立体图形与平面图形
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数学中的平面图形和立体图形一、平面图形的知识1.1 定义与性质平面图形是平面内的图形,它由线段、射线、直线组成。
平面图形有无数个,如正方形、长方形、三角形、圆形、椭圆形等。
根据边数和角数对平面图形进行分类:(1)三角形:由三条边和三个角组成,分为不等边三角形、等腰三角形、等边三角形;(2)四边形:由四条边和四个角组成,分为矩形、正方形、平行四边形、梯形;(3)五边形、六边形等:根据边数和角数进行分类;(4)圆:由无数条等距的线段组成,圆心到圆上任意一点的距离相等。
1.3 面积计算(1)三角形面积:底×高÷2;(2)矩形面积:长×宽;(3)正方形面积:边长×边长;(4)圆形面积:π×半径²。
二、立体图形的知识2.1 定义与性质立体图形是空间内的图形,它由平面图形组成。
立体图形有无数个,如长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等。
根据面、棱、顶点的数量对立体图形进行分类:(1)三棱锥:四个面,六个棱,四个顶点;(2)四棱锥:五个面,七个棱,四个顶点;(3)五棱锥:六个面,十一个棱,五个顶点;(4)长方体:六个面,十二条棱,八个顶点;(5)正方体:六个面,十二条棱,八个顶点;(6)圆柱:两个底面,一个侧面,四个顶点;(7)圆锥:一个底面,一个侧面,两个顶点;(8)球:一个曲面,无数个点。
2.3 体积计算(1)三棱锥体积:底面积×高÷3;(2)四棱锥体积:底面积×高÷3;(3)五棱锥体积:底面积×高÷3;(4)长方体体积:长×宽×高;(5)正方体体积:棱长×棱长×棱长;(6)圆柱体积:底面积×高;(7)圆锥体积:底面积×高÷3;(8)球体积:4/3×π×半径³。
三、平面图形与立体图形的联系与转换平面图形与立体图形之间存在联系,如长方体、正方体的展开图是矩形或正方形,圆柱的侧面展开图是矩形或圆形。
《立体图形与平面图形》课堂笔记
一、概念
1.立体图形:有些几何图形的各个部分不都在同一平面内,它们是立体图形。
2.平面图形:有些几何图形的各个部分都在同一平面内,它们是平面图形。
二、立体图形与平面图形的区别
立体图形:有些几何图形的各个部分不都在同一平面内,它们是立体图形。
平面图形:有些几何图形的各个部分都在同一平面内,它们是平面图形。
三、立体图形与平面图形的联系
1.有些几何图形的各个部分不都在同一平面内,但是它们可以用一个平面图
形来表示。
例如:长方体可以看作由六个矩形组成,球可以看作由一个半圆面围成等等。
2.有些几何图形的各个部分都在同一平面内,但是它们也可以表示一些立体
图形的表面展开图。
例如:圆锥的侧面展开图是一个扇形,它也可以用一个平面图形来表示。
四、立体图形的展开与折叠
1.展开图:将立体图形的表面或侧面展开,所得到的平面图形称为展开图。
2.折叠图:将展开图折叠成原来的立体图形,所得到的立体图形称为折叠图。
五、立体图形与平面图形的应用
1.立体图形在生活中的应用非常广泛,如建筑物、汽车、电器等。
2.平面图形在某些情况下也可以用来表示立体图形,如地图、航海图等。
立体图形与平面图形一、立体图形1. 柱体棱柱:有两个面互相平行,其余各面都是四边形,并且每相邻两个四边形的公共边都互相平行,由这些面所围成的几何体叫棱柱.圆柱:以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫做圆柱.2. 锥体棱锥:有一个面是多边形,其余各面是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的几何体叫棱锥.圆锥:以直角三角形一直角边所在的直线为旋转轴,其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫圆锥.3. 球体半圆以它的直径为旋转轴,旋转所成的曲面所围成的几何体叫球体.4. 多面体围成棱柱和棱锥的面是平的面,像这样的立体图形叫多面体.棱柱有三棱柱、四棱柱、五棱柱等.棱锥也有三棱锥、四棱锥、五棱锥等.二. 画立体图形1. 三视图法从正面、上面和侧面(左面或右面)三个不同的方向看一个物体,然后描绘三张所看到的图,即视图,这样就把一个物体转化为平面的图形.从正面看到的图形称为正视图;从上面看到的图形称为俯视图;从侧面看到的图形称为侧视图,按观察方向不同,有左视图,右视图.注:⑴正视图与俯视图的长度相等,且相互对正,即“长对正”;⑵正视图与侧视图的高度相等,且相互平齐,即“高平齐”;⑶俯视图与侧视图的宽度相等,即“宽相等”.2. 欧拉公式多面体具有的顶点数,棱数和面数满足欧拉公式:顶点数+面数-棱数=2三、柱体、锥体的展开名称几何体图形平面展开图底面形状侧面展开形状正方体正方形长方形圆锥圆扇形圆柱圆长方形四、常见几何体的主视图【典型例题】例1. 下列说法是否正确?正确的打“√”,不正确的打“×”,并简要说明理由.(1)柱体的上、下两个面一样大(2)圆柱和圆锥的底面都是圆,圆柱的侧面是长方形,圆锥的侧面是三角形(3)棱柱的底面是四边形,侧面可能是三角形(4)棱锥的侧面都是三角形(5)球体、圆柱、圆锥都不是多面体.分析:要对以上各种说法作出正确的判断,应从熟悉柱体、锥体、球体这些立体图形入手,把握它们各自的特征,弄清它们之间的区别.解:(1)√.柱体包括圆柱和棱柱.圆柱的两个底面都是大小一样的圆,棱柱两个底面都是一样大的三角形或多边形.(2)×.圆柱和圆锥的侧面都是弯曲的面.而长方形、三角形都是平的面,两者显然有区别.(3)×.棱柱的底面除了四边形以外,还可以是三角形等其它图形,棱柱的侧面都是四边形.(4)√.棱锥的所有棱都交于一点,侧面都是三角形.(5)√.多面体都是由平的面围成的立体图形,而球体、圆柱、圆锥并不都是由平面围成的.说明:留心生活中的物体,并能从中抽象出立体图形,除了注意不同类立体图形的区别,更应注意同类立体图形的细微差别.例2. 能否组成一个22条棱,10个面,15个顶点的棱柱或棱锥?为什么?分析:本题很难利用图形作出判断、考虑到棱柱或棱锥都是多面体,多面体都应满足“欧拉公式”.解:根据欧拉公式,顶点数+面数-棱数=2+-=当顶点数为15,面数为10时,棱数应为:1510223因此,不能组成一个棱数为22,面数为10,顶点数为15的棱柱或棱锥.说明:欧拉公式体现了多面体中顶点数、面数与棱数之间的关系,已知其中的两个数就可以求出第三个数.另外,还可以用它来判断具有某些条件的多面体是否存在.例3. 填空正方体是由_________个顶点,_________条棱,_________个面组成的,它还具有以下特点(写出三个)___________________________.解:正方体是由8个顶点,12条棱,6个面组成的,它还具有以下特点:所有的棱都相等,所有的面都是正方形,它是一个多面体.(或柱体、四棱柱等)例4. 用火柴摆出正方形,用多少根火柴才能摆出6个正方形?尽可能多地设想各种方案.并画出你的图形.(要求摆出的6个正方体的边长限于一根火柴的长)解:第一种方法:摆平面图形需要用17根火柴.第二种方法:摆三棱柱需要用15根火柴.第三种方法:摆正方体需要用12根火柴.例5.如图,下面是一个物体的三视图,试描述该物体的形状.正视图左视图俯视图分析:由物体的三视图想象物体的形状,要几个视图联系起来看.从正视图中可看出它是由两个部分叠加或是左边挖掉了一个形体,再对照俯视图,左视图便可知道右边上面加了半个圆柱体,圆柱下面是一个长方体,并且圆柱体的左面与长方体左面平齐,柱体的底面直径与长方体的宽一样.解:该物体的形状如图所示:说明:由视图想象物体的形状一般按以下步骤进行:(1)分线框,把几个视图联系起来看,把物体大致分成几部分;(2)识形体,定位置,根据每一部分的视图想象出它的形体,并确定它们的相互位置;(3)综合起来想整体,确定各个部分的形体及相互位置后,整个物体的形状也就清楚了.例6. 如图所示是一个几何体的两个视图,求该几何体的体积( 取3.14,长度单位cm )2032402530正视图 俯视图分析:从所给两个视图可以确定,设几何体是由两部分组成的,下面是一个长方体,它的长、宽、高分别是30cm 、25cm 、40cm.上面是一个圆柱体,底面圆的直径是20cm ,长为32cm ,所以该几何体的体积是这两部分体积之和.解:长方体体积为:30×25×40=30000cm3圆柱体体积为:3.14×102×32=10048 cm 3 30000+10048=40048cm 3答:几何体体积为400483cm .例7. 如图所示的立方体,将其展开得到的图形是( )A B C D (例8图)。
立体图形与平面图形教案第一章:立体图形的概念与特征1.1 立方体定义:立方体是一种六个面都是正方形的立体图形。
特征:立方体有六个面,每个面都是正方形,对面的面积相等,有12条边和8个顶点。
1.2 球体定义:球体是一个所有点到球心的距离都相等的立体图形。
特征:球体只有一个面,即球面,没有边界,所有的点到球心的距离都相等。
第二章:平面图形的概念与特征2.1 矩形定义:矩形是一个有四个角都是直角的四边形。
特征:矩有两对相等的对边,对边平行,四个角都是直角。
2.2 三角形定义:三角形是一个有三个边的多边形。
特征:三角形有三条边和三个角,每个角都小于180度,任意两边之和大于第三边。
第三章:立体图形的认识与绘制3.1 立方体的绘制步骤:先画一个正方形,再在正方形的基础上画出三个相同大小的正方形,连接对面的边,形成立方体。
3.2 球体的绘制步骤:以一个中心点为圆心,画出一个圆,以同样的半径在圆的外面再画一个圆,连接圆上的点,形成球体。
第四章:平面图形的认识与绘制4.1 矩形的绘制步骤:先画一个角,画一条线段,再画一个角,再画一条线段,连接两条线段的末端,形成矩形。
4.2 三角形的绘制步骤:先画一个角,画一条线段,再画一个角,再画一条线段,连接两条线段的末端,形成三角形。
第五章:立体图形与平面图形的应用5.1 立体图形在现实生活中的应用举例:箱子、桌子、椅子等都是立体图形的应用。
5.2 平面图形在现实生活中的应用举例:门、窗户、衣物等都是平面图形的应用。
第六章:立体图形的计算与性质6.1 立方体的体积与表面积体积公式:V = a^3 (a为立方体的边长)表面积公式:S = 6a^2性质:立方体的体积和表面积与其边长的关系。
6.2 球体的体积与表面积体积公式:V = (4/3)πr^3 (r为球体的半径)表面积公式:S = 4πr^2性质:球体的体积和表面积与其半径的关系。
第七章:平面图形的计算与性质7.1 矩形的面积与周长面积公式:A = l w (l为矩形的长,w为矩形的宽)周长公式:P = 2(l + w)性质:矩形的面积和周长与其长和宽的关系。
平面图形和立体图形的计算公式1、正方形C:周长S:面积a:边长周长=边长×4 C=4a 面积=边长×边长 S=a×a=2a 2、正方体V:体积a:棱长表面积=棱长×棱长×6 S表=a×a×6体积=棱长×棱长×棱长 V=a×a×a=3a3、长方形C:周长S:面积a:边长周长=长+宽×2 C=2a+b面积=长×宽 S=ab4、长方体V:体积s:面积a:长b: 宽h:高1表面积长×宽+长×高+宽×高×2 S=2ab+ah+bh2体积=长×宽×高 V=abh5、三角形s:面积a:底h:高面积=底×高÷2 s=ah÷2三角形高=面积×2÷底三角形底=面积×2÷高6、平行四边形s:面积a:底h:高面积=底×高 s=ah7、梯形s:面积a:上底b:下底h:高面积=上底+下底×高÷2 s=a+b× h÷28、圆形S:面积C:周长лd=直径r=半径1周长=直径×л=2×л×半径 C=лd=2лr2面积=半径×半径×л=π2r9、圆柱体v:体积h:高s:底面积r:底面半径c:底面周长1侧面积=底面周长×高=ch2лr或лd 2表面积=侧面积+底面积×2 3体积=底面积×高 4体积=侧面积÷2×半径10、圆锥体v:体积h:高s:底面积r:底面半径体积=底面积×高÷3。
4.1.1立体图形与平面图形一.教学内容解析1.内容几何图形、立体图形、平面图形的概念及它们之间的关系.2.内容解析我们生活在一个多姿多彩的图形世界里,生活中处处存在着具有各种各样形状的物体,我们可以从这些物体中抽象出几何图形,如长方体、圆柱、球、长方形、三角形、圆、线段、点等.几何图形可分为立体图形和平面图形两类,常见立体图形有圆柱、棱柱、圆锥、棱锥、球等,常见的平面图形有线段、角、三角形、四边形、圆等.立体图形的表面中包含着平面图形,平面图形可以围成立体图形.七年级第四章《几何图形初步》引入的是几何图形的一些最基本的概念,这些知识是“空间与图形”领域学习的基础.本课的内容属于初中几何图形知识学习的起始阶段,对于发展学生的空间观念,培养学生的空间想象力有着重要的作用,对后续几何知识的学习影响深远.基于以上分析,确定本节课的教学重点:认识基本的几何图形,能从具体事物中抽象出几何图形.二.教学目标解析1.目标(1)认识一些简单几何体(长方体、正方体、棱柱、棱锥、圆柱、球等)的基本特征,能识别这些几何体.(2)丰富学生对几何图形的感性认识,理解立体图形与平面图形的联系,发展学生的空间观念,培养学生的空间想象力.2.目标解析达成目标(1)的标志是:通过观察生活中的大量图片或实物,认识生活中以实物为原型的几何图形,能准确识别圆柱、棱柱、圆锥、棱锥等几何体,并准确说出它们的名称.达成目标(2)的标志是:经历从现实世界中抽象出几何图形的过程,感受图形世界的丰富多彩,能指出一个立体图形中所包含的平面图形,能由实物形状想象出相应的几何图形,能由几何图形想象出与之形状相对应的实物.三.学生学情分析学生在小学阶段初步认识了一些较简单的几何图形,但对于棱柱、棱锥这两类几何体还比较陌生,对于几何图形之间的区别和联系也模糊不清,小学阶段对几何图形的认识是形象化的、感性的,需要通过进一步学习提高到理性认识.七年级学生抽象逻辑思维能力还有待发展,对于从现实生活中的实物抽象出几何图形,如从一个纸盒抽象出长方体、长方形、线段、点,学生不容易理解,在教学过程中需要借助精心挑选的实物和特制的模型,来帮助学生理解.本节课的教学难点是:从实物中抽象出几何图形.四.教学策略分析根据本节课教学内容的特点,为了帮助学生更好地认识一些几何体的基本特征,理解立体图形与平面图形的联系,需要准备圆柱、圆锥、三棱柱、五棱柱、六棱柱、三棱锥、四棱锥等几何图形的模型,还需要准备一些几何特征明显的实物.五.教学过程设计1.创设情境,导入新课问题 1 (多媒体展示世界著名建筑的图片)同学们,我们周围的世界绚丽多姿、五彩缤纷.我们在这样美丽的图画世界里生活、学习,是多么幸福啊!让我们一起来欣赏生活中的美景吧.同时请大家细心观察,图中有哪些你熟悉的图形呢?师生活动:在优美的音乐声中,教师展示天坛祈年殿、印度泰姬陵、北京奥林匹克公园及课本114页的图片,学生观察思考,从中发现所熟悉的几何图形.设计意图:几何图形来源于我们的生活实际,用实物照片引导学生观察现实生活中各种物体,以此导入本节课的学习,调动学生主动回忆思考,增强学生的审美意识,激发学生的学习兴趣.2.板书课题,揭示目标通过这节课的学习,我们应达到以下目标:(1)通过模型、实物、图片认识简单的几何图形,能说出这些简单几何图形的名称.(2)能从具体事物中抽象出几何图形,并用几何图形描述现实中的物体.师生活动:教师板书课题,出示本节课的学习目标,学生默读学习目标.设计意图:让学生明确本节课所要达到的目标,清晰而具体化的目标能有效地指导学生的课堂学习.各种各样的物体除了具有颜色、质量、材质等性质外,还具有形状(如方的、圆的等)、大小(如长度、面积、体积等)和位置关系(如相交、垂直、平行等),数学几何中研究的是物体的形状、大小和位置关系.问题 2 什么是几何图形?你能说出几种常见的几何图形吗?师生活动:教师引导学生从一个纸盒中抽象得出长方体、长方形、线段、点等几何图形,学生观察罐头、足球或篮球的外形,得到圆柱、球、圆等,并揭示:长方体、圆柱、球、长方形、圆、线段、点等,以及小学学习过的三角形、四边形等,都是从形形色色的物体外形中得出的,它们都是几何图形.设计意图:从学生熟悉的长方体纸盒入手,让学生经历从具体物体的外形抽象出几何图形的过程,感知几何图形来源于我们生活中的实际物体,并引入几何图形的概念.问题 3 几何图形可分为立体图形和平面图形两类,那什么样的几何图形是立体图形呢?你能说出几种常见的立体图形吗?师生活动:教师引导学生观察一组立体图形,并结合模型得出立体图形的概念,强调立体图形的各部分“不都在”同一平面内.学生试着说出长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等立体图形.设计意图:学生在小学已初步认识长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等立体图形,在学生已有的知识基础上来理解立体图形的概念,可降低学生的学习难度,调动学生学习的积极性.问题4 棱柱、棱锥也是常见的立体图形,下列实物的形状与给出的哪个立体图形相似?你能再找出一些棱柱、棱锥的实例吗?师生活动:教师出示帐篷、茶叶盒、金字塔的图片,请学生指出它们的形状分别对应哪个立体图形,并请学生再举出一些棱柱、棱锥的实例.设计意图:学生初次接触棱柱、棱锥的概念,对棱柱、棱锥的认识还不清晰,在立体图形中把棱柱、棱锥单列出来讲解,并让学生找出一些棱柱、棱锥的实例,有助于学生准确识别棱柱和棱锥.问题 5 “趁热打铁练一练”,加深对常见立体图形的认识.(1)课本115页图4.1-4中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接起来.(2)我们的周围有许多物体的形状与立体图形相似,你能由下列立体图形想象出你熟悉的实物吗?(3)你所准备的实物或模型中,有什么形状的立体图形呢?(4)老师这里也准备了一些立体图形的模型,你能说出它们的名称吗?师生活动:教师出示课本115页图4.1-4和一组立体图形图片,学生思考后独立完成.设计意图:学生由实物形状找出其对应的几何图形,由几何图形想象出实物形状,进一步丰富对几何图形的感性认识,培养空间想象能力和抽象概括能力,从而达到突破难点的目的.问题 6 长方体、三棱柱、圆柱是柱体,圆锥、棱锥都是锥体,还有一类是球体,那它们之间分别有什么联系和区别呢?请大家细心观察,认真思考后小组内可以交流讨论.师生活动:教师出示以上几何图形的模型,引导学生从围成这些立体图形的面有什么相同之处和不同之处来考虑.教师到各学习小组巡视,注意听取学生的讨论意见.设计意图:将立体图形分成柱体、椎体和球体三大类,并找出它们各自的特征,有助于学生把握这些立体图形的本质特征,为准确识别各类立体图形打下坚实的基础.但学生独立找出各类立体图形的特征有一定的难度,让学生小组内交流讨论可提高学生的学习热情,并培养学生的合作精神和团队意识.问题 7 我们对立体图形已经有了清晰的认识,那什么样的几何图形是平面图形呢?你能说出几种常见的平面图形吗?师生活动:教师引导学生参照立体图形的概念,自己得出平面图形的概念,并说出几种平面图形.设计意图:学生在小学阶段已初步学习过平面图形,对平面图形的知识有一定的基础,所以平面图形这一部分的内容可以略讲.问题 8 “趁热打铁练一练”,加深对常见平面图形的认识.(1)你认识这些平面图形吗?你知道它们的名称吗?(2)课本116页图4.1-5的各图中包含哪些简单平面图形?师生活动:教师出示有各种平面图形的图片,引导学生进一步认识平面图形.设计意图:学生从实物图片中找出平面图形,巩固学生对平面图形的认识,发展其抽象能力和空间想象能力.问题 9 简单的平面图形能组成美丽的图案,我们一起来欣赏一下,课后你也可以试着用简单的几何图形设计美观、有意义的图案.师生活动:教师和学生一起欣赏由简单平面图形组成的图案.设计意图:让学生感受数学的美,激发学生学习数学的热情,培养学生的审美情趣.问题 10 虽然立体图形与平面图形是两类不同的几何图形,但它们是互相联系的.立体图形中某些部分是平面图形,例如长方体的侧面是长方形.图中的各立体图形中包含哪些平面图形?试指出这些平面图形在立体图形中的位置.师生活动:教师出示图片,引导学生发现立体图形与平面图形之间的联系.设计意图:让学生感受到立体图形的表面中包含着平面图形,平面图形可以围成立体图形,理解立体图形与平面图形的联系,发展学生的空间观念,培养学生的空间想象力.4.综合练习,巩固提升小活动“炫一炫我的宝贝”:学生展示自己心爱的一件物品,说一说这件物品的形状对应哪些几何图形.设计意图:生活中许多物体的形状是由一些简单几何图形组合而成的,让学生说出自己心爱的物品的形状,可调动学生学习的积极性,巩固本节课所学的几何图形的知识,并再次让学生感受到数学与我们的生活息息相关,学好数学能更好地为我们的生活服务.5.总结反思,情意发展回顾本节课的学习,回答下列问题:(1)什么是几何图形?几何图形可以分为哪几类?(2)什么是立体图形?常见立体图形有哪些?(3)什么是平面图形?常见平面图形有哪些?设计意图:引导学生对本节课的重点知识进行回顾,帮助学生把握知识要点,理清知识脉络,完善知识结构.6.课后作业,拓展延伸(1)课本121页习题4.1第1-3题(做在书上);(2)练习册一课时;(3)选用合适的材料和工具,动手制做一个四棱柱和一个三棱锥.六.目标检测设计1.说出下列立体图形的名称.设计意图:考查学生是否能准确识别一些简单几何图形.2.下列几种图形:①长方形;②梯形;③正方体;④圆柱;⑤圆锥;⑥球. 其中属于立体图形的是()A. ①②③B. ③④⑤C. ①③⑤D. ③④⑤⑥设计意图:考查学生是否能准确区分立体图形与平面图形.3.下列说法正确吗?为什么?(1)如图所示的图形中有3个平面图形 ( )(2)如图所示的三棱柱共有三个面 . ( )(3)观察一座金字塔,可从中抽象出四棱锥、长方形、三角形、线段、角、点等几何图形. ( )设计意图:考查学生是否能准确把握几何图形的特点,是否能从实物中抽象出几何图形.。