内容正文:
第6章 几何图形初步
6.1 几何图形(第1课时)
立体图形与平面图形
数学新教材人教版 七年级上册
新知讲授
身边物体中的形状
观察
建筑、标志和剪纸都有形状。先忽略颜色与材料,描述物体外形。
问题
同样的外形能由不同材料制成吗?一个纸盒和一个木盒都可能近似长方体。
新知讲授
几何研究什么
形状与大小
长方体、圆柱、球描述形状。长度、面积、体积描述大小。
位置关系
两个物体相交、垂直或平行,描述它们的位置关系。几何关注这些共同特征。
例题讲解
示例
一个长方体纸盒是红色的,长20 cm,重100 g。哪些信息属于几何研究内容?
答:长方体的形状和20 cm的长度。
按形状、大小、位置关系分类。
颜色和质量不是这里研究的几何性质。
按形状、大小、位置关系分类。
新知讲授
几何图形的抽象
物体与图形
实际物体有材质、厚度和质量。研究几何图形时抽象出形状、大小、位置关系。
熟悉的图形
点、线段、三角形、四边形、圆、长方体、圆柱、圆锥和球都是几何图形。
新知讲授
立体图形
概念
有些几何图形(如长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等)的各部分不都在同一平面内,它们是立体图形。
理解
判别关键词是不都在同一平面内。不能用图在纸上画着,就认定它是平面图形。
新知讲授
常见的柱、锥和球
柱体
长方体、正方体、棱柱和圆柱都可从生活中找到相应的物体。
锥体与球
圆锥与棱锥有尖顶,球的表面是曲面。观察整个物体,再说出对应图形。
例题讲解
示例
包装盒、储物盒为什么能给我们以棱柱的形象?
答:它们具有两个形状相同、互相平行的多边形端面。
观察两端的形状。
连接对应边的侧面形成柱状外形。
观察两端的形状。
例题讲解
示例
图中的金字塔给我们以哪种立体图形的形象?它与棱柱的外形有何不同?
答:棱锥。各侧面的三角形有一个公共顶点。
先观察底面与尖顶。
棱柱有两个对应端面,棱锥的侧面汇聚于顶点。
先观察底面与尖顶。
课堂练习
练习
实物的形状对应哪些立体图形?把相应的实物与图形用线连起来。
(1) 地球仪、魔方、纸盒
(2) 沙堆、六角铅笔、金字塔
(1) 答:球、正方体、长方体。
忽略颜色和图案,只看外形。
(2) 答:圆锥、六棱柱、四棱锥。
分别抓住圆底尖顶、多边形柱状和多边形尖顶。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
新知讲授
正方体与长方体
共同特征
两者都有6个面、12条棱和8个顶点,都属于立体图形。
区别
正方体的6个面都是相同的正方形。长方体的面是长方形,特殊时有正方形面。
新知讲授
圆柱与圆锥
圆柱
有两个圆形底面和一个弯曲的侧面,如直立的圆柱形罐头盒。
圆锥
有一个圆形底面和一个弯曲的侧面,并有一个顶点,如理想化的圆锥形沙堆。
例题讲解
示例
乒乓球的外形与纸上画的圆,是同一种几何图形吗?说明理由。
答:不是。前者近似球,后者是圆。
球是立体图形,各部分不都在同一平面内。
圆是平面图形,各部分在同一平面内。
球是立体图形,各部分不都在同一平面内。
方法归纳
识别立体图形的方法
观察整体外形
① 先分清柱状、锥状或球状。
② 再看底面是圆还是多边形。
排除无关信息
① 颜色、材料改变,几何形状可以不变。
② 纸上的立体图只是立体图形的表示。
新知讲授
平面图形
概念
有些几何图形(如线段、角、三角形、长方形、圆等)的各部分都在同一平面内,它们是平面图形。
理解
判别关键词是都在同一平面内。平面图形不限于封闭图形,线段和角也是平面图形。
新知讲授
简单平面图形
直线形边界
三角形有三条边,四边形有四条边。长方形、正方形是常见的四边形。
曲线形边界
圆的边界是曲线。观察图案时,可把复杂的图案拆成若干熟悉的平面图形。
A
B
C
D
课堂练习
练习
各图中包含哪些简单平面图形?请再举出一些平面图形的例子。
(1) 国旗、五环、七巧板
(2) 拼图、装饰图案、交通标志
(1) 答:长方形和五角星、圆、三角形与四边形。
分别识别各图中可见的边界。
(2) 答:三角形、正方形、圆等。
例:窗格有长方形,纸上的三角尺轮廓有三角形。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
新知讲授
复杂图案的拆分
局部识别
观察七巧板时,可看到三角形、正方形和平行四边形。完整图案可由简单图形拼成。
整体观察
看图形之间怎样相接、重叠和排列,能帮助我们描述复杂图案的结构。
例题讲解
示例
“只有围成封闭区域的图形才是平面图形。”这个说法对吗?
答:不对。线段和角也是平面图形。
平面图形依据各部分是否在同一平面内判别。
是否封闭不是判别条件。
平面图形依据各部分是否在同一平面内判别。
新知讲授
两类图形的联系
立体中的平面
长方体的一个面是长方形,圆柱的底面是圆。立体图形中的某些部分是平面图形。
区分观察对象
描述整个纸盒时说长方体,描述纸盒的一个侧面时说长方形。
例题讲解
示例
桌面近似长方形,为什么不能据此说整张课桌是平面图形?
答:桌面和整张课桌是不同的观察对象。
桌面的平坦部分可抽象为平面图形。
整张课桌各部分不都在同一平面内。
桌面的平坦部分可抽象为平面图形。
课堂练习
练习
一个铁球有下列性质:铁质,坚硬,灰黑色,球形,直径为5 cm,质量约为517 g,摸上去较凉,等等。几何研究其中的哪些性质?
答:球形、直径为5 cm。
球形描述形状,直径描述大小。
铁质、坚硬、颜色、质量和触感不属于本题中的几何性质。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
课堂练习
练习
图中的各立体图形的表面中包含哪些平面图形?指出这些平面图形在立体图形中的位置。
(1) 前两个图形
(2) 后三个图形
(1) 答:圆柱两个底面、圆锥一个底面都是圆。
曲的侧面不能直接称为平面图形。
(2) 答:棱柱及末图:底/端面为多边形,侧面为长方形;棱锥:底面为多边形,侧面为三角形。
末图的端面具体是五边形。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
例题讲解
示例
把圆柱形杯子平放后,它还是圆柱吗?
答:仍是圆柱。
摆放改变位置和朝向。
形状没有改变,名称也不改变。
摆放改变位置和朝向。
例题讲解
示例
用数学语言描述一枚硬币:研究整个硬币与研究正面轮廓,有何不同?
答:整个硬币可近似看作很薄的圆柱,正面轮廓可看作圆。
先明确研究整个物体还是一个面的轮廓。
选择与研究对象相适应的几何图形。
先明确研究整个物体还是一个面的轮廓。
课堂练习
练习
把图中的几何图形与它们相应的名称用线连起来。
从左到右
答:棱柱、球、圆柱、棱锥、圆锥。
按柱体、锥体、球体辨识,圆柱横放不改变类别。
依据题目条件,逐项给出判断和理由。
例题讲解
示例
将三角形、圆柱、角、球、线段、棱锥分为两类,并说出标准。
答:平面图形:三角形、角、线段。立体图形:圆柱、球、棱锥。
以各部分是否都在同一平面内为标准。
分类应覆盖全部对象,每个对象只进入一类。
以各部分是否都在同一平面内为标准。
新知讲授
从几何视角描述校园
形状
教室可以近似看成长方体,操场上某些标线是线段,圆形花坛的边界是圆。
大小与位置
同样是长方形的窗户,长和宽可以不同。两扇窗户的位置关系也需要描述。
方法归纳
课堂练习归纳
识别对象
① 先问研究整个物体还是某个面。
② 形状相同的物体可以有不同材料与大小。
表达依据
① 平面与立体依据是否同一平面判别。
② 位置、数量和图形名称都要说清。
例题讲解
示例
有人说“圆柱的底面是球,正方体的每个面是正方体”。请改正。
答:圆柱的底面是圆,正方体的每个面是正方形。
底面和一个面都是平面图形。
用圆、正方形描述面,用圆柱、正方体描述体。
底面和一个面都是平面图形。
新知讲授
本课的几何观察
抽象过程
从实物出发,保留形状、大小和位置关系,得到几何图形。抽象时需要明确研究对象。
相互联系
识别立体图形后继续观察它的面,能把立体问题与熟悉的平面图形联系起来。
阅读与思考
几何的起源
生活需求
古代人们制作器皿、建造住房、划分土地,需要认识图形的形状、大小与位置关系。
测量工具
规、矩、圭表和卷绳帮助人们作图与测量。不同文明都在生产生活中积累了几何知识。
课堂总结
几何图形
研究内容
形状、大小、位置关系
平面图形
各部分都在同一平面内
立体图形
各部分不都在同一平面内
联系
立体图形中的某些部分是平面图形
针对训练
训练
一个玻璃球透明、光滑、球形、重20 g。属于几何研究内容的是哪一项?
答:球形。
逐项判断是否描述形状、大小或位置关系。
透明、光滑和质量属于其他性质。
逐项判断是否描述形状、大小或位置关系。
针对训练
训练
将篮球、圆柱形水杯、圆锥形帽子的外形分别抽象成图形。
答:球、圆柱、圆锥。
先看整个物体的外形。
只抽象形状,不考虑材料与颜色。
先看整个物体的外形。
针对训练
训练
判断下列说法,并说明理由。
(1) 圆是立体图形。
错误
圆的各部分在同一平面内。
(2) 线段是平面图形。
正确
线段的各部分在同一平面内。
(3) 画在纸上的球的示意图代表球。
正确
平面上的表示可以描述立体对象。
(4) 球与圆是同一种图形。
错误
球是立体图形,圆是平面图形。
依据图形本身的特征判断,区分对象与示意图。
针对训练
训练
把长方体、正方形、圆、圆锥、三角形、棱柱分成平面与立体两类。
答:平面:正方形、圆、三角形。立体:长方体、圆锥、棱柱。
使用同一个分类标准:是否都在同一平面内。
检查六种图形是否全部归类。
使用同一个分类标准:是否都在同一平面内。
针对训练
训练
一个圆柱的上下底面分别是什么图形?侧面是平的还是曲的?
答:两个底面都是圆,侧面是曲面。
分别观察底面和侧面。
曲面不能直接称为长方形。
分别观察底面和侧面。
针对训练
训练
一个正方体的6个面可抽象为什么平面图形?这些图形的大小有何关系?
答:6个相同的正方形。
观察正方体的面的形状。
正方体的各条棱等长,因此6个面大小相同。
观察正方体的面的形状。
针对训练
训练
小明看见球的照片轮廓是圆,就说球是平面图形。你怎样解释?
答:照片中的轮廓是圆,照片所表示的球是立体图形。
区分观察到的平面轮廓与真实立体形状。
同一对象的不同表示不能混为一谈。
区分观察到的平面轮廓与真实立体形状。
针对训练
训练
一个包装盒有两个相同的三角形端面,其余三个面都是长方形,它可以是哪种立体图形?
答:三棱柱。
先看两端相同的多边形。
两个三角形由三个侧面连接形成三棱柱。
先看两端相同的多边形。
针对训练
训练
科技展中有圆柱形笔筒和正方体礼盒。请分别为“整体”和“底面”写几何标签。
答:笔筒:圆柱、圆。礼盒:正方体、正方形。
每件物品分整体和底面两个层次。
整体用立体图形名,底面用平面图形名。
每件物品分整体和底面两个层次。
针对训练
训练
美术组用两个相同的正方形纸片拼成一个长方形窗格图案。拼成的图案属于哪类图形?若把它折成纸盒呢?
答:窗格图案是平面图形。折成立体纸盒后,整体是立体图形。
根据各部分是否处于同一平面判断。
形状随折叠改变,分类也可能改变。
根据各部分是否处于同一平面判断。
方法归纳
本课方法总结
从实物抽象
① 忽略材料、颜色和质量。
② 明确研究整体、某个面还是轮廓。
分类与联系
① 用是否在同一平面内区分两类图形。
② 从立体图形的表面寻找平面图形。
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