表达与识读截切体(一)(圆柱的截切体、棱柱、棱锥截切体)
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教学过程:一、复习旧课1、圆锥体、圆柱体的投影分析和投影特征以及表面求点的方法。
二、引入新课题在曲面几次课我们学习了基本几何体的投影及表面求点,而在实际应用中,机器中的零件,往往不是基本几何体,而是基本几何体经过不同方式的截割或组合而成的。
三、教学内容(一)截交线的性质1、截交线的概念平面与立体表面相交,可以认为是立体被平面截切,此平面通常称为截平面,截平面与立体表面的交线称为截交线。
图3-12为平面与立体表面相交示例。
图3—12平面与立体表面相交2、截交线的性质(1)截交线一定是一个封闭的平面图形。
(2)截交线既在截平面上,又在立体表面上,截交线是截平面和立体表面的共有线。
截交线上的点都是截平面与立体表面上的共有点。
因为截交线是截平面与立体表面的共有线,所以求作截交线的实质,就是求出截平面与立体表面的共有点。
(二)平面与平面立体相交平面立体的表面是平面图形,因此平面与平面立体的截交线为封闭的平面多边形。
多边形的各个顶点是截平面与立体的棱线或底边的交点,多边形的各条边是截平面与平面立体表面的交线。
通过例题讲解平面立体截交线的画法。
1、讲解例题(例3-1)如图3-13(a)所示,求作正垂面P斜切正四棱锥的截交线。
分析:截平面与棱锥的四条棱线相交,可判定截交线是四边形,其四个顶点分别是四条棱线与截平面的交点。
因此,只要求出截交线的四个顶点在各投影面上的投影,然后依次连接顶点的同名投影,即得截交线得投影。
(a)(b)图3-13 四棱锥的截交线边画图边讲解作图方法与步骤。
当用两个以上平面截切平面立体时,在立体上会出现切口、凹槽或穿孔等。
作图时,只要作出各个截平面与平面立体的截交线,并画出各截平面之间得交线,就可作出这些平面立体的投影。
2、讲解例题(例3-2)如图3-14(a)所示,一带切口得正三棱锥,已知它的正面投影,求其另两面投影。
分析:该正三棱锥的切口是由两个相交的截平面切割而形成。
两个截平面一个是水平面,一个是正垂面,它们都垂直于正面,因此切口的正面投影具有积聚性。
12.把一个正方体用刀切去一块,能否还得到正方体?长方体、三棱柱、三棱锥、四棱柱、五棱柱呢?考点:截一个几何体。
专题:应用题。
分析:当截面的角度和方向不同时,圆柱体的截面不相同.解答:解:不能得到正方体,当截面平行正方体一面截取正方形时可以截得长方体,把正方体按面对角线垂直截取正方体可以得到三棱柱,经过正方体三个相邻的顶点截取可以得到三棱锥,经过两个相对面棱上中点截取可以得到四棱柱,经过上下两面棱的中截取可以得到五棱柱.点评:截面的形状既与被截的几何体有关,还与截面的角度和方向有关.13.今有正方形蛋糕,切两刀把蛋糕分成形状相同的4块,请设计三种不同的方法.考点:截一个几何体。
专题:作图题。
分析:可沿正方形的两条对角线切;沿过正方形的对边中点的两条线切;由此推出只要经过正方形的对角线的交点且互相垂直的两条直线均可且成形状相同的4部分.解答:解:点评:用到的知识点为:经过正方形的中心且互相垂直的两条直线把正方形分成形状相同的4块.14.如图是一个三棱柱,把它一刀切去一部分,剩下的部分会是一个什么图形?先动手做做实验,然后得出结论.考点:截一个几何体。
专题:操作型。
分析:沿垂直于轴截面剪去,可得三棱柱;沿经过上底面的一个顶点及下底面相对的顶点的对边的面剪去,可得到三棱锥;沿平行于三棱柱的一个侧面面剪去,可得到的一个四棱柱.解答:解:可以切成三棱柱、三棱锥、四棱柱.点评:用到的知识点为:棱柱的侧面是四边形;棱锥的侧面是三角形;注意根据截面经过的不同位置得到相应的几何体的形状.15.用平面截几何体可得到平面图形,在表示几何体的字母后填上它可截出的平面图形的号码.如A(1、5、6);则B();C();D();E().考点:截一个几何体。
分析:分别分析其余四种图形的所有的截面情况,再写出答案.解答:解:B三棱锥,截面有可能是三角形,正方形,梯形C正方体,截面有可能是三角形,四边形(矩形,正方形,梯形),五边形,六边形D球体,截面只可能是圆E圆柱体,截面有可能是椭圆,圆,矩形,梯形因此应该写B(1、3、4);C(1、2、3、4);D(5);E(3、5、6).点评:截面的形状既与被截的几何体有关,还与截面的角度和方向有关.对于这类题,最好是动手动脑相结合,亲自动手做一做,从中学会分析和归纳的思想方法.16.附加题:(1)解方程:.(2)按图示切割正方体就可以切割出正六边形(正六边形的各顶点恰是其棱的中点),请你任意画出此正方体的两种平面展开图,并在展开图上画出所有的切割线.考点:截一个几何体;解一元一次方程。