逻辑推理素养,帮助学生形成解题框架,为教师提供清晰教学路径,高效突破重难点。
内容正文:
高教版第三版《数学》拓展模块一(上册)
第4章 立体几何
4.4 平面与平面的位置关系——4.4.2 两平面所成的角
授课班级
授课类型
新授课
授课教师
教学时长
1课时(45分钟)
教材分析
教材在二面角及其平面角的基础上,先通过探究明确两个相交平面所成的角,再用正方体例题展示从空间角到平面角、从垂直关系到平面三角形计算的转化过程,最后安排折叠、长方体和工程情境练习形成应用链条。
本课承接二面角平面角、线面垂直与射影知识,建立两平面夹角取不大于直角的规范定义和计算方法,为后续两平面垂直及立体几何综合应用奠定基础。
学情分析
学生已能识别二面角并作出平面角,但容易把二面角的取值范围与相交平面夹角混淆,也可能在正方体、折叠图形中找错棱或漏证垂直关系。教学中需用“找角—证明—计算”流程逐步固定方法。
教学目标
1.理解两个相交平面所成的角的定义、取值范围及与二面角的区别。
2.能在正方体、折叠和工程情境中构造并证明平面角,利用直角三角形求两平面所成的角。
3.通过空间图形观察、条件辨析和规范推理,提升直观想象与逻辑推理素养。
教学重难点
教学重点:两平面所成的角的定义、取值范围和计算流程。
教学难点:准确选取不大于90°的二面角平面角,并完成垂直关系证明与三角计算。
教学方法
情境探究法、模型演示法、对比辨析法、讲练结合法。
课前准备
教师准备:教材、演示课件。
学生准备:教材、笔记本。
教学环节设计
教学环节
教学内容
设计意图
教学导入
回顾二面角平面角,提出问题:两个相交平面形成四个二面角时,应该用哪一个角表示两平面所成的角?
观察教室墙面与地面、折叠纸板等模型,发现需要选取不大于直角的二面角。
从熟悉的开合现象提取两个平面的角度特征,激活角的经验并形成学习二面角的认知需要。
新知讲授
一、两个相交平面所成的角
在两个相交平面形成的四个二面角中,至少有一个不大于,这个二面角称为两个相交平面所成的角。两个相交平面所成的角的范围是[0,]。
二、例5:正方体中求两平面所成的角
例5 如图所示,在正方体₁B₁C₁D₁中,求平面AB₁C₁D与平面ABCD所成的角。
解:利用正方体各面为正方形,得AD⊥AA₁且AD⊥AB,所以AD⊥平面AA₁B₁B;又AB₁⊆平面AA₁B₁B,故AD⊥AB₁,从而∠B₁AB是二面角B₁-的一个平面角。
因为AB₁是正方形AA₁B₁B的对角线,所以;因此平面AB₁C₁D与平面ABCD所成的角为。
三、应用:折叠、长方体与工程情境中的两平面夹角
通过练习4—6,继续使用“找棱—作平面角—证明垂直—转化为平面三角形”的流程解决折叠、长方体和大坝坡面问题。
按定义、度量、特殊类型和作角方法展开,通过例题把空间垂直关系转化为平面角的识别与证明。
课堂背诵
1.补全:两个相交平面所成的角,是四个二面角中不大于直角的那个角。
【答案】不大于。
2.说出求两平面所成的角的基本流程。
【答案】找棱、作平面角、证明垂直、转化计算。
通过关键定义和流程复述,检查学生能否准确区分二面角与两平面夹角并记住计算路径。
师生互动
观察例5正方体图形,小组讨论:为什么∠B₁AB是二面角B₁-的平面角?为什么它等于两平面AB₁C₁D与ABCD所成的角?
【答案】AD垂直于平面AA₁B₁B,且AB₁在该平面内,所以AD⊥AB₁;∠B₁AB满足顶点在棱上、两边分别在两个面内并垂直于棱的条件。
【解析】按“顶点—所在面—垂直棱”逐项核对,再用正方形对角线求角。
通过例5逐项核对构角条件,训练从空间垂直关系中识别平面角并进行规范说明。
课堂练习
1.已知等腰三角形ABC的腰长为5 cm,底边长为8 cm,沿底边上的高AD对折,折后 cm,求二面角的大小。
【答案】。
【解析】折叠后以AD为棱构成二面角,在垂直于AD的截面中由直角三角形确定平面角。
2.在长方体₁B₁C₁D₁中,,₁=1,求二面角B₁-的大小。
【答案】。
【解析】先证明截面内两条交线分别垂直于CD,再把二面角转化为平面角。
3.水库大坝斜坡面与水平面成45°角,坝高185 ,求斜坡面坝顶到坝底的长度。
【答案】185 。
【解析】斜坡面与水平面的夹角为45°,竖直截面构成等腰直角三角形,斜边为185 。
4. 若二面角的平面角为60°,则该二面角大小为( )
【答案】D
【详解】已知二面角的平面角为,该二面角大小等于其平面角的大小,所以该二面角大小为.
故选:D.
5. 两个相交平面所成的角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】根据两个相交平面所成的角的概念即可解得.
用找角、比较和判断组成练习梯度,检测学生对二面角平面角定义、取值范围和作法的掌握。
课堂小结
回顾两个相交平面所成的角的定义、取值范围和计算流程。
【答案】取四个二面角中不大于的一个作为两平面所成的角;计算时先构造并证明平面角,再转化为平面三角形求解。
整理定义、范围和计算步骤,形成可迁移到正方体、折叠及工程问题的解题框架。
作业布置
1.复习本节课的知识点;
2.完成课后练习;
3.整理笔记和易错题。
教学反思
课堂实施中应进一步加强二面角与两平面夹角的对比,利用折叠模型和正方体剖面让学生先找棱、再定平面角,避免只凭图形直观认角。例5证明环节可安排学生独立写出两条垂直依据后再交流,练习中分层处理折叠、长方体和工程情境,及时纠正角的范围、单位和根式表达错误,并根据学生反馈优化“找角—证明—计算”三步衔接。
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