最新人教版初中九年级上册数学《垂直于弦的直径》教案
人教版数学九年级上册24.1.2《垂直于弦的直径》教学设计

人教版数学九年级上册24.1.2《垂直于弦的直径》教学设计一. 教材分析人教版数学九年级上册24.1.2《垂直于弦的直径》是圆的一部分性质的教学内容。
本节课主要让学生了解并掌握垂直于弦的直径的性质,能灵活运用这一性质解决相关问题。
教材通过实例引导学生探究,培养学生的观察、思考和动手能力,为后续圆的弦和圆弧的学习打下基础。
二. 学情分析九年级的学生已经学习了平面几何的基本知识,对图形的性质和定理有一定的理解。
但垂直于弦的直径这一性质较为抽象,学生可能难以理解。
因此,在教学过程中,要注重引导学生通过观察、操作、思考、讨论等方式,逐步掌握性质,提高学生的空间想象和逻辑思维能力。
三. 教学目标1.了解垂直于弦的直径的性质,能证明并运用这一性质解决相关问题。
2.培养学生的观察、思考、动手和合作能力。
3.提高学生对圆的一部分性质的兴趣,为后续圆的学习打下基础。
四. 教学重难点1.垂直于弦的直径的性质及其证明。
2.灵活运用垂直于弦的直径的性质解决实际问题。
五. 教学方法1.情境教学法:通过实例引导学生观察、思考,激发学生的学习兴趣。
2.问题驱动法:提出问题,引导学生探究,培养学生的解决问题能力。
3.合作学习法:分组讨论,共同完成任务,提高学生的团队协作能力。
4.实践操作法:让学生动手操作,加深对性质的理解。
六. 教学准备1.教学课件:制作课件,展示实例和动画,辅助教学。
2.教学素材:准备相关的几何图形,便于学生观察和操作。
3.教学设备:投影仪、计算机、黑板、粉笔等。
七. 教学过程1.导入(5分钟)利用实例引入课题,展示垂直于弦的直径的性质,激发学生的兴趣。
2.呈现(10分钟)展示垂直于弦的直径的性质,引导学生观察、思考,并提出问题。
3.操练(10分钟)分组讨论,让学生动手操作,证明垂直于弦的直径的性质。
4.巩固(10分钟)出示练习题,让学生独立解答,巩固所学知识。
5.拓展(10分钟)出示一些实际问题,让学生运用垂直于弦的直径的性质解决,提高学生的应用能力。
九年级数学 《垂直于弦的直径》教案 人教新课标版

《垂直于弦的直径》第1课时教案新人教版初中九年级数学上册.2《垂直于弦的直径》教学过程和弧?引导学生归纳圆的性质(垂径定理):垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧;3.辨一辨:在图中是否有AE=BE,弧AC=弧BC,弧AD=弧BD(1)(2)(3)如图,由垂径定理我们知道:已知直径CD使CD⊥AB于E,得到直径平分AB,并且平分弧ACB及平分弧AB。
观察图形,并思考:(1)已知CD是直径,且平分弦AB,能否得到CD⊥AB,且平分弧ACB及平分弧AB?学生讨论,并归纳得到:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.(2)直线CD垂直于弦AB,且平分弦AB,能否得到CD经过圆心,且平分弧ACB及平分弧AB?引导学生归纳垂直定理。
3.学生独立判断,个别回答。
教师通过课件引导学生思考不断变换已知条件,从而可以得出相应的结论。
并归纳得出垂径定理的推论。
O EDCBA让学生体会到运用时要注意:直径和直径垂直于弦这两个条件缺一不可。
变换命题的条件,探索能够得到的结论,加深对垂直定理的认识。
并由垂直定理可以推出其他几个结论。
(3)如图AB弧,你能平分弧AB吗?5.组织反思对比【活动4】1.讲解例1一条排水管的截面如图所示。
已知排水管的半径OB=10,水面宽AB=16。
求截面圆心O到水面的距离。
想一想:排水管中水最深多少?2.变式一:已知排水管的半径OB=10,圆心O到水面的距离OC=6,求排水管的水面宽AB是多少?变式二:已知排水管的水面宽AB=16,圆心O到水面的距离OC=6,求排水管的半径?变式三:已知排水管的水面宽AB=16,水深CD=4,求排水管的半径?3.反思:若圆心到弦的距离为d,半径为R,弦长为a,弓形的高为h.这四者之间具有怎样的关系式?4.解决引入的问题(赵州桥的半径问题)5.巩固练习:1.如图,在⊙O中,弦AB的长为8cm,圆心到AB的距离为3cm,则⊙O的半径为2.弓形的弦长为24cm,弓形的高为1.师生共同完成例题的求解。
人教版数学九年级上册24.1 第2课时 垂直于弦的直径 教案

24.1.2 垂直于弦的直径一、教学目标1.通过探究圆的轴对称性,掌握垂径定理及有关的结论;2.引导学生对图形的观察,激发学生的好奇心,并在运用数学知识解答问题的活动中获取成功的体验;3.掌握并能应用垂径定理解决有关弦的计算和证明问题。
二、教学重难点1.重点:“垂径定理”及其应用;2.难点:明确垂径定理的题设和结论。
三、教学过程 (一)自主学习1.连结圆上任意两点的线段叫圆的________,圆上两点间的部分叫做_____________,在同圆或等圆中,能够互相重合的弧叫做______________。
2.你知道赵州桥吗?它跨度为37.4m ,拱高为7.2m ,你能求出它的主桥拱的半径吗?(二)课堂点拨1、探究:用纸剪一个圆,沿着圆的任意一条直径所在的直线对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?可以发现:。
2、思考:(1)图1是 对称图形,对称轴是 ,相等的线段有 ,相等的弧有 . (3)如图2,也是 对称图形,对称轴是 . 相等的线段有 ,相等的弧有 . 想想这是因为 。
这样我们可以得到:垂径定理:垂直于弦的直径 弦,并且 的两条弧.(图2)(图1)定理的数学语言:如图2 CD 是直径(或CD 经过圆心),且CD AB ⊥ ____________,____________,_____________∴ 进一步,我们还可以得到结论:3、实练:解决赵州桥桥拱半径的问题。
解:如图3,用弧长AB 表示主桥拱,设弧长AB 所在圆的圆心是点O ,半径为R .归纳:(1)如图4,半弦、半径、弦心距构成直角三角形,根据勾股定理可得 .(2)在弦长a 、弦心距d 、半径r 、弓形高h 中,知道其中任意两个,可求出其它两个. (三)当堂训练1.如图5,⊙O 的直径为10,圆心O 到弦AB 的距离OM 的长为3,则弦AB 的长是( )A .4B .6C .7D .8RBAO(图3)2.如图6,已知⊙O的半径为5mm,弦长AB=8mm,则圆心O到AB的距离是() A.1mm B.2mm C.3mm D.4mm3.P为⊙O内一点,OP=3cm,⊙O半径为5cm,则经过P点的最短弦长为________;最长弦长为.4.如图7,OE⊥AB、OF⊥CD,如果OE=OF,那么(只需写一个正确的结论)5、如图8所示,点O是∠EPF的平分线上的一点,以O为圆心的圆和角的两边分别交于点A、B和C、D。
人教版九年级数学上册《24.1.2垂直于弦的直径》公开课教学设计

人教版九年级数学上册《24.1.2垂直于弦的直径》公开课教学设计一. 教材分析人教版九年级数学上册《24.1.2垂直于弦的直径》这一节主要讲述了圆中垂直于弦的直径的性质。
通过这一节的学习,学生能够理解并掌握垂直于弦的直径的性质,并能运用这一性质解决相关问题。
教材通过例题和练习题的形式,帮助学生巩固所学知识,提高解决问题的能力。
二. 学情分析九年级的学生已经具备了一定的数学基础,对圆的基本概念和性质有所了解。
但是,对于圆中垂直于弦的直径的性质,他们可能还比较陌生。
因此,在教学过程中,需要引导学生从已有的知识出发,逐步探究和理解新知识。
三. 教学目标1.理解并掌握圆中垂直于弦的直径的性质。
2.能够运用垂直于弦的直径的性质解决相关问题。
3.培养学生的观察能力、思考能力和解决问题的能力。
四. 教学重难点1.垂直于弦的直径的性质。
2.如何运用垂直于弦的直径的性质解决实际问题。
五. 教学方法1.引导探究法:通过引导学生观察、思考和讨论,让学生自主发现和理解垂直于弦的直径的性质。
2.例题讲解法:通过讲解典型例题,让学生掌握运用垂直于弦的直径的性质解决问题的方法。
3.练习法:通过课堂练习和课后作业,巩固所学知识,提高解决问题的能力。
六. 教学准备1.准备相关课件和教学素材。
2.准备典型例题和练习题。
3.准备黑板和粉笔。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过回顾圆的基本性质和概念,引导学生进入新的学习内容。
2.呈现(10分钟)展示圆中垂直于弦的直径的性质,引导学生观察和思考。
3.操练(15分钟)讲解典型例题,让学生掌握运用垂直于弦的直径的性质解决问题的方法。
4.巩固(10分钟)布置课堂练习题,让学生巩固所学知识。
5.拓展(5分钟)通过解决实际问题,让学生运用所学知识解决实际问题。
6.小结(5分钟)总结本节课所学内容,引导学生理解垂直于弦的直径的性质。
7.家庭作业(5分钟)布置课后作业,巩固所学知识。
8.板书(5分钟)板书本节课的主要内容和重点。
垂直于弦的直径(二)九年级数学(上)人教出版课堂教案

r r
新知应用
A
E
B
O
C
A
E
B
O
AC
O
E DB
归纳1 在圆中,解决有关弦的问题时,常常需 要从圆心作一条与弦垂直的线段,再连接半径 构造直角三角形.
r r
新知应用
思考2 如果我们设圆的半径为 r,圆心到弦的
距离为d,弦长为 a ,你能找到它们三者之间 的关系吗?
C
rO
d
A
aE
B
2
D
r r
新知应用
新知应用
例3 如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆 的弦AB交小圆于C、D两点.求证:AC=BD.
证明:过点O作OE⊥AB于点E.
∵ OE⊥AB ,
∴AE=BE,CE=DE, ∴ AE-CE=BE-DE,
∴AC=BD.
AC
O E DB
r
r
新知应用
A
E
B
O
C
A
E
B
O
AC
O
E DB
思考1 在应用垂径定理的过程中,常用的辅助 线是什么?
垂直于弦的直径(二)九年级数学 (上)人教出版课堂教案
年 级:九年级 学 科:数学上(人教)
垂直于弦的直径(二)
你能证明圆是轴对称图形吗?
C
O
A
M
A'
D
垂直于弦的直径(二)
动手探究
证明:连接OA,O A ′. 在△ OA A ′中,
∵OA=OA ′,
∴ △ OA A ′是等腰三角形.
C
又A A ′ ⊥CD,
之间 的关系式为
C
.
rO
人教版数学九年级上册《24.1.2垂直于弦的直径》教学设计

人教版数学九年级上册《24.1.2垂直于弦的直径》教学设计一. 教材分析《24.1.2垂直于弦的直径》是人教版数学九年级上册第24章《圆》的第二个知识点。
本节课主要学习了圆中一条特殊的直径——垂直于弦的直径,并探究了它的性质。
教材通过实例引导学生发现垂直于弦的直径的性质,并运用这一性质解决一些与圆有关的问题。
二. 学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了圆的基本概念、圆的周长和面积计算、圆的性质等知识。
他们具备了一定的观察、分析和解决问题的能力。
但对于垂直于弦的直径的性质及其应用,可能还比较陌生。
因此,在教学过程中,需要注重引导学生发现和总结垂直于弦的直径的性质,并通过实例让学生体会其在解决实际问题中的应用。
三. 教学目标1.理解垂直于弦的直径的性质。
2.学会运用垂直于弦的直径的性质解决与圆有关的问题。
3.培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力。
四. 教学重难点1.垂直于弦的直径的性质。
2.运用垂直于弦的直径的性质解决实际问题。
五. 教学方法1.引导发现法:通过实例引导学生发现垂直于弦的直径的性质。
2.实践操作法:让学生动手画图,加深对垂直于弦的直径性质的理解。
3.问题驱动法:设置问题,引导学生运用垂直于弦的直径的性质解决问题。
六. 教学准备1.课件:制作课件,展示相关实例和问题。
2.练习题:准备一些与垂直于弦的直径性质有关的练习题。
3.圆规、直尺等画图工具:为学生提供画图所需的工具。
七. 教学过程1.导入(5分钟)通过一个实际问题引入本节课的主题:在一个圆形池塘中,怎样找到一个点,使得从该点到池塘边缘的距离最远?引导学生思考,并提出解决问题的方法。
2.呈现(10分钟)展示几个与垂直于弦的直径性质相关的实例,引导学生观察和分析这些实例,发现垂直于弦的直径的性质。
3.操练(10分钟)让学生动手画图,验证垂直于弦的直径的性质。
在这个过程中,引导学生运用圆规、直尺等画图工具,提高他们的动手能力。
2024年人教版九年级数学上册教案及教学反思第24章24.1.2 垂直于弦的直径

24.1 圆的有关性质24.1.2 垂直于弦的直径一、教学目标【知识与技能】1.通过观察实验,使学生理解圆的轴对称性.2.掌握垂径定理及其推论.理解其证明,并会用它解决有关的证明与计算问题.【过程与方法】通过探索垂径定理及其推论的过程,进一步体会和理解研究几何图形的各种方法.【情感态度与价值观】1.结合本课特点,向学生进行爱国主义教育和美育渗透.2.激发学生探究、发现数学问题的兴趣和欲望.二、课型新授课三、课时1课时。
四、教学重难点【教学重点】垂径定理及其推论,会运用垂径定理等结论解决一些有关证明,计算和作图问题.【教学难点】垂径定理及其推论.五、课前准备课件、图片、直尺等.六、教学过程(一)导入新课你知道赵州桥吗?它的主桥是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37m,拱高(弧的中点到弦的距离)为7.23m,你能求出赵州桥主桥拱的半径吗?(出示课件2)(二)探索新知探究一圆的轴对称性教师问:把一个圆沿着它的任意一条直径对折,重复几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?(出示课件4)学生通过自己动手操作,归纳出结论:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴.出示课件5:教师问:圆是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么?你能找到多少条对称轴?学生答:圆是轴对称图形,任意一条直径所在直线都是圆的对称轴.思考:如何来证明圆是轴对称图形呢?出示课件6:已知:在⊙O中,CD是直径,AB是弦,CD⊥AB,垂足为E.教师问:此图是轴对称图形吗?学生答:是轴对称图形.教师问:满足什么条件才能证明圆是轴对称图形呢?师生共同解答如下:(出示课件7)证明:连结OA、OB.则OA=OB.又∵CD⊥AB,∴直径CD所在的直线是AB的垂直平分线.∴对于圆上任意一点,在圆上都有关于直线CD的对称点,即⊙O关于直线CD对称.师生进一步认知:圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是圆的对称轴.探究二垂径定理及其推论出示课件8:如图,AB是⊙O的一条弦, 直径CD⊥AB, 垂足为E.你能发现图中有哪些相等的线段和劣弧?为什么?学生独立思考后口答:线段:AE=BE弧:AC⌒=BC⌒,AD⌒=BD⌒学生简述理由:把圆沿着直径CD折叠时,CD两侧的两个半圆重合,点A 与点B重合,AE与BE重合,重合.教师总结归纳:(出示课件9)垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧.推导格式:∵CD是直径,CD⊥AB,∴AE=BE, AC⌒=BC⌒,AD⌒=BD⌒教师强调:垂径定理是圆中一个重要的定理,三种语言要相互转化,形成整体,才能运用自如.想一想:下列图形是否具备垂径定理的条件?如果不是,请说明为什么?(出示课件10)学生独立思考后口答:1图是;2图不是,因为没有垂直;3图是;4图不是,因为CD没有过圆心.教师强调:垂径定理的几个基本图形:(出示课件11)出示课件12:如果把垂径定理(垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧)结论与题设交换一条,命题是真命题吗?①过圆心;②垂直于弦;③平分弦;④平分弦所对的优弧;⑤平分弦所对的劣弧.上述五个条件中的任何两个条件都可以推出其他三个结论吗?学生思考后教师总结:深化认知:(出示课件13)如图,①CD是直径;②CD⊥AB,垂足为E;③AE=BE;④AC⌒=BC⌒;⑤AD⌒=BD⌒.举例证明其中一种组合方法.学生思考后独立解决,并加以交流,教师加以指导,并举例.(出示课件14)如图,AB是⊙O的一条弦,作直径CD,使AE=BE.(1)CD⊥AB吗?为什么?⑵AC⌒与BC⌒相等吗?AD⌒与BD⌒相等吗?为什么?证明:⑴连接AO,BO,则AO=BO,又AE=BE,OE=OE∴△AOE≌△BOE(SSS),∴∠AEO=∠BEO=90°,∴CD⊥AB.(2)由垂径定理可得AC⌒=BC⌒,AD⌒=BD⌒教师归纳总结:(出示课件15)垂径定理的推论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.思考:“不是直径”这个条件能去掉吗?如不能,请举出反例.教师强调:圆的两条直径是互相平分的.出示课件16:例1 如图,OE⊥AB于E,若⊙O的半径为10cm,OE=6cm,则AB=cm.学生思考后师生共同解答:连接OA,∵OE⊥AB,巩固练习:(出示课件17)如图,⊙O的弦AB=8cm,直径CE⊥AB于D,DC=2cm,求半径OC的长.学生自主思考后,独立解答如下:解:连接OA,∵CE⊥AB于D,,∴设OC=xcm,则OD=x-2,根据勾股定理,得x2=42+(x-2)2,∴22221068AE OA OE=-=-=cm.1184(cm)22AD AB==⨯=解得x=5,即半径OC的长为5cm.出示课件18:例2 已知:⊙O中弦AB∥CD,求证:学生思考后师生共同解答.证明:作直径MN⊥AB.∵AB∥CD,∴MN⊥CD.则(垂直于弦的直径平分弦所对的弧)教师强调:平行弦夹的弧相等.师生共同归纳总结:(出示课件19)解决有关弦的问题,经常是过圆心作弦的弦心距(垂线段),或作垂直于弦的直径,连结半径等辅助线,为应用垂径定理创造条件.巩固练习:(出示课件20)如图,在⊙O中,AB、AC为互相垂直且相等的两条弦,OD⊥AB于D,OE⊥AC于E,求证: 四边形ADOE是正方形.学生独立解答,一生板演.证明:∵OE⊥AC,OD⊥AB,AB⊥AC,∴∠OEA=∠EAD=∠ODA=90°.∴四边形ADOE为矩形,AE=12AC,AD=12AB.又∵AC=AB,∴AE=AD.∴四边形ADOE为正方形.出示课件21:例3 根据刚刚所学,你能利用垂径定理求出导入中赵州桥主桥拱半径的问题吗?教师引导学生分析题意,先把实际问题转化为数学问题,然后画出图形进行解答.解:如图,用AB表示主桥拱,设AB所在圆的圆心为O,半径为R.经过圆心O作弦AB的垂线OC垂足为D,与弧AB交于点C,则D是AB的中点,C 是弧AB的中点,CD就是拱高.∴AB=37m,CD=7.23m.AB=18.5m,OD=OC-CD=R-7.23.∴AD=12OA2=AD2+OD2,R2=18.52+(R-7.23)2,解得R≈27.3.即主桥拱半径约为27.3m.巩固练习:(出示课件23)如图a、b,一弓形弦长为,弓形所在的圆的半径为7cm,则弓形的高为_______.学生独立思考后解答:如图,分两种情况,弓形的高为5cm或12cm.教师归纳:1.涉及垂径定理时辅助线的添加方法(出示课件24)在圆中有关弦长a,半径r, 弦心距d(圆心到弦的距离),弓形高h的计算题时,常常通过连半径或作弦心距构造直角三角形,利用垂径定理和勾股定理求解.2.弓形中重要数量关系弦a,弦心距d,弓形高h,半径r之间有以下关系:⑴d+h=r;⑵2 222ar d⎛⎫=+ ⎪⎝⎭.(三)课堂练习(出示课件25-29)1.2.已知⊙O中,弦AB=8cm,圆心到AB的距离为3cm,则此圆的半径为.3.⊙O的直径AB=20cm, ∠BAC=30°则弦AC= .4.(分类讨论题)已知⊙O的半径为10cm,弦MN∥EF,且MN=12cm,EF=16cm,则弦MN和EF之间的距离为.5.已知:如图,在以O为圆心的两个同心圆中,大圆的弦AB交小圆于C,D两点.你认为AC和BD有什么关系?为什么?6.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(即图中弧CD,点O是弧CD的圆心),其中CD=600m,E为弧CD上的一点,且OE⊥CD,垂足为F,EF=90m.求这段弯路的半径.参考答案:1.C2.5cm3.4.14cm或2cm5.证明:过O作OE⊥AB,垂足为E,则AE=BE,CE=DE.∴AE-CE=BE-DE.即AC=BD.6.解:连接OC.设这段弯路的半径为Rm,则OF=(R-90)m.,OE CD ⊥11600300(m)22CF CD ∴==⨯=,根据勾股定理,得222,OC CF OF =+ ()22230090.R R =+- 解得R=545.∴这段弯路的半径约为545m.(四)课堂小结通过这节课的学习,你有哪些收获和体会?(五)课前预习预习下节课(24.1.3)的相关内容.七、课后作业配套练习册内容八、板书设计:九、教学反思:1.这节课的教学从利用垂径定理来解决赵州桥桥拱半径问题开始,引入课题从实验入手,得到圆的轴对称性,进而推出垂径定理及推论.教学设计中,从具体、简单、特殊到抽象、复杂、一般,层层递进,以利于提高学生的数学思维能力,同时,注意加强对学生的启发和引导,培养学生们大胆猜想,小心求证的科学研究素质.2.本课的教学方法是将垂径定理和勾股定理有机结合,将圆的问题转化为直角三角形,常作的辅助线是半径或垂直于弦的直径.。
《垂直于弦的直径》教案

《垂直于弦的直径》教案第一章:导入教学目标:1. 引导学生观察和思考圆中的垂直关系。
2. 激发学生对垂直于弦的直径的兴趣和好奇心。
教学内容:1. 引导学生回顾圆的基本概念和性质。
2. 引导学生观察和思考圆中垂直于弦的直径的特点。
教学活动:1. 引导学生观察和描述圆中的垂直关系。
2. 引导学生思考垂直于弦的直径的性质和特点。
教学评估:1. 观察学生对垂直于弦的直径的兴趣和参与程度。
2. 评估学生对垂直于弦的直径性质的理解和应用能力。
第二章:理论讲解教学目标:1. 帮助学生理解垂直于弦的直径的性质。
2. 引导学生通过几何推理证明垂直于弦的直径的性质。
教学内容:1. 介绍垂直于弦的直径的性质。
2. 引导学生通过几何推理证明垂直于弦的直径的性质。
教学活动:1. 引导学生观察和分析垂直于弦的直径的性质。
2. 引导学生运用几何推理证明垂直于弦的直径的性质。
教学评估:1. 观察学生对垂直于弦的直径性质的理解程度。
2. 评估学生运用几何推理证明垂直于弦的直径性质的能力。
第三章:实例解析教学目标:1. 帮助学生通过实例分析和理解垂直于弦的直径的性质。
2. 培养学生运用垂直于弦的直径性质解决实际问题的能力。
教学内容:1. 提供实例,引导学生分析和理解垂直于弦的直径的性质。
2. 引导学生运用垂直于弦的直径的性质解决实际问题。
教学活动:1. 引导学生分析和理解实例中垂直于弦的直径的性质。
2. 引导学生运用垂直于弦的直径的性质解决实际问题。
教学评估:1. 观察学生对实例中垂直于弦的直径性质的理解程度。
2. 评估学生运用垂直于弦的直径性质解决实际问题的能力。
第四章:练习与巩固教学目标:1. 帮助学生巩固对垂直于弦的直径的理解和应用能力。
2. 培养学生通过练习题解决问题的能力。
教学内容:1. 提供练习题,引导学生巩固对垂直于弦的直径的理解和应用能力。
教学活动:1. 引导学生独立完成练习题。
2. 引导学生与同伴交流讨论,共同解决问题。
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24.1.2垂直于弦的直径
【知识与技能】
1.通过观察实验,使学生理解圆的轴对称性.
2.掌握垂径定理及其推论.理解其证明,并会用它解决有关的证明与计算问题.
【过程与方法】
通过探索垂径定理及其推论的过程,进一步体会和理解研究几何图形的各种方法.
【情感态度】
1.结合本课特点,向学生进行爱国主义教育和美育渗透.
2.激发学生探究、发现数学问题的兴趣和欲望.
【教学重点】
垂径定理及其推论,会运用垂径定理等结论解决一些有关证明,计算和作图问题.
【教学难点】
垂径定理及其推论.
一、情境导入,初步认识
你知道赵州桥吗?它是1300多年前我国隋代建造的石拱桥,是我国古代人民勤劳与智慧的结晶.它的主桥拱是圆弧形,它的跨度(弧所对的弦的长)为37.4m,拱高(弧的中心点到弦的距离)为7.2m.你能求出主桥拱的半径吗?(图:课本第82页图24.1-7)【教学说明】赵州桥问题充分体现了数学与应用数学的关系,了解我国古代人民的勤劳与智慧,要解决此问题需要用到这节课的知识,这样较好地调动了学生的积极性,开启了学生的思维,成功地引入新课.
二、思考探究,获取新知
1.圆的轴对称性
问题1用纸剪一个圆,沿着圆的任意一条直径对折,重复做几次,你发现了什么?由此你能得到什么结论?
【教学说明】学生通过自己动手操作,归纳出圆是轴对称图形,任何一条直径所在直线都是它的对称轴.
2.垂径定理及其推论
问题2 请同学们完成下列问题:
如右图,AB 是⊙O 的一条弦,作直径CD.使CD ⊥AB ,垂足为E.
(1)右图是轴对称图形吗?如果是,其对称轴是什么呢?
(2)你能发现图中有哪些等量关系?说说理由.
【教学说明】问题(1)是对圆的轴对称性这一结论的复习与应用,也是为问题(2)作下铺垫,垂径定理是根据圆的轴对称性得出来的.问题(2)可由问题(1)得到,问题(2)由学生合作交流完成,培养他们合作交流和主动参与的意识.
【归纳结论】垂径定理:垂直于弦的直径平分弦,并且平分弦所对的两条弧(优弧、劣弧).
数学语言:如上图,在⊙O 中,AB 是弦,直径CD 垂直于弦AB.
∴AE=BE. .AC BC AD BD ==。
问(1)一条直线满足:①过圆心.②垂直于弦,则可得到什么结论?
【教学说明】本问题是帮助学生进一步分析定理的题设和结论,这样可以加深学生对定理的理解.
问(2)已知直径AB ,弦CD 且CE=DE (点E 在CD 上),那么可得到结论有哪些?(可要学生自己画图)
提示:分E 点为“圆心”和“不是圆心”来讨论.即:CD 是直径或CD 是除直径外的弦来讨论.
结论:平分弦(不是直径)的直径垂直于弦,并且平分弦所对的两条弧.
问(3)平分弦(不是直径)的直径垂直于弦并且平分弦所对的两条弧,为什么不是直径的弦?
【教学说明】问题(2)是为了推出垂径定理的推论而设立的,通过学生动手画图,观察思考,得出结论.问题(3)是对推论进行强调,使学生抓住实质,注意条件,加深印象.
3.利用垂径定理及推论解决实际问题
问题3 如图,用AB 表示主桥拱,设AB 所在圆的圆心为O ,半径为R ,经过圆心O 作弦AB 的垂线OC ,D 为垂足,OC 与AB 相交于点C ,根据垂径定理,D 是AB 的中点,C 是AB 的中点,CD 就是拱高,AB=37.4,CD=7.2,则
AD=1/2AB=1/2×37.4=18.7,
OD=OC-CD=R-7.2.
在Rt△OAD中,由勾股定理,得OA2=AD2+OD2.
即:R2=18.72+(R-7.2)2
解得R≈27.9(m)
∴赵州桥主桥拱半径约为27.9m.
【教学说明】教师引导学生分析题意,先把实际问题转化为数学问题,然后画出图形进行解答.并且在解答过程中,让学生意识到勾股定理在这节课中的充分运用,以及圆的半径、弦、圆心到弦的距离和拱形高之间存在一定的联系.
三、运用新知,深化理解
1.如图,AB是⊙O的直径,CD是弦,且CD⊥AB,根据圆的轴对称性可得:CE=______,BC=______;AC=______.
2.如图,在⊙O中,MN为直径,若MN⊥AB,则______,______,______,
若AC=BC,AB不是直径,则______,______,______.
3.如图,一条公路的转弯处是一段圆弧(图中AB),点O是这段弧的圆心,C是AB 上一点,OC⊥AB,垂足为D. AB=300m,CD=50m,则这段弯路的半径是____m.
【教学说明】让学生当堂完成,第1、2题是对垂径定理及其推论的巩固.第3题是对垂径定理的应用,需要将实际问题转化为数学问题.
【答案】1.DE BD AD
2.AC=BC AB=BM AN=BN MN⊥AB AM=BM AN=BN
3.250
四、师生互动,课堂小结
通过这节课的学习,你有哪些收获和体会?
【教学说明】教师应让学生交流总结,然后补充说明,强调定理及其推论的应用.
1.布置作业:从教材“习题24.1”中选取.
2.完成练习册中本课时练习的“课后作业”部分.
1.这节课的教学从利用垂径定理来解决赵州桥桥拱半径问题开始,引入课题从实验入手,得到圆的轴对称性,进而推出垂径定理及推论.教学设计中,从具体、简单、特殊到抽象、复杂、一般,层层递进,以利于提高学生的数学思维能力,同时,注意加强对学生的启发和引导,培养学生们大胆猜想,小心求证的科学研究素质.
2.本课的教学方法是将垂径定理和勾股定理有机结合,将圆的问题转化为直角三角形,常作的辅助线是半径或垂直于弦的直径.。