24.4弧长和扇形面积教案
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人教版九年级数学上册24.4.1《弧长和扇形面积》教学设计一. 教材分析人教版九年级数学上册第24章《弧长和扇形面积》是中学数学中的重要内容,主要让学生掌握弧长和扇形面积的计算方法。
这一部分内容在教材中占据了重要的位置,是因为它不仅涉及到圆的相关知识,而且与实际生活中的许多问题密切相关。
通过学习这部分内容,学生可以更好地理解圆的性质,提高解决实际问题的能力。
二. 学情分析九年级的学生已经掌握了基本的代数和几何知识,对圆的相关概念也有了一定的了解。
但是,对于弧长和扇形面积的计算方法,他们可能还比较陌生。
因此,在教学过程中,教师需要引导学生通过已有的知识体系来理解和掌握这部分内容。
三. 教学目标1.让学生掌握弧长和扇形面积的计算方法。
2.培养学生运用数学知识解决实际问题的能力。
3.提高学生对圆的性质的理解,培养学生的空间想象能力。
四. 教学重难点1.弧长和扇形面积的计算公式的推导。
2.如何将实际问题抽象为弧长和扇形面积的问题。
五. 教学方法1.采用问题驱动的教学方法,引导学生通过已有的知识体系来理解和掌握弧长和扇形面积的计算方法。
2.使用多媒体辅助教学,帮助学生直观地理解弧长和扇形面积的概念。
3.创设实际问题情境,让学生在解决实际问题的过程中,掌握弧长和扇形面积的计算方法。
六. 教学准备1.多媒体教学设备。
2.弧长和扇形面积的计算公式的教案。
3.与弧长和扇形面积相关的实际问题。
七. 教学过程1.导入(5分钟)教师通过多媒体展示一些与圆相关的实际问题,引导学生关注弧长和扇形面积的概念。
2.呈现(10分钟)教师讲解弧长和扇形面积的定义,并通过多媒体展示弧长和扇形面积的计算公式。
3.操练(10分钟)教师给出一些简单的例题,让学生运用弧长和扇形面积的计算公式进行计算。
4.巩固(10分钟)教师通过一些变式训练,让学生进一步理解和掌握弧长和扇形面积的计算方法。
5.拓展(10分钟)教师引导学生将弧长和扇形面积的计算方法应用于实际问题,培养学生解决实际问题的能力。
弧长和扇形面积一、教学目标:1、理解弧长公式和扇形面积公式的推导过程,掌握公式并能正确、熟练的运用两个公式进行相关计算;2、经历用类比、联想的方法探索公式推导过程,培养学生的数学应用意识,分析问题和解决问题的能力。
3、通过介绍扇面的文化,渗透艺术文化熏陶和情感的教育。
二、教学重点和难点:重点:弧长和扇形面积公式的推导和有关的计算。
难点:弧长和扇形面积公式的应用。
三、教学方法:根据九年级学生的年龄特点和心理特征以及现有的知识水平,老师通过扇子文化导入,可以激发学生的学习兴趣。
在讲解新课时我主要采用启发式教学法,以问题链的形式,让学生通过探究由特殊到一般,自己得出n °圆心角所对弧长公式后,再利用类比方法得出n °圆心角所对扇形面积公式。
同时再启发学生用联系和发展的观点得出扇形面积的第二公式。
本节课设置多个练习,由简到难,重点巩固两个公式,培养和渗透学生几何建摸和几何推理应用意识,提高解决问题的能力和树立严谨的学习态度。
四、教学过程:情境导入:幻灯片展示:扇子文化:中国是世界上最早使用扇子的国家,并逐渐传入日本和欧洲的许多国家。
中国民间流传的活佛济公的形象,惹人喜爱,它头戴破僧帽,衣衫褴褛,手持破蒲扇,疯疯癫癫,却爱济困解难,助人为乐,可谓是家喻户晓的传奇人物。
三国时蜀相诸葛亮,足智多谋,风流倜傥,辅助刘备建立霸业,每每羽扇纶巾装束,羽扇常不离手,成了他身份和智慧的象征。
明代唐伯虎喜在扇面上作画题诗。
有时一把普遍的扇子,一经名家题诗作画而身价百倍。
在中国,最常见的是折扇。
(一学生朗读)幻灯片展示中国各种扇子,引出课题:弧长的扇形面积(一、)弧长:1、复习什么是弧?结合幻灯片演示。
2、探求新知:学生思考:(1)半径为R 的圆,周长是多少?圆的周长可以看作是多少度的圆心角所对的弧?(2)1°圆心角所对弧长是多少?(3)n °的圆心角所对的弧长是多少?教师提出问题,引导学生分析弧长和圆周长之间的关系,推导出n °的圆心角所对的弧长的计算公式。
24.4 弧长和扇形面积(第1课时)教学内容1.n °的圆心角所对的弧长L=180n Rπ 2.扇形的概念;3.圆心角为n °的扇形面积是S 扇形=2360n R π;4.应用以上内容解决一些具体题目. 教学目标了解扇形的概念,理解n•°的圆心角所对的弧长和扇形面积的计算公式并熟练掌握它们的应用.通过复习圆的周长、圆的面积公式,探索n °的圆心角所对的弧长L=2180n R π和扇形面积S 扇=2360n R π的计算公式,并应用这些公式解决一些题目.重难点、关键1.重点:n °的圆心角所对的弧长L=180n Rπ,扇形面积S 扇=2360n R π及其它们的应用.2.难点:两个公式的应用.3.关键:由圆的周长和面积迁移到弧长和扇形面积公式的过程. 教具、学具准备小黑板、圆规、直尺、量角器、纸板. 教学过程 一、引入问题:制造弯形管道时,要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图所示管道的展直长度L(单位:mm ,精确到10mm)二、探索新知(老师口问,学生口答)请同学们回答下列问题.1.半径为R 的圆,周长是多少? 2.圆的周长可以看作是多少度的圆心角所对的弧?3.1°圆心角所对弧长是多少? 2°的圆心角所对的弧长是_______. 4°的圆心角所对的弧长是_______. ……n °的圆心角所对的弧长是_______.(老师点评)根据同学们的解题过程,我们可得到:n °的圆心角所对的弧长为180Rn l π=(幻灯片5).c针对练习题1.已知一个圆的半径为12,则圆心角为150°所对的弧长为( ) A .5π B .6π C .8π D .10π2.一个圆的半径为8cm ,则弧长为π316cm 所对的圆心角为( )A .60°B .120°C .150°D .180°3.若长为12π的弧所对的圆心角120°,则这条弧所在圆的半径为() A .6 B .9 C .18 D .36问题、制作弯形管道时,需要先按中心线计算“展直长度”再下料,•试计算如图所示的管道的展直长度,即»AB 的长(结果精确到0.1mm )(幻灯片7).c分析:要求»AB 的弧长,圆心角知,半径知,只要代入弧长公式即可. 解:R=40mm ,n=110∴»AB 的长=180n R π=11040180π⨯≈76.8(mm )因此,管道的展直长度约为76.8mm .练习题: 有一段弯道是圆弧形的,道长是12m ,弧所对的圆心角是段圆弧的半径R(精确0.1m)扇形的定义:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫扇形.1)半径为R 的圆,面积是多少?圆的面积可以看作是多少度的圆心角所对的扇形? 1°圆心角所对扇形面积是多少?2°的圆心角所对的扇形面积S 扇形=_______.设圆半径为R ,n °的圆心角所对的扇形面积S 扇形=_______. 因此:在半径为R 的圆中,圆心角n °的扇形针对练习题1、已知扇形的圆心角为120°,半径为2,则这个扇形的面积,S 扇=_ .已知扇形面积为π34 ,圆心角为120°,则这个扇形的半径R=已知半径为2cm 的扇形,其弧长为π34 ,则这个扇形的面积,S 扇=例题:如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6m ,其中水面高0.3m 。
24. 4弧长和扇形面积24.4.1 弧长和扇形面积一、教材分析:本节教材是在学生学习了圆的有关概念性质、圆心角圆周角和过三点的圆等内容之后,对弧长和扇形面积的计算的学习,研究的是初中阶段弧长公式和扇形面积公式的推导过程及其在实际问题中的应用。
弧长公式和扇形面积公式是以圆的周长和面积公式为依据的。
本节内容是圆的有关计算中的一个重要问题,是学习圆锥的侧面展开图的基础,也是高中进一步学习弧长公式和扇形面积公式的基本内容。
二、教学目标:①知识与能力:掌握弧长和扇形面积的计算公式;并能灵活应用,解决实际问题②过程与方法:利用圆的周长及面积公式,推导弧长和扇形面积的计算公式,培养学生由“特殊到一般”的数学思想,发展学生合情推理的能力。
③情感态度与价值观:通过学生对图形观察、对比、归纳,激发学生的求知欲,并在运用数学知识解答问题的活动中获取成功的体验,建立学习的自信心。
三、教学重点和难点重点:利用圆的周长和面积公式,探索弧长匸一和扇形的面积公式S —和S=。
难点:弧长公式和扇形面积公式的推导过程以及应用。
四、教学方法:在讲解新课时我主要采用启发式教学法,以问题链的形式,让学生通过探究由特殊到一般,自己得出n°圆心角所对弧长公式后,再利用类比方法得出n°圆心角所对扇形面积公式。
本节课设置多个练习,由简到难,循序渐进,重点巩固三个公式,提高解决问题能力和树立学习数学的自信心!五、教学过程:六、板书设计:七、教学反思:本课是一节新授课,在教学中不能把知识的结果强加于学生,虽然应用直观形象的手段,让学生经历了知识的生成过程,但因学生水平的差异,在应用弧长和扇形面积公式时有部分人混淆方法。
所以在学生每当学完一个公式中,立即设计了巩固练习。
练习经过学生交换批改上黑板做题,PPT演示,逐步明白公式的应用和解题方法以及知二求二的方法,然后进行课堂小结,回顾本节课的内容,牢固的掌握所学的新知识,最后设计了作业,调动了学生学习的自觉性,加深了学生对本课所学知识的消化吸收。
圆、扇形、弓形的面积(一) 教学目标:1、复习圆面积公式,并在它的基础上推导扇形面积公式.2、应用圆面积公式和扇形面积公式进行一些有关计算.3、通过扇形面积公式的推导,培养学生抽象、理解、概括、归纳能力;4、通过一些有关圆面积和扇形面积的计算培养学生正确、迅速的运算能力.5、通过扇形面积公式的灵活运用,培养学生发散思维能力.教学重点:扇形面积公式的导出及应用.教学难点:对有关练习题的分析.教学过程:一、新课引入:前面我们在推导弧长公式时是将360°的圆心角分成360等份,这些角的边将圆周分成360等分,每一等份,我们称其为1°的弧.在此基础上,我们推导了弧长公式.大家想想看,将360°的圆心角分成360等份后,这些角的边不仅将周长分成360等份,面积不也同时分成360等份了吗?圆被这些角的边分割后所成的图形就是我们今天所要学习的扇形.二、新课讲解:由于在推导弧长公式中,若将360°的圆心角360等分,就得到了360等份的弧.在这个过程中不难发现圆周被分割成360等份的同时,面积也被分割成360等份,于是就要研究这每一份的面积,从而推导了扇由于扇形应用很广泛,它同其它规则图形一样是一些不规则图形的组成部分,尤其是跟圆弧有关的不规则图形中,在分解这些图形过程中扇形起着举足轻重的作用,而且它还是后面要学习的圆锥的基础,所以扇形面积公式的推导与计算是我们这堂课的重点.如图7-161,圆心角的两边将圆分割成两部份,分割后所成的图形,我们称之为扇形.哪位同学能给扇形下一个定义?(安排上等生回答:一条弧和经过这条弧的端点的两条半径组成的图形叫做扇形.)将360°的圆心角分成360等份,这360条半径将圆分割成360个哪位同学记得圆的面积公式?(安排中下生回答:S=πR2)哪位同学知道,圆心角1°的扇形其面积应等于什么?(安排中下如果一个扇形的圆心角为n°,则它的面积又应该是多少?(安排公式中的“n”与弧长公式中的“n”意义完全相同,它表示1°的倍数,n的值与n°的值相同.幻灯提供练习题:=____.1.已知扇形的圆心角为120°,半径为2cm,则这个扇形的面积,S扇R=____.=____.=____.S扇长=____.幻灯显示练习题:已知扇形的圆心角为150°,弧长为20πcm,则S扇=____.幻灯显示练习题:已知一扇形的面积240πcm2,它的圆心角度数是150°,则这扇形的弧长是____;哪位同学分析一下这题的解题思路?(安排中上生回答:通过公式案:20πcm)幻灯显示练习题:已知一扇形的面积240πcm2,它的弧长是20πcm,则这扇形的圆心角是____.哪位同学分析一下这题的解题思路:(安排中下生回答:通过公式幻灯显示练习题:一个扇形的半径等于一个圆的半径的2倍,且面积相等,求这个扇形的圆心角.哪位同学分析一下这题的解题思路?(安排中上生回答:设扇形半请同学们完成此题.(答案:n°=90°)例1 如图7-162,已知正三角形的边长为a,求它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积.哪位同学知道圆环的面积怎么求?(安排中下生回答:外接圆的面积—,内切圆的面积),如果设外接圆的半径为R,内切圆的半径为r3哪位同学发现R、r与已知边长a有什么联系?3幻灯显示练习题:1.已知正方形的边长为a,求它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积;2.已知正五边形的边长为a,求它的内切圆与外接圆组成的圆环的面积.(安排学生在练习本上完成)通过前面3题的练习,你有什么发现?(安排中上学生回答:如果正三、课堂小结:四、布置作业:教材P.181.练习1、2、3、4;P.187中10.。
《弧长和扇形面积》教学设计方案(第一课时)一、教学目标:1. 理解弧长和扇形面积的概念及其计算公式。
2. 能够运用弧长和扇形面积公式进行计算。
3. 培养数学应用意识和解决问题的能力。
二、教学重难点:1. 教学重点:理解弧长和扇形面积的概念及其计算公式。
2. 教学难点:运用公式解决实际问题,理解公式中各个参数的意义。
三、教学准备:1. 准备教学用具:黑板、白板、圆规、尺子等数学教具。
2. 准备教学材料:相关例题和练习题。
3. 设计教学流程:导入新课、讲解概念、演示公式应用、学生练习、总结反馈。
四、教学过程:1. 导入新课:通过回顾圆的周长和面积公式,引出弧长和扇形面积的概念。
2. 讲解新知:讲解弧长和扇形面积公式,并举例说明如何应用该公式。
3. 课堂练习:学生完成相关练习题,教师进行点评和指导。
4. 小组讨论:学生分组讨论弧长和扇形面积公式的应用,提出问题和解决方案。
5. 案例分析:通过具体案例,分析如何利用弧长和扇形面积解决实际问题。
6. 总结回顾:总结本节课的重点内容,回顾弧长和扇形面积公式及应用。
7. 布置作业:学生回家后,通过网络或图书资料预习下一节课的内容,并完成相关作业。
四、教学过程具体内容1. 创设情境:通过展示不同类型的扇形图,引导学生观察扇形图的特点,引出弧长和扇形面积的概念。
2. 讲授新知:教师详细讲解弧长和扇形面积的公式,并通过具体例子说明如何应用该公式。
同时,引导学生思考如何将弧长和扇形面积公式与圆的周长和面积公式联系起来。
3. 课堂活动:学生完成教师布置的有关弧长和扇形面积的练习题,教师进行批改和点评。
同时,鼓励学生通过小组讨论,提出自己在理解和应用弧长和扇形面积公式时遇到的问题和解决方案。
4. 实践活动:设计一个具体案例,引导学生利用弧长和扇形面积公式解决实际问题。
例如,计算公园中圆形喷泉的扇形区域的面积,或者估算某个区域的绿化面积所需要的植物数量等。
通过实践活动,培养学生的实践能力和创新思维。
24.4弧长和扇形的面积教学目标(一)知识与技能1.经历探索弧长计算公式及扇形面积计算公式的过程;2.了解弧长计算公式及扇形面积计算公式,并会应用公式解决问题.(二)过程与方法1.经历探索弧长计算公式及扇形面积计算公式的过程,培养学生的探索能力.2.了解弧长及扇形面积公式后,能用公式解决问题,训练学生的数学运用能力.(三)情感与价值观1.经历探索弧长及扇形面积计算公式,让学生体验教学活动充满着探索与创造,感受数学的严谨性以及数学结论的确定性.2.通过用弧长及扇形面积公式解决实际问题,让学生体验数学与人类生活的密切联系,激发学生学习数学的兴趣,提高他们的学习积极性,同时提高大家的运用能力.教学重点1.经历探索弧长及扇形面积计算公式的过程.2.了解弧长及扇形面积计算公式.3.会用公式解决问题.教学难点1.探索弧长及扇形面积计算公式.2.用公式解决实际问题.教学方法学生互相交流探索法教学过程Ⅰ.创设问题情境,引入新课[师] 如图,在运动会的4×100米比赛中,甲和乙分别在第1跑道和第2跑道,为什么他们的起跑线不在同一处?怎样来计算弯道的“展直长度”?学完今天的内容,你就会算了。
今天我们来学习弧长和扇形的面积。
出示学习目标(学生了解学习目标)。
下面请同学们预习课本。
Ⅱ.新课讲解一、探索弧长的计算公式1.半径为R的圆,周长为多少?C=2πR2.1°的圆心角所对弧长是多少?3.n°圆心角所对的弧长是1°圆心角所对的弧长的多少倍?4. n°的圆心角所对弧长l是多少?弧长公式注意:用弧长公式进行计算时,要注意公式中n 的意义.n 表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的.下面我们看弧长公式的运用.算一算 已知弧所对的圆心角为90°,半径是4,则弧长为____.典例精析 投影片例例1;制造弯形管道时,要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图所示管道的展直长度l.(单位:mm ,精确到1mm) 解:由弧长公式,可得弧AB 的长因此所要求的展直长度l =2×700+1570=2970(mm ).答:管道的展直长度为2970mm .对应练一练:1.已知扇形的圆心角为60°,半径为1,则扇形的弧长为 .2.一个扇形的半径为8cm ,弧长为 cm ,则扇形的圆心角为 .二.扇形及扇形的面积由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形是扇形.1009005001570(mm),180l ⨯⨯π==π≈判一判: 下列图形是扇形吗?[师]扇形的面积公式的推导. 如果圆的半径为R ,则圆的面积为πR 2。
《24.4 弧长和扇形面积》教案【教学目标】1.经历弧长和扇形面积公式的探求过程.2.会利用弧长和扇形面积的计算公式进行计算.【教学过程】一、情境导入在我们日常生活中,弧形随处可见,大到星体运行轨道,小到水管弯管,操场跑道,高速立交的环形入口等等,你有没有想过,这些弧形的长度怎么计算呢?二、合作探究探究点一:弧长【类型一】求弧长在半径为1cm的圆中,圆心角为120°的扇形的弧长是________cm.解析:根据弧长公式l=nπr180,这里r=1,n=120,将相关数据代入弧长公式求解.即l=120·π·1180=23π.方法总结:半径为r的圆中,n°的圆心角所对的弧长为l=nπR180,要求出弧长关键弄清公式中各项字母的含义.如图,⊙O的半径为6cm,直线AB是⊙O的切线,切点为点B,弦BC∥AO.若∠A =30°,则劣弧BC ︵的长为________cm.解析:连接OB 、OC ,∵AB 是⊙O 的切线,∴AB ⊥BO .∵∠A =30°,∴∠AOB =60°.∵BC ∥AO ,∴∠OBC =∠AOB =60°.在等腰△OBC 中,∠BOC =180°-2∠OBC =180°-2×60°=60°.∴BC ︵的长为60×π×6180=2π.方法总结:根据弧长公式l =n πR 180,求弧长应先确定圆弧所在圆的半径R 和它所对的圆心角n 的大小.【类型二】利用弧长求半径或圆心角(1)已知扇形的圆心角为45°,弧长等于π2,则该扇形的半径是________; (2)如果一个扇形的半径是1,弧长是π3,那么此扇形的圆心角的大小为________.解析:(1)若设扇形的半径为R ,则根据题意,得45×π×R 180=π2,解得R =2.(2)根据弧长公式得n ×π×1180=π3,解得n =60,故扇形圆心角的大小为60°.方法总结:逆用弧长的计算公式可求出相应扇形的圆心角和半径. 【类型三】求动点运行的弧形轨迹如图,Rt △ABC 的边BC 位于直线l 上,AC =3,∠ACB =90°,∠A =30°.若Rt △ABC 由现在的位置向右无滑动地翻转,当点A 第3次落在直线l 上时,点A 所经过的路线的长为________(结果用含π的式子表示).解析:点A 所经过的路线的长为三个半径为2,圆心角为120°的扇形弧长与两个半径为3,圆心角为90°的扇形弧长之和,即l =3×120π×2180+2×90π×3180=4π+3π.故填(4+3)π.方法总结:此类翻转求路线长的问题,通过归纳探究出这个点经过的路线情况,并以此推断整个运动途径,从而利用弧长公式求出运动的路线长.探究点二:扇形面积 【类型一】求扇形面积一个扇形的圆心角为120°,半径为3,则这个扇形的面积为________.(结果保留π)解析:把圆心角和半径代入扇形面积公式S =n πr 2360=120×32π360=3π.方法总结:公式中涉及三个字母,只要知道其中两个,就可以求出第三个.扇形面积还有另外一种求法S =12lr ,其中l 是弧长,r 是半径.【类型二】求运动形成的扇形面积如图,把一个斜边长为2且含有30°角的直角三角板ABC 绕直角顶点C顺时针旋转90°到△A 1B 1C ,则在旋转过程中这个三角板扫过图形的面积是( )A .π B. 3 C.3π4+32 D.11π12+34解析:在Rt △ABC 中,∵∠A =30°,∴BC =12AB =1,由于这个三角板扫过的图形为扇形BCB 1和扇形ACA 1,∴S 扇形BCB 1=90·π·12360=π4,S 扇形ACA 1=90·π·(3)2360=3π4,∴S 总=π4+3π4=π.故选A.【类型三】求阴影部分的面积如图,半径为1cm 、圆心角为90°的扇形OAB 中,分别以OA 、OB 为直径作半圆,则图中阴影部分的面积为( )A .πcm 2 B.23πcm 2C.12cm 2D.23cm 2 解析:设两个半圆的交点为C ,连接OC ,AB ,根据题意可知点C 是半圆OA ︵,OB ︵的中点,所以BC ︵=OC ︵=AC ︵,所以BC =OC =AC ,即四个弓形的面积都相等,所以图中阴影部分的面积等于Rt △AOB 的面积,又OA =OB =1cm ,即图中阴影部分的面积为12cm 2,故选C.方法总结:求图形面积的方法一般有两种:规则图形直接使用面积公式计算;不规则图形则进行割补,拼成规则图形再进行计算.三、板书设计【教学反思】教学过程中,强调学生应熟记相关公式并灵活运用,特别是求阴影部分的面积时,要灵活割补法、转换法等.《24.4 弧长和扇形面积(第1课时)》教案【教学内容】1.n °的圆心角所对的弧长L=180n Rπ 2.扇形的概念;3.圆心角为n °的扇形面积是S 扇形=2360n R π;4.应用以上内容解决一些具体题目. 【教学目标】了解扇形的概念,理解n•°的圆心角所对的弧长和扇形面积的计算公式并熟练掌握它们的应用.通过复习圆的周长、圆的面积公式,探索n °的圆心角所对的弧长L=2180n R π和扇形面积S 扇=2360n R π的计算公式,并应用这些公式解决一些题目.【重难点、关键】1.重点:n °的圆心角所对的弧长L=180n Rπ,扇形面积S 扇=2360n R π及其它们的应用.2.难点:两个公式的应用.3.关键:由圆的周长和面积迁移到弧长和扇形面积公式的过程. 【教具、学具准备】小黑板、圆规、直尺、量角器、纸板. 【教学过程】 一、复习引入(老师口问,学生口答)请同学们回答下列问题.1.圆的周长公式是什么? 2.圆的面积公式是什么? 3.什么叫弧长?老师点评:(1)圆的周长C=2πR (2)圆的面积S 图=πR 2(3)弧长就是圆的一部分. 二、探索新知(小黑板)请同学们独立完成下题:设圆的半径为R ,则: 1.圆的周长可以看作______度的圆心角所对的弧. 2.1°的圆心角所对的弧长是_______. 3.2°的圆心角所对的弧长是_______. 4.4°的圆心角所对的弧长是_______. ……5.n °的圆心角所对的弧长是_______.(老师点评)根据同学们的解题过程,我们可得到: n °的圆心角所对的弧长为360n Rπ 例1制作弯形管道时,需要先按中心线计算“展直长度”再下料,•试计算如图所示的管道的展直长度,即AB 的长(结果精确到0.1mm )分析:要求AB 的弧长,圆心角知,半径知,只要代入弧长公式即可. 解:R=40mm ,n=110 ∴AB 的长=180n R π=11040180π⨯≈76.8(mm ) 因此,管道的展直长度约为76.8mm .问题:(学生分组讨论)在一块空旷的草地上有一根柱子,柱子上拴着一条长5m•的绳子,绳子的另一端拴着一头牛,如图所示:(1)这头牛吃草的最大活动区域有多大?(2)如果这头牛只能绕柱子转过n°角,那么它的最大活动区域有多大?学生提问后,老师点评:(1)这头牛吃草的最大活动区域是一个以A(柱子)为圆心,5m为半径的圆的面积.(2)如果这头牛只能绕柱子转过n°角,那么它的最大活动区域应该是n°圆心角的两个半径的n°圆心角所对的弧所围成的圆的一部分的图形,如图:像这样,由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形.(小黑板),请同学们结合圆心面积S=πR2的公式,独立完成下题:1.该图的面积可以看作是_______度的圆心角所对的扇形的面积.2.设圆的半径为R,1°的圆心角所对的扇形面积S扇形=_______.3.设圆的半径为R,2°的圆心角所对的扇形面积S扇形=_______.4.设圆的半径为R,5°的圆心角所对的扇形面积S扇形=_______.……5.设圆半径为R,n°的圆心角所对的扇形面积S扇形=_______.老师检察学生练习情况并点评1.360 2.S扇形=1360πR2 3.S扇形=2360πR2 4.S扇形=25360Rπ5.S扇形=2360n Rπ因此:在半径为R的圆中,圆心角n°的扇形例2.如图,已知扇形AOB的半径为10,∠AOB=60°,求AB的长(•结果精确到0.1)和扇形AOB的面积结果精确到0.1)分析:要求弧长和扇形面积,只要有圆心角,半径的已知量便可求,本题已满足.解:AB 的长=60180π×10=103π≈10.5 S 扇形=60360π×102=1006π≈52.3 因此,AB 的长为25.1cm ,扇形AOB 的面积为150.7cm 2. 三、巩固练习 课本P122练习. 四、应用拓展例3.(1)操作与证明:如图所示,O 是边长为a 的正方形ABCD 的中心,将一块半径足够长,圆心角为直角的扇形纸板的圆心放在O 处,并将纸板绕O 点旋转,求证:正方形ABCD 的边被纸板覆盖部分的总长度为定值a .(2)尝试与思考:如图a 、b 所示,•将一块半径足够长的扇形纸板的圆心角放在边长为a 的正三角形或边长为a 的正五边形的中心点处,并将纸板绕O 旋转,,当扇形纸板的圆心角为________时,正三角形边被纸覆盖部分的总长度为定值a ;当扇形纸板的圆心角为_______时,正五边形的边长被纸板覆盖部分的总长度也为定值a .(a) (b)(3)探究与引申:一般地,将一块半径足够长的扇形纸板的圆心放在边长ECB O为a 的正n 边形的中心O 点处,若将纸板绕O 点旋转,当扇形纸板的圆心角为_______时,正n 边形的边被纸板覆盖部分的总长度为定值a ,这时正n•边形被纸板所覆盖部分的面积是否也为定值?若为定值,写出它与正n 边形面积S 之间的关系(不需证明);若不是定值,请说明理由.解:(1)如图所示,不妨设扇形纸板的两边与正方形的边AB 、AD•分别交于点M 、N ,连结OA 、OD .∵四边形ABCD 是正方形∴OA=OD ,∠AOD=90°,∠MAO=∠NDO , 又∠MON=90°,∠AOM=∠DON ∴△AMO ≌△DNO ∴AM=DN∴AM+AN=DN+AN=AD=a特别地,当点M 与点A (点B )重合时,点N 必与点D (点A )重合,此时AM+AN 仍为定值a .故总有正方形的边被纸板覆盖部分的总长度为定值a . (2)120°;70° (3)360n ︒;正n 边形被纸板覆盖部分的面积是定值,这个定值是Sn. 五、归纳小结(学生小结,老师点评) 本节课应掌握:1.n °的圆心角所对的弧长L=180n Rπ 2.扇形的概念.3.圆心角为n °的扇形面积是S 扇形=2360n R π4.运用以上内容,解决具体问题. 六、布置作业1.教材P124 复习巩固1、2、3 P125 综合运用5、6、7. 2.选用课时作业设计.第一课时作业设计一、 选择题1.已知扇形的圆心角为120°,半径为6,则扇形的弧长是( ). A .3π B .4π C .5π D .6π2.如图1所示,把边长为2的正方形ABCD 的一边放在定直线L 上,按顺时针方向绕点D 旋转到如图的位置,则点B 运动到点B ′所经过的路线长度为( )A .1B .πCD π(1) (2) (3)3.如图2所示,实数部分是半径为9m 的两条等弧组成的游泳池,若每条弧所在的圆都经过另一个圆的圆心,则游泳池的周长为( )A .12πmB .18πmC .20πmD .24πm 二、填空题 1.如果一条弧长等于4πR ,它的半径是R ,那么这条弧所对的圆心角度数为______,• 当圆心角增加30°时,这条弧长增加________.2.如图3所示,OA=30B ,则AD 的长是BC 的长的_____倍. 三、综合提高题1.已知如图所示,AB 所在圆的半径为R ,AB 的长为3πR ,⊙O ′和OA 、OB 分别相切于点C 、E ,且与⊙O 内切于点D ,求⊙O ′的周长.2.如图,若⊙O 的周长为20πcm ,⊙A 、⊙B 的周长都是4πcm ,⊙A 在⊙O•内沿⊙O 滚动,⊙B 在⊙O 外沿⊙O 滚动,⊙B 转动6周回到原来的位置,而⊙A 只需转动4周即可,你能说出其中的道理吗?3.如图所示,在计算机白色屏幕上,有一矩形着色画刷ABCD ,AB=1,AD=3,将画刷以B 为中心,按顺时针转动A ′B ′C ′D ′位置(A ′点转在对角线BD 上),求屏幕被着色的面积.答案:一、1.B 2.D 3.D 二、1.45°16πR 2.3 三、1.连结OD 、O ′C ,则O ′在OD 上 由AB l =3πR ,解得:∠AOB=60°, 由Rt △OO ′C•解得⊙O ′的半径r=13R ,所以⊙O ′的周长为2πr=23πR .2.⊙O 、⊙A 、⊙B 的周长分别为20πcm ,4πcm ,4πcm , 可求出它的半径分别为10cm 、•2cm 、2cm , 所以OA=8cm ,OB=12cm ,因为圆滚动的距离实际等于其圆心经过的距离, 所以⊙A 滚动回原位置经过距离为2π×8=16π=4π×4, 而⊙B 滚动回原位置经过距离为2π×12=24π=4π×6. 因此,与原题意相符. 3.设屏幕被着色面积为S ,则S=S △ABD +S 扇形BDD`+S △BC`D`=S 矩形ABCD +S 扇形BDD`, 连结BD ′,在Rt△A′BD′中,A′B=1,A′D′∴BD′=BD=2,∠DBD′=60°,∴S=16π·22+1+23π.《24.4.1 弧长和扇形面积》教案R.布置作业:A组:P122页练习:1,2,P124页习题24.4:1.(1)、(2),2,6,7.B组:P122页练习:1,2,P 124页习题24.4:2,3,5,6.学生课下独立完成.教师对学生的作业在批改后及时反馈.B组补充作业:已知:如图,矩形ABCD中,AB=1cm,BC=2cm,以B为圆心,BC为半径作14圆弧交AD于F,交BA延长线于E,求扇形BCE被矩形所截剩余部分的面积.让学生逐渐的学会总结。
第 二十四章圆课题《24.4弧长和扇形面积》 第1课时 课型 新课 主备人 陈国琴 使用人 陈国琴 修改时间 2019年11月18 教学内容 24.4弧长和扇形面积教学目标了解扇形的概念,理解n•°的圆心角所对的弧长和扇形面积的计算公式,并应用这些公式解决相关问题。
教学重点n °的圆心角所对的弧长l =n πR 180,扇形面积S 扇形=n πR 2360及它们的应用. 教学难点 两个公式的应用.教 学 过 程一、愉悦导入:1、问题:如图,在运动会的4×100米比赛中,甲和乙分别在第1跑道和第2跑道,为什么他们的起跑线不在同一处?2、知识回顾:(1)圆的周长和面积公式(2)弧指什么?弧长指什么?二、互动探究:自主探究(一)弧长公式1.弧长公式推导:在半径为R 的圆中,周长是 ,1°的圆心角所对的弧长是____,n °的圆心角所对的弧长是____.2. 弧长的表示方法:3. 弧长公式:4. 注意事项: ①公式中的未知量分别表示什么?②弧的长短与哪些因素有关?③弧长的单位是什么?5. 练习:(1).已知⊙O 的半径OA =6,∠AOB =90°,则∠AOB 所对的弧长AB ︵的长是____.(2).在一个圆中,如果60°的圆心角所对的弧长是6π cm ,那么这个圆的半径r =____.(3).在一个周长为180 cm 的圆中,长度为60 cm 的弧所对圆心角为____度. 自主探究(二)扇形1. 认识扇形:2.扇形的周长:3.扇形面积推导:在半径为R的圆中,面积是1°的圆心角所对应的扇形面积是____,n°的圆心角所对应的扇形面积是_____.4、扇形面积公式:注意事项:①公式中的未知量分别表示什么?②扇形面积与哪些因素有关?5.扇形的弧长公式与面积公式有联系吗?练习:2.一个扇形所在圆的半径为3 cm,扇形的圆心角为120°,则扇形的面积为____.3.已知扇形的半径为3,圆心角为60°,那么这个扇形的面积等于____.4.已知扇形的半径为3 cm,面积为3πcm2,则扇形的圆心角是________,扇形的弧长是________cm.(结果保留π)5、已知扇形的弧长是4πcm,面积为12πcm2,那么它的圆心角为____度.自主探究(三)巩固应用例1.制造弯形管道时,要先按中心线计算“展直长度”(虚线的长度),再下料,试计算图所示管道的展直长度L(单位:mm,精确到1mm)例 2 如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6cm ,其中水面高0.3cm ,求截面上有水部分的面积.(精确到0.01cm )变式:如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6 cm ,其中水面高0.9 cm , 求截面上有水部分的面积.(精确到0.01 cm 2)归纳:弓形的面积三、拓展提升:已知P ,Q 分别是半径为1的半圆圆周上的两个三等分点,AB 是直径,求阴影部分的面积.四、当堂过关:1.120°的圆心角所对的弧长是12π cm ,则此弧所在的圆的半径是________.2.如图,在4×4的方格中(共有16个方格),每个小方格都是边长为1的正方形.O ,A ,B 分别是小正方形的顶点,则扇形OAB 的弧长等于________.(结果保留根号及π)(OB A C3、如图,⊙O 的半径是⊙M 的直径,C 是⊙O 上一点,OC 交⊙M 于B ,若⊙O 的半径等于5 cm ,AC︵的长等于⊙O 的周长的110,求AB ︵的长.4.已知弓形的弧所对的圆心角∠AOB 为120°,弓形的弦AB 长为12,求这个弓形的面积.5、如图,矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,以AD 的长为半径的⊙A 交BC 边于点E ,则图中阴影部分的面积为________.6、如图在Rt △ABC 中,∠C=90°, ∠A=30°,BC=2,O 、H 分别为AB 、AC 的中点,将△ABC 顺时针旋转120°到△A 1BC 1的位置,则整个旋转过程中线段OH 所扫过的面积为 。
24.4 弧长和扇形面积 第1课时 弧长和扇形面积本节课是人教版九年级上册第二十四章“24.4 弧长及扇形面积”的第一课时,是一节公式推导及应用课.在此之前,学生已经学会了圆的相关性质和定理的推导和应用,并熟知圆的基本概念如弧、圆心角等.本节的重点是在经历探索弧长及扇形面积计算公式的过程后,学生会使用它们解决问题,使学生对圆的认知更全面完整.本节课两课时,这是第一课时.【情景导入】想一想,在学校运动会的4×100米比赛中,甲和乙分别位于第1和第2跑道,为什么他们的起跑线不在同一处呢?【说明与建议】 说明:通过对实际问题的导入,建立圆和弧长的模型,激发学生的学习兴趣和探究弧长的欲望.建议:探索弧长公式时,可以让学生先理解1°的圆心角所对的弧长是多少,再进一步探索圆心角是n °时的弧长公式.【复习导入】(1)圆的周长公式和圆的面积公式分别是什么?(2)如图,某圆拱桥的半径是30 m ,桥拱AB ︵所对的圆心角∠AOB =90°,你会求桥拱AB ︵的长度吗?(3)180°,90°,45°,n °的圆心角所对的弧长分别是圆周长的几分之几?圆心角为180°,90°,45°,n °的扇形面积分别是圆面积的几分之几?分析:如图1,圆心角是180°,占整个周角的180360,因此180°的圆心角所对的弧长是圆周长的180360,圆心角是180°的扇形面积是圆面积的180360;如图2,圆心角是90°,占整个周角的90360,因此90°的圆心角所对的弧长是圆周长的90360,圆心角是90°的扇形面积是圆面积的90360; 如图3,圆心角是45°,占整个周角的45360,因此45°的圆心角所对的弧长是圆周长的45360,圆心角是45°的扇形面积是圆面积的45360;图1 图2 图3 图4如图4,圆心角是n °,占整个周角的n 360,因此n °的圆心角所对的弧长是圆周长的n360,圆心角是n °的扇形面积是圆面积的n360.(4)你能归纳总结出弧长及扇形面积的计算公式吗?【说明与建议】 说明:通过对圆周长和面积公式的回顾,加强新旧知识之间的联系,类比旧知识的学习方法来学习新知识.建议:以桥拱问题引入弧长计算问题,激发学生的学习热情,同时从n °的圆心角所对的弧长和扇形面积分别占圆周长和面积的比例引导学生推导弧长公式及扇形面积公式.【悬念导入】如图,某传送带的一个转动轮的半径为10 cm.(1)转动轮转一周,传送带上的物品A 被传送多少厘米? (2)转动轮转1°,传送带上的物品A 被传送多少厘米? (3)转动轮转n °,传送带上的物品A 被传送多少厘米?【说明与建议】 说明:从特殊到一般,从简单到复杂,激发学生的想象能力,得出弧长公式.建议:探索弧长公式时,可以让学生先理解1°的圆心角所对的弧长是多少,再探索n °的圆心角所对的弧长.命题角度1 利用弧长公式进行计算1.(仙桃中考)如果一个扇形的弧长是43π,半径是6,那么此扇形的圆心角为(A)A .40°B .45°C .60°D .80°2.一条弧所对的圆心角为135°,弧长等于半径为3 cm 的圆的周长的5倍,则这条弧的半径为(B)A .45 cmB .40 cmC .35 cmD .30 cm3.(黔西南中考)图1是一把扇形书法纸扇,图2是其完全打开后的示意图,外侧两竹条OA 和OB 的夹角为150°,OA 的长为30 cm ,贴纸部分的宽AC 为18 cm ,则CD ︵的长为(B)图1 图2 A .5π cmB .10π cmC .20π cmD .25πcm命题角度2 利用扇形的面积公式进行计算4.若扇形的弧长为π,半径为2,则该扇形的面积为π. 5.已知圆心角为120°的扇形的面积为12π,则扇形的半径为(B) A .4B .6C .4 3D .6 2命题角度3 求图中阴影部分的面积6.(资阳中考)如图,在△ABC 中,∠ACB =90°,AC =BC =2.将△ABC 绕着点A 顺时针旋转90度到△AB 1C 1的位置,则边BC 扫过区域的面积为(B)A.12πB .πC.32πD .2π7.(十堰中考)如图,在边长为4的正方形ABCD 中,以AB 为直径的半圆交对角线AC 于点E ,以C 为圆心、BC 的长为半径画弧交AC 于点F ,则图中阴影部分的面积是3π-6.头比脚多移动了人类生活在地球这个大球面上,而我们的身体始终要保持垂直于地平面,也就是说,人的头、脚、地心要保持在同一条直线上.有部小说中的一位主人公仿佛曾经做过这样的计算:当你环球旅行的时候,究竟身体的哪一部分走了更多的路呢——头顶、还是脚底?假如我们用适当的方式提出这个问题来,倒还是一道很有意味的几何题呢!假设地球的半径为R ,则你的脚在赤道上环绕地球一周一共走了2πR 的路程,同时你的头顶走过了2π(R +h) 的路程,h 是你的身高,因此,头和脚所走距离的差等于2π(R +h)= 2πR +2πh.如果你的身高大约1.7米,则头比脚多走了10.7米.有趣的是,答案里并不包括地球半径的值,无论你环绕地球一周,还是环绕一个小球一周,头比脚多走的是一样的结果.总之,两个同心圆周长之差并不决定于它们的半径,而决定于两个圆周间的距离.沿地球赤道一圈堆上1分米高的土堆环,所增加的圆周长,和一个小篮球滚上1分米厚的泥土后所增加的大圆周长完全一样.假定把一根铁丝捆到地球赤道上,然后把这根铁丝放长1米,那么一周都松下来的铁丝和地球之间的间隙,能不能通过一只老鼠呢?看起来这个间隙一定很小,1米同地球赤道的40 000 000米相比,简直相差太大了,可以忽略不计,而事实上这个间隙的大小竟有1002π厘米≈16厘米.这个高度,别说是小老鼠,一只大猫也可以大摇大摆地走过去.【典型例题】例1 (教材第111页例1)制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算如图所示的管道的展直长度L(结果取整数).教师引导学生分析:先根据弧长公式求出100°所对的弧长,再加上两边的长度.教师指导学生写出解题过程: 解:由弧长公式,得AB ︵的长l =100×900×π180=500π(mm).因此所要求的展直长度L =2×700+500π≈2 970(mm).例2 (教材第112页例2)如图,水平放置的圆柱形排水管道的横截面半径是0.6 m ,其中水面高0.3 m ,求截面上有水部分的面积(结果保留小数点后两位).教师引导学生分析:要求图中阴影部分(弓形)的面积,没有直接的公式,需要转化为规则图形面积的和差问题,即扇形面积与三角形面积的差.容易想到作辅助线,再利用垂径定理,先根据公式分别求出扇形和三角形的面积,然后问题得到解决.解:如图,连接OA ,OB ,过点O 作弦AB 的垂线,垂足为D ,交AB ︵于点C ,连接AC.∵OC =0.6 m ,DC =0.3 m , ∴OD =OC -DC =0.3 m .∴OD =DC. 又∵AD ⊥DC ,∴AD 是线段OC 的垂直平分线. ∴AC =AO =OC.从而∠AOD =60°,∠AOB =120°.有水部分的面积S =S 扇形OAB -S △OAB =120π360×0.62-12AB ·OD =0.12π-12×0.63×0.3≈0.22(m 2). 【变式训练】1.一根钢管放在V 形架内,其横截面如图所示,钢管的半径是24cm ,若∠ACB =60°,则劣弧AB 的长是(B)A.8π cmB .16π cmC .32π cmD .192π cm2.如图,已知P ,Q 分别是半径为1的半圆圆周上的两个三等分点,AB 是直径,则阴影部分的面积为π6.【课堂检测】1.已知扇形的半径为5 cm ,面积为20 cm 2,则扇形弧长为8 cm. 2.如图,圆心角都是90°的扇形OAB 与扇形OCD 叠放在一起,连接AC ,BD.(1)求证:AC =BD ;(2)若图中阴影部分的面积是34π cm 2,OA =2 cm ,求OC 的长.解:(1)证明:∵∠AOB =∠COD =90°, ∴∠AOC =∠BOD. 又∵AO =BO ,CO =DO , ∴△AOC ≌△BOD(SAS). ∴AC =BD.(2)根据题意,得S 阴影=90π×22360-90π·OC 2360=34π,解得OC =1.∴OC 的长为1 cm.。
24.4 弧长和扇形面积(1)第1课时了解扇形的概念,理解,z。
的圆心角所对的弧长和扇形面积的计算公式并熟练掌握它们的应用.通过复习圆的周长、圆的面积公式,探索n。
的圆心角所对的弧长和扇形面积的计算公式,并应用这些公式解决一些题目上。
1.重点:n°的圆心角所对的弧长,扇形面积及其它们的应用.2.难点:两个公式的应用.3.关键:由圆的周长和面积迁移到弧长和扇形面积公式的过程.一、复习引入(口问,学生口答)请同学们回答下列问题.1.圆的周长公式是什么? 2.圆的面积公式是什么? 3.什么叫弧长?二、探索新知(小黑板)请同学们独立完成下题:设圆的半径为R,则:1.圆的周长可以看作____________度的圆一心角所对的弧.2.1°的圆心角所对的弧长是__________.3.2°的圆心角所对的弧长是________. 4.4°的圆心角所对的弧长是________.5.n°的圆心角所对的弧长是_______.(点评)根据同学们的解题过程,我们可得到:n。
的圆心角所对的弧长为例1.制作弯形管道时,需要先按中心线计算“展直长度”再下料,试计算如图示的管道的展直长度,即盈的长(结果精确到O.1mm)问题(学生分组讨论)在一块空旷的草地上有一根柱子,柱子上拴着一条长5m的绳子,绳子的另一端拴着一头牛,如图示(1)这头牛吃草的最大活动区域有多大?(2)如果这头牛只能绕柱子转过n°角,那∠它的最大活动区域有多大?学生提问后,点评:(1)这头牛吃草的最大活动区域是一个以A(柱子)为圆心,5m为半径的圆的面积.(2)如果这头牛只能绕柱子转过n°角,那∠它的最大活动区域应该是n°圆心角的两个半径的n°圆心角所对的弧所围成的圆的一部分的图形,如图.像这样,由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形.练习:如图示1.该图的面积可以看作是_________度的圆心角所对的扇形的面积.2.设圆的半径为R,1°的圆心角所对的扇形面积S扇形=____________;3.设圆的半径为R,2°的圆心角所对的扇形面积S扇形=____________;4.设圆的半径为R,5°的圆心角所对的扇形面积S扇形=____________;5.设圆半径为R,n°的圆心角所对的扇形面积S扇形=____________;检查学生练习情况并点评例2.如图,已知扇形 AOB的半径为10,∠AOB=60°,求AB的长(结果精确到O.1)和扇形AOB的面积结果精确到O.1)分析:要求弧长和扇形面积,只要有圆心角,半径的已知量便可求,本题已满足.三、巩固练习教材P124练习.四、应用拓展例3.(1)操作与证明:如图,0是边长为a的正方形ABCD的中心,将一块半径足够长,圆心角为直角的扇形纸板的圆心放在O处,并将纸板绕0点旋转,求证:正方形ABCD的边被纸板覆盖部分的总长度为定值a.(2)尝试与思考:如图,将一块半径足够长的扇形纸板的圆心角放在边长为n的正三角形或边长为n的正五边形的中心点处,并将纸板绕O点旋转,当扇形纸板的圆心角为时,正三角形边被纸覆盖部分的总长度为定值a;当扇形纸板的圆心角为____________时,正五边形的边长被纸板覆盖部分的总长度也为定值a.(3)探究与引申:一般地,将一块半径足够长的扇形纸板的圆心放在边长为n的正n边形的中心。
24.4弧长和扇形面积第1课时弧长和扇形面积【知识与技能】经历探索弧长计算公式的过程,培养学生的探索能力.了解弧长计算公式,并会应用弧长公式解决问题,提高学生的应用能力.【过程与方法】通过等分圆周的方法,体验弧长扇形面积公式的推导过程,培养学生抽象、理解、概括、归纳能力和迁移能力.【情感态度】通过对弧长和扇形面积公式的推导,理解整体和局部的关系.通过图形的转化,体会转化在数学解题中的妙用.【教学重点】弧长和扇形面积公式,准确计算弧长和扇形的面积.【教学难点】运用弧长和扇形面积公式计算比较复杂图形的面积.一、情境导入,初步认识问题1 在一块空旷的草地上有一根柱子,柱子上拴着一条长3m的绳子,绳子的另一端拴着一只羊,问:(1)这只羊的最大活动面积是多少?(2)如果这只羊只能绕过柱子n°角,那么它的最大活动面积是多少?问题2 制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再下料,这就涉及到计算弧长的问题.如图,根据图中的数据你能计算AB的长吗?求出弯道的展直长度.【教学说明】通过这样两个实际问题引入有关弧长和扇形面积的计算,从而引入课题。
同时,这也是本节中最常见的两种类型.二、思考探究,获取新知1.探索弧长公式思考 1 你还记得圆的周长的计算公式吗?圆的周长可以看作多少度的圆周角所对的弧长?由此出发,1°的圆心角所对的弧长是多少?n°的圆心角所对的弧长多少?分析:在半径为R的圆中,圆周长的计算公式为:C=2πR,则:圆的周长可以看作360°的圆心角所对的弧;∴1°的圆心角所对的弧长是:1/360·2πR=πR/180;2°的圆心角所对的弧长是:2/360·2πR=πR/90;4°的圆心角所对弧长是:4/360·2πR=πr/45;∴n°的圆心角所对的弧长是:l=nπR/180;由此可得出n°的圆心角所对的弧长是:l=nπR/180.【教学说明】①在应用弧长公式进行计算时,要注意公式中n的意义,n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的;②公式可以按推导过程来理解记忆;③区分弧、弧度、弧长三个概念,度数相等的弧,弧长不一定相等;弧长相等的弧也不一定是等弧,而只有在同圆或等圆中才可能是等弧.小练习:①应用弧长公式求出上述弯道展直的长度.②已知圆弧的半径为50cm,圆心角为60°,求此圆弧的长度.答案:①500π+140(mm) ②50π/3(cm)2.扇形面积计算公式如图,由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形叫做扇形.思考2 扇形面积的大小与哪些因素有关?(学生思考并回答)从扇形的定义可知,扇形的面积大小与扇形的半径和圆心角有关.扇形的半径越长,扇形面积越大;扇形的圆心角越大,扇形面积越大.思考3若⊙O的半径为R,求圆心角为n°的扇形的面积.【教学说明】此问题有一定的难度,目的是引导学生迁移推导弧长公式的方法步骤,利用迁移方法探究新问题,归纳结论.小练习:①如果扇形的圆心角是230°,那么这个扇形的面积等于这个扇形所在圆的面积的23/36.②扇形面积是它所在圆的面积的23,这个扇形的圆心角的度数是240°;③扇形的面积是S,它的半径是r,这个扇形的弧长是:2S/r.【教学说明】这几个小练习是帮助学生理解扇形面积公式的推导,加深对公式以及扇形面积和弧长之间的转化关系的记忆.三、典例精析,掌握新知例1(教材112页例2)如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径为0.6m,其中水面高0.3m,求截面上有水部分的面积(精确到0.01m2).解:连接OA、OB,作弦AB的垂线OD交AB于点C.∵OC=0.6,DC=0.3,∴OD=OC-DC=0.3在Rt△OAD中,OA=0.6,OD=0.3,由勾股定理可知:3Rt △OAD中,OD=1/2OA.∴∠OAD=30°,∠AOD=60°,∴∠AOB=120°.∴有水部分的面积为:S=S扇形OAB -S△OAB=0.12π-12×0.63×0.3≈0.22(m2).例2如图,⊙O1半径是⊙O2的直径,C是⊙O1上一点,O1C交⊙O2于点B,若⊙O1的半径等于5cm,AC的长等于⊙O1周长的110,则AB的长是cm.分析:由AC的长是⊙O1周长的1/10可知:∠AO1C=36°,∠AO2B=2∠AO1B=72°,O2A=5/2,∴AB的长l=72π/180×5/2=π.【教学说明】例1是求弓形面积,弓形面积是扇形面积与三角形面积的差或和,因此掌握了扇形面积公式,弓形面积就迎刃而解了,例2是结合弧长公式和圆有关知识进行求解.可由学生合作交流完成.四、运用新知,深化理解完成教材第113页练习3个小题.【教学说明】这几个练习较为简单,可由学生自主完成,教师再予以点评.五、师生互动,课堂小结通过这堂课的学习,你知道弧长和扇形面积公式吗?你会用这些公式解决实际问题吗?【教学说明】教师先提出问题,然后师生共同回顾,完善认知.1.布置作业:从教材“习题24.4”中选取.2.完成练习册中本课时练习的“课后作业”部分.本节课从复习圆周长公式入手,根据圆心角与所对弧长之间的关系,推导出了弧长公式.后又用类比的方法,推出扇形面积,两个公式的推导中,都渗透着由“特殊到一般”,再由“一般到特殊”的辩证思想,再由学生比较两个公式时,又很容易得出两者之间的关系,明确了知识间的联系.24.4弧长和扇形面积第1课时弧长和扇形面积一、新课导入1.导入课题:情景:制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”(图中虚线的长度),再下料,这就涉及到计算弧长的问题.问题:怎样求一段弧的长度呢?这就是这节课我们所要研究的问题(板书课题).2.学习目标:(1)能推导弧长和扇形面积的计算公式.(2)知道公式中字母的含义,并能运用这些公式进行相关计算.3.学习重、难点:重点:弧长公式及扇形面积公式与应用.难点:阴影部分面积的计算.二、分层学习1.自学指导:(1)自学内容:教材第111页的内容.(2)自学时间:6分钟.(3)自学要求:注意公式的推导和记忆.(4)自学参考提纲:①圆的周长公式是什么?C=2πR.②弧有长度吗?弧的长度和它所在的圆周长有何关系?圆可以看作是360度的圆心角所对的弧.1°的圆心角所对的弧长是圆周长的几分之几?1360n°的圆心角所对的弧长是圆周长的几分之几?n360所以在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l的公式是n R lπ=180.③由弧长公式可知,一条弧的弧长l、圆心角度数n和圆半径R,在这三个量中,已知其中的两个,就可求出第三个.如已知l 和n ,则R =l n π180;已知l 和R ,则n =l Rπ180. ④计算图中弯道的“展直长度”.解:由弧长公式,得AB 的长l π⨯⨯=100900180≈1570(mm). 因此所要求的展直长度L=2×700+1×1570=2970(mm).2.自学:学生结合自学指导进行自学.3.助学:(1)师助生:①明了学情:关注学生对弧长公式的推导和变形过程.②差异指导:根据学情进行指导.(2)生助生:小组内相互交流、研讨.4.强化:(1)弧长公式、公式的书写格式及其变形.(2)有一段弯道是圆弧形的,道长是12米,弧所对的圆心角是81°,求这段圆弧的半径R (精确到0.1米).解:由n l R π=180得l R .n .π⨯==≈⨯180180128581314 (米).1.自学指导:(1)自学内容:教材第112页到第113页“练习”之前的内容.(2)自学时间:8分钟.(3)自学方法:完成自学参考提纲.(4)自学参考提纲:①圆的面积公式是什么?S =πR 2②什么叫扇形?扇形的面积和它所在的圆的面积有何关系?圆的面积可以看作是圆心角为 360 度的扇形面积.圆心角为1°的扇形的面积是圆的面积的几分之几?1360圆心角为n°的扇形的面积是圆的面积的几分之几?n 360所以在半径为R 的圆中,圆心角为n°的扇形的面积S 扇形的公式是扇形=n R S π2360. ③试推导扇形的面积公式扇形S lR =12(这里的l 指扇形的弧长,R 指半径). 扇形n R n R S R lR ππ===21136021802. ④如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6m ,其中水面高0.3m.求截面上有水部分的面积(精确到0.01m 2).a.怎样求圆心角∠AOD 的度数?在Rt △ADO 中,OD=OC-DC=0.3m,OA=0.6m.∴∠A=30°.∴∠AOD=60°.∴∠AOB=2∠AOD=120°.b.阴影部分的面积=扇形AOB 的面积-△AOB 的面积.c.写出本题的解答过程.解:如图,连接OA 、OB,作弦AB 的垂直平分线,垂足为D,交AB 于点C ,连接AC. ∵OC =0.6m,DC =0.3m,∴OD =OC-DC =0.3(m ).∴OD =DC.又AD ⊥DC,∴AD 是线段OC 的垂直平分线.∴AC =AO =OC.从而∠AOD =60°,∠AOB =120°.∴扇形有水部分的面积===()OAB OAB S S S .AB?OD ....m ππ-⨯--⨯⨯≈2212011060120630302236022. 2.自学:学生结合自学指导进行自学.3.助学:(1)师助生:①明了学情:了解学生在推导扇形面积公式及求例2中∠AOD 时遇到的困难情况. ②差异指导:根据学情进行个别指导或分类指导.(2)生助生:小组内相互交流、研讨.4.强化:(1)扇形面积公式及推导过程和公式的变形.(2)求不规则图形的面积的方法:转化为规则图形的面积和或差.(3)练习:已知正三角形ABC 的边长为a ,分别以A 、B 、C 为圆心,以12a 为半径的圆相切于点D 、 E 、F ,求图中阴影部分的面积S.解:连接AD,则AD ⊥BC, AD a =3.∴阴影扇形ABC AFEa S S S BC?AD a a ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭=-⨯=-⨯=-222160131233236048. 三、评价 1.学生的自我评价(围绕三维目标):这节课你学到了哪些知识?掌握了哪些方法?还有什么疑惑?2.教师对学生的评价:(1)表现性评价:点评学生学习的主动参与性、小组交流协作能力和状况、存在的问题等.(2)纸笔评价:课堂评价检测.3.教师的自我评价(教学反思):本节课从复习圆周长公式入手,根据圆心角与所对弧长之间的关系,推导出了弧长公式.后又用类比的方法,推出扇形面积,两个公式的推导中,都渗透着由“特殊到一般”,再由“一般到特殊”的辩证思想,然后由学生比较两个公式时,又很容易得出两者之间的关系,明确了知识间的联系.(时间:12分钟满分:100分)一、基础巩固(70分)1.(10分)已知扇形的圆心角为120°,半径为6,则扇形的弧长是4π.2.(10分)75°的圆心角所对的弧长是2.5πcm ,则此弧所在的圆半径是6cm.3.(10分)一个扇形的弧长为20πcm ,面积是240πcm 2,则扇形的圆心角是150°.4.(20分)如图是一段弯形管道,其中,∠O=∠O′=90°,中心线的两条圆弧半径都为1000mm,求图中管道的展直长度.(π取3.142)解:π⨯⨯+⨯≈901000300026142180(mm ). 答:图中管道的展直长度约为6142mm.5.(20分)草坪上的自动喷水装置能旋转220°,如果它的喷射半径是20m ,求它能喷灌的草坪的面积.解:()S m ππ⨯⨯==222202022003609. 答:它能喷灌的草坪的面积为m π222009. 二、综合应用(20分)6.(20分)如图,扇形纸扇完全打开后,外侧两竹条AB 、AC 夹角为120°,AB 的长为30cm ,贴纸部分BD 的长为20cm ,求贴纸部分的面积. 解:扇形ABC S ππ⨯⨯==212030300360 (cm 2), 扇形()ADE S ππ⨯⨯-==212030*********(cm 2), ∴贴纸扇形扇形ABC ADE S S S πππ=-=-=10080030033(cm 2). 答:贴纸部分的面积是π8003cm 2. 三、拓展延伸(共10分)7.(10分)正方形的边长为a ,以各边为直径在正方形内画半圆,求图中阴影部分的面积.解:方法一:阴影()=a S a a a ππ⎡⎤⎛⎫=--- ⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭22222122. 方法二:阴影=a S a a ππ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22241222. 答:图中阴影部分的面积为a π⎛⎫- ⎪⎝⎭212.。
24.4弧长和扇形面积一、内容和内容解析1.内容弧长和扇形面积.2.内容解析弧长和扇形面积公式是与圆有关的计算中的两个常用公式.应用弧长和扇形面积公式可以计算一些与圆有关的图形的周长和面积,也可以解决一些简单的实际问题.学习这两个公式也为圆锥侧面积公式打下了基础.弧长公式是在圆周长公式的基础上,借助部分与整体之间的联系推导出来的.运用相同的研究方法,可以在圆面积公式的基础上推导出扇形面积公式,进而通过弧长公式表示扇形面积.基于以上分析,确定本节课的教学重点是:弧长和扇形面积公式的推导及应用.教学难点是:推导弧长和扇形面积公式的过程.二、目标和目标解析1.目标(1)理解弧长和扇形面积公式,并会计算弧长、扇形的面积.(2)在弧长和扇形面积计算公式的探究过程中,感受转化、类比的数学思想.2.目标解析达成目标(1)的标志是:学生能够理解1°的圆心角所对的弧长等于圆周长的3601,所对的扇形面积等于圆面积的3601;能够发现n °的圆心角所对的弧长和扇形面积都是1°的圆心角所对的弧长和扇形面积的n 倍;能利用弧长表示扇形面积,能利用公式计算弧长和扇形面积.达成目标(2)的标志是:在弧长和扇形面积公式的推导过程中,发现弧长与圆周长、扇形面积与圆面积都是部分与整体之间的关系,从而将计算弧长和扇形面积的问题转化为求圆周长和圆面积的一部分来解决,体会转化、类比的数学思想.三、教学问题诊断分析圆的周长和面积公式都是学生已经掌握的内容,学生能够感知到弧长和扇形面积分别与圆周长和圆面积有关,但是对于公式推导过程中圆心角的作用不易理解.教师可以利用特殊情况进行引导:先知道360°的圆心角所对的弧长即圆的周长;然后求1°的圆心角所对的弧长,再通过求2°的圆心角所对的弧长,逐渐认识到弧长;最后探索n °的圆心角所对的弧长,并通过n °圆心角与1°圆心角的倍数关系得出弧长公式.扇形面积公式的推导过程也类似.基于以上分析,本节课的教学难点是:推导弧长和扇形面积公式的过程.突破难点的关键是教师运用部分与整体之间的联系来推导弧长公式,再运用类比的思想引导学生推导扇形面积公式.四、教学过程设计1.创设情境,导入新知(预计时间2分钟)师生活动:教师播放视频,学生观看视频.观看后教师提出问题:在奥运会比赛中各国选手进入弯道后所跑的路线是什么几何图形?为什么各国选手的出发点不一样?学生回答问题,从而引出课题.设计意图:教师通过引导学生观看视频,能初步感知到弧长和这条弧所对的圆心角和圆的大小(半径)有关,同时激发学生的爱国热情和学习兴趣,为新课做铺垫.2.推导并应用弧长公式(预计时间15分钟)问题1 (1)半径为R 的圆周长公式是什么?(2)半径为R 的圆面积公式是什么?(3)什么是弧?(4)圆的周长可以看作是多少度的圆心角所对的弧长?师生活动:教师提出问题,学生回答问题(1)、(2)、(3).对于问题(4)学生能够感知弧长与半径和圆心角有关,但不容易推导出弧长公式,此时教师趁机引出课题.设计意图:教师确立延伸目标,让学生独立思考,为本课学习做好准备.教师追问1: (5)在同圆或等圆中,每一个 1°的圆心角所对的弧长有怎样的关系?(6) 1°的圆心角所对的弧长是多少?(7) n °的圆心角所对的弧长是多少?师生活动:教师引导学生回答问题(5)——-(7):(5)相等,(6)圆周长的3601,(7)1°圆心角所对弧长的n 倍. 教师追问2:(8)你会计算半径为 R ,1°的圆心角所对的弧长吗?(9)你会计算半径为R ,2°的圆心角所对的弧长吗?师生活动:教师引导学生获得(8),(9)的解答;(8)1°的弧长是圆周长的3601,为1803602R R ππ=;(9)2°是1°的2倍,所以弧长也是1°的弧长的2倍,为901802R R ππ=⨯.设计意图:引导学生关注圆心角的大小,让学生出体验由特殊到一般的弧长公式的推导过程.教师追问3:(10)你会计算半径为 R ,n °的圆心角所对的弧长吗?师生活动:学生独立思考,n °的圆心角所对的弧长是1°的圆心角所对弧长的n 倍,半径为R 的圆的周长是2πR ,利用1°的圆心角所对的弧长180R π,再乘n ,就可以得到n °的圆心角所对的弧长为180R n l π=.此时教师还要强调公式中n 的意义,n 表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的,公式中的180也是不带单位的.设计意图:让学生经历从整体到部分的研究过程,从圆周长公式出发推导出弧长公式. 教师追问4:弧长的大小由哪些量决定?师生活动:学生独立思考,在弧长公式180R n l π=中,180和π是常量,n 和R 是变量,弧的长度与圆心角和圆的大小(半径)有关,当圆的大小一定时,圆心角越大,弧长越大;当圆心角的度数一定时,圆越大,弧的长也越大.设计意图:通过辨析弧长公式,让学生加深对公式的理解.例1 制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图中所示的管道的展直长度 L (结果取整数).师生活动:(1)学生分析题中条件和解题思路:管道由三个图形组成(两条线段和一段弧),要求展直长度L ,需要知道两条线段长和弧长;其中线段长已知,要求弧长需要知道圆心角和半径;而圆心角和半径题目都已经给出了,由弧长公式即可直接求出弧长,进而可求出展直长度L.(2)学生独立完成解体过程,一名学生板书,师生共同交流.设计意图:通过实际问题,加深学生对弧长公式的认识.3.推导扇形面积公式(预计时间10分钟)问题2 在小学的时候我们曾经研究过扇形,你还记得小学时扇形的定义吗?师生活动:教师提出问题,学生思考后回答.教师指出扇形的特征是:由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形,然后引导学生判断下列图形哪些是扇形?设计意图:加深学生对扇形定义的理解,能准确的判断出扇形.教师追问:同学们既然已经学过扇形了,知道扇形是由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧所围成的图形,可以发现,扇形的面积除了与圆的半径有关外,还与组成扇形的圆心角的大小有关,圆心角越大,扇形面积也越大,那么如何计算扇形的面积呢?你能否类比研究弧长公式的方法推导出扇形面积公式吗?师生活动:教师利用多媒体给出推导弧长公式的问题,学生独立思考并讨论.类比弧长公式的研究过程,可以发现在半径为R 的圆中,,360°的圆心角所对的扇形的面积就是圆面积S=πR ²,所以1°的圆心角所对的扇形面积是圆面积πR ²的3601,即3602R π,则n °的圆心角所对的扇形面积为360n 2R S π=扇形. 设计意图:类比弧长公式的发现过程,由学生独立思考,归纳出扇形的面积公式,同时让学生体会类比的数学思想.问题3 比较扇形面积公式360n 2R S π=扇形和弧长公式180R n l π=,你能利用弧长表示扇形面积吗? 师生活动:学生独立思考.通过观察可以发现扇形面积公式3602R n π中,分子含有因式n πR ,则分子n πR ²可以写成R R n ∙π;分母360可以写成180×2.所以可以用弧长来表示扇形的面积,lR R R R S 212180n 360n 2=⋅==ππ扇形,其中l 为扇形的弧长,R 为圆的半径. 同时教师强调当已知弧长L 和半径R ,求扇形面积时,应选用lR S 21=扇;当已知半径和圆心角的度数,求扇形面积时,应选用360n 2R S π=扇形. 设计意图:通过对比弧长和扇形面积公式,让学生发现可以通过弧长来表示扇形面积,为圆锥的侧面积公式的推导作准备..4.练习、巩固弧长和扇形面积公式(预计时间10分钟)例2如图2,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6 m ,其中水面高 0.3 m ,求截面上有水部分的面积(结果保留小数点后两位).教师追问:(1)你能否在图中标出截面半径和水高?(2)分析截面上有水部分图形的形状,如何求它的面积?(3)要求扇形面积,还需要求出公式中的哪个量?要求三角形的面积,还需要求出哪个量?(4)由已知中半径和水面高,怎样求圆心角和弦长?师生活动:(1)教师通过问题引导学生分析解题思路,并画出相应的图形(图3).然后分析有水部分的形状为弓形,从而确定了弓形面积的计算方法(扇形面积-三角形面积).进而通过已知求出相应线段和圆心角即可解决本题.(2)师生共同分析板书解题过程. 设计意图:结合具体例子介绍弓形的面积,加深学生对扇形面积公式的认识,同时小结不规则图形的解法,若图形为不规则图形时,要把它转化为规则图形来解决.例2变式 如图4、水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6cm ,其中水面高0.9cm ,求截面上有水部分的面积.(精确到0.01cm )师生活动:教师把例2的图形调过来,变成优弧弓形,学生根据例2的解题经验,了解到优弧弓形的面积的计算方法(扇形面积+三角形面积),教师引导学生口述解决问题,然后总结所有弓形面积的计算方法:如图5,若弓形为半圆,则221R S π=弓形; 若弓形AMB 的面积小于半圆的面积,则OAB OAB S S S ∆-=扇形弓形;若弓形AMB 的面积大于半圆的面积,则OAB OAB S S S ∆+=扇形弓形.图4练习 教科书第113页练习第1,2,3题.师生活动:学生在练习本上完成,教师巡视、指导.然后小组内交流、评价,教师派代表发言.设计意图:例1是对弧长公式进行辨析,半径和圆心角的大小都对弧长的大小有影响.练习2是巩固弧长公式.练习3是巩固扇形面积公式.5.小结(预计时间3分钟)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)本节课我们主要研究了哪些内容?你有什么收获?在推导弧长和扇形面积公式的时,体现了哪些数学思想?(2)弧长与圆周长、扇形面积与圆面积之间有什么联系?设计意图:通过小结,使学生梳理本节课所学内容,把握本节课的核心——弧长和扇形面积公式,并体会部分与整体之间的联系,及类比、转化的数学思想.6.布置作业(预计时间1分钟)教科书习题24.3第4,6,8题.五.目标检测设计(10分)(预计时间4分钟)(注:1、2、4题各2分,3题4分.A 、B 层次的全部完成,C 层次的只需完成1、2即可)1.已知扇形的圆心角为120°,半径为6,则扇形的弧长是( )A .3πB .4πC .5πD .6π2.已知扇形的圆心角为100°,半径为6cm ,则这个扇形的面积为( )A .6πB .10πC .12πD .20π3.已知扇形的半径为3cm,扇形的弧长为πcm,则该扇形的面积是 2cm ,扇形的圆心角为 °.4.如图6,在正方形ABCD 中,分别以B ,D 为圆心,以正方形的边长a 为半径画弧,形成树叶型(阴影部分)图案,如图,则树叶型图案的面积为( )A.πaB.2πaC.a 21D.3a设计意图:考查学生对弧长和扇形面积公式的掌握.分层布置,体现了让不同学生在数学中都有不同发展的理念.。
《 24.4弧长和扇形面积》教学设计教学过程2、例题讲解例1、制作弯形管道时,需要先按中心线计算“展直长度”再下料,试计算下图中管道的展直长度,即的长(结果精确到0.1mm)。
分析:要求管道的展直长度,即求的长,根根弧长公式l=180n Rπ可求得的长,其中n为圆心角,R为半径。
解:R=40mm,n=110。
∴的长=180nπR=110180×40π≈76.8mm。
因此,管道的展直长度约为76.8mm。
例2、制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算下图所示的管道的展直长度L(结果取整数)。
解:由弧长公式,得的长=500π≈1 570(mm)因此所要求的展直长度L=2×700+1 570=2 970(mm)例3、如图,已知扇形AOB的半径为10,∠AOB=60°,求的长(•结果精确到0.1)和扇形AOB的面积(结果精确到0.1)分析:要求弧长和扇形面积,只要有圆心角,半径的已知量便可求,本题已满足。
解:的长=5.103101018060≈=⨯ππ3.52610010360602≈=⨯=ππ扇形S通过三道例题教学,巩固两个公式,并学习规范的书写步骤。
对课本例题书写过程加以改进,使学生精准掌握例题。