初中数学最新版《旋转的概念与性质 》精品导学案(2022年版)

第二十三章 旋转一、新课导入第 1 课时 旋转的概念与性质1.导入课题： 运用课件欣赏日常生活中一些物体的旋转现象，观察旋转的过程，引入新课.2.学习目标： 〔1〕了解生活中广泛存在的旋转现象,知道旋转是继平移、对称之后的又一种根本变换. 〔2〕能结合图形指出什么是旋转中心、旋转角和对应点. 〔3〕体会旋转的形成过程，并探究旋转的性质. 3.学习重、难点： 重点：旋转的有关概念和性质. 难点：探究旋转的性质. 二、分层学习 1.自学指导： 〔1〕自学内容：教材第 59 页的内容. 〔2〕自学时间：5 分钟. 〔3〕自学方法：观察生活中物体的旋转现象，体会旋转过程，形成旋转概念的感性认 识. 〔4〕自学参考提纲： ①把一个平面图形 绕着平面内某一点 O 转动一个角度 ，叫做图形的旋转. ②从课文中的思考实例可以看出：图形的旋转三要素是 旋转中心 ， 旋转方向 ， 旋转角 . ③如右图，点 P 是正方形 ABCD 内一点，将△ABP 绕 B 点顺时针方向旋转到△CBP′的位置时，其旋转中心是 点 B ，旋转角度为 90° ，点 A、 B、P 的对应点分别为 C、B、P′ .2.自学：学生可参考自学指导进行自学. 3.助学： 〔1〕师助生： ①明了学情：观察学生能否抓住旋转的要素.②差异指导：根据学情进行相应指导. 〔2〕生助生：小组内相互交流、改正. 4.强化： (1)旋转的三要素. (2)指出课本中风车的旋转中心、旋转角、旋转方向. (3)练习： ①时钟的时针在不停地旋转，从上午 6 时到上午 9 时，时针旋转的角度是多少？从上午 9 时到上午 10 时呢？ 解：从上午 6 时到上午 9 时，时针旋转的角度为 90°，从上午 9 时到上午 10 时，时针 旋转的角度是 30°. ②如图，杠杆绕支点转动撬起重物，杠杆的旋转中心是点 O ，旋转角是 ∠AOA′ ， 点 A 的对应点是点 A′ ． 1.自学指导： 〔1〕自学内容：教材第 60 页的“探究〞——旋转的性质. 〔2〕自学时间：6 分钟. 〔3〕自学方法：准备一块硬纸板、小刀和一张白纸，小组合作，通过操作、研讨，再 总结归纳. 〔4〕探究参考提纲: ①按以下要求动手画图： 在硬纸板上先挖一个三角形洞，再在三角形洞外挖一个小洞 O〔作 为旋转中心〕，把挖好洞的硬纸板放在白纸上，在白纸上描出挖掉的三角 形图案〔△ABC〕，围绕旋转中心转动硬纸板，再描出挖掉的三角形图案 〔△A′B′C′〕，移开硬纸板，用虚线连接 OA、OA′、OB、OB′、OC、OC′. ②OA 与 OA′、OB 与 OB′、OC 与 OC′分别有何关系？ 分别相等 . ③∠AOA′、∠BOB′、∠COC′之间有何关系？ ∠AOA′=∠BOB′=∠COC′ . ④△ABC 与△A′B′C′有何关系？ △ABC≌△A′B′C′ . ⑤观察你画的图形，还有不同的发现吗？ AB=A′B′,BC=B′C′,AC=A′C′. 2.自学：学生可参考自学指导进行自学探究. 3.助学：〔1〕师助生： ①明了学情：看学生是否能在探究提纲的指导下，动手操作、实验，并归纳出相应结论. 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、协作，共同探讨、归纳. 4.强化: 〔1〕归纳旋转的性质. 〔2〕完成以下练习： ①如图 1，小明坐在秋千上，秋千旋转了 80°.请在图中小明身上任意选一点 P,利用旋转 的性质，标出点 P 的对应点. ②如图 2，用左面的三角形经过怎样的旋转，可以得到右面的图形？ 解：分别绕点 O 顺时针旋转 120°，240°. ③找出图 3 中扳手拧螺母时的旋转中心和旋转角. 解：点 O 就是旋转中心，旋转角就是∠POP′. 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？自我感知有何缺乏？ 2.教师对学生的评价： 〔1〕表现性评价：点评学生的主动参与情况、小组协作交流情况、学习效果及缺乏之 处等. 〔2〕纸笔评价：课堂评价检测. 3.教师的自我评价〔教学反思〕:积极创设情境，激发学生学习的好奇心和求知欲.以“丰 富的生活中的旋转〞作为情境引入，这一活动的设计，极大地吸引了学生的注意力，引发了 学生的好奇心和求知欲，接着，让学生说出它们的共同点，再让学生举一些旋转的例子，激 发学生主动参与探究新知的兴趣.此外，本节课需要注意的地方：①教师在提问时需给学生 充分思考的时间，帮助学生养成良好的思考、分析习惯；②如何将“创设情境〞与教学有机 地结合起来，更有效地为教学效劳.问题情境的创设不能流于形式，而应更多地考虑学生的 年龄特征、兴趣爱好，多从学生的角度来设计、创造.〔时间：12 分钟总分值：100 分〕 一、根底稳固〔70 分〕1.(10 分) 以下现象中属于旋转的有〔D〕 ①火车行驶；②荡秋千运动；③方向盘的转动；④钟摆的运动；⑤圆规画圆．A．1 个B．2 个C．3 个D．4 个2.(10 分) 如图，点 A、B、C、D 都在方格纸的格点上，假设△AOB 绕点 O 按逆时针方向旋转到△COD 的位置，那么旋转的角度为〔C〕A．30°B．45°C．90°D．135°第 2 题图第 3 题图3.(20 分) 如图，四边形 ABCD 是边长为 4 的正方形，且 DE=1，△ABF 是△ 点 A ，旋转了 90 度，AF 的长度是 17 ，连接 EF，那么△AEF 的形状是 等腰直角三角形 .4.(10 分) 如图，右边的小鸡是由左边的小鸡经过旋转得到的，旋转中心是点 O.从图中量一量旋转角是多少度.解：旋转角为 85°.5.(20 分)下面两组图形分别是用左边的图形经过怎样的旋转得到右边的图形的？解：(1)绕中心顺时针旋转 60°，120°，180°，240°，300°得到；(2)绕中心顺时针旋转 90°，180°，270°得到.二、综合应用〔20 分〕6.(10 分) 如图，该图形围绕自己的旋转中心，按以下角度旋转后，不能与自身重合的是〔B〕A．72° B．108° C．144° D．216°第 6 题图第 7 题图7.(10 分)把图中的五角星图案，绕着它的中心点 O 旋转，旋转角为多少度时，旋转后的五角星能与自身重合？解：旋转角为 72°或 144°或 216°或 288°时，旋转后的五角星能与自身重合.三、拓展延伸〔10 分〕8.(10 分)如图，△ABD、△AEC 都是等边三角形，BE 与 DC 有什么关系？你能用旋转的性质说明上述关系成立的理由吗？解：BE=DC.理由：因为 AB 是由 AD 绕中心点 A 逆时针旋转 60°得到，AE 是由 AC 绕中心点 A 逆时针旋转 60°得到，所以△ABE 可看成是由△△ADC≌△24.2.1 点和圆的位置关系教学目标 (一)教学知识点 了解不在同一条直线上的三个点确定一个圆，以及过不在同一条直线上的三个点作圆的方法，了解三角形的外接圆、三角形的外心等概念．(二)能力训练要求 1．经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探索过程，培养学生的探索能力． 2．通过探索不在同一条直线上的三个点确定一个圆的问题，进一步体会解决数学问题 的策略． (三)情感与价值观要求 1．形成解决问题的一些根本策略，体验解决问题策略的多样性，开展实践能力与创新 精神． 2．学会与人合作，并能与他人交流思维的过程和结果． 教学重点 1．经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探索过程，并能掌握这个结论． 2．掌握过不在同一条直线上的三个点作圆的方法． 3．了解三角形的外接圆、三角形的外心等概念． 教学难点 经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探索过程，并能过不在同一条直线上的 三个点作圆． 教学方法 教师指导学生自主探索交流法． 教具准备 投影片三张 教学过程 Ⅰ．创设问题情境，引入新课 [师]我们知道经过一点可以作无数条直线，经过两点只能作一条直线．那么，经过一点 能作几个圆？经过两点、三点……呢？本节课我们将进行有关探索． Ⅱ．新课讲解 1．回忆及思考 投影片(§3．4A)1．线段垂直平分线的性质及作法． 2．作圆的关键是什么？[生]1．线段垂直平分线的性质是：线段垂直平分线上的点到线段两端点的距离相等．作法：如以以下图，分别以 A、B 为圆心，以大于 1 AB 长为半径画弧，在 AB 的两侧 2找出两交点 C、D，作直线 CD，那么直线 CD 就是线段 AB 的垂直平分线，直线 CD 上的 任一点到 A 与 B 的距离相等．[师]我们知道圆的定义是：平面上到定点的距离等于定长的所有点组成的图形叫做 圆．定点即为圆心，定长即为半径．根据定义大家觉得作圆的关键是什么？[生]由定义可知，作圆的问题实质上就是圆心和半径的问题．因此作圆的关键是确定圆 心和半径的大小．确定了圆心和半径，圆就随之确定．2．做一做(投影片§3．4B)(1)作圆，使它经过点 A，你能作出几个这样的圆？(2)作圆，使它经过点 A、B．你是如何作的？你能作出几个这样的圆？其圆心的分布 有什么特点？与线段 AB 有什么关系？为什么？(3)作圆，使它经过点 A、B、C(A、B、C 三点不在同一条直线上)．你是如何作的？你 能作出几个这样的圆？[师]根据刚刚我们的分析，作圆的关键是确定圆心和半径，下面请大家互相交换意见并 作出解答．[生](1)因为作圆实质上是确定圆心和半径，要经过点 A 作圆，只要圆心确定下来，半 径就随之确定了下来．所以以点 A 以外的任意一点为圆心，以这一点与点 A 所连的线段为 半径就可以作一个圆．由于圆心是任意的．因此这样的圆有无数个．如图(1)．(2)点 A、B 都在圆上，它们到圆心的距离都等于半径．因此圆心到 A、B 的距离相等．根 据前面提到过的线段的垂直平分线的性质可知，线段的垂直平分线上的点到线段两端点的距 离相等，那么圆心应在线段 AB 的垂直平分线上．在 AB 的垂直平分线上任意取一点，都能 满足到 A、B 两点的距离相等，所以在 AB 的垂直平分线上任取一点都可以作为圆心，这点 到 A 的距离即为半径．圆就确定下来了．由于线段 AB 的垂直平分线上有无数点，因此有无 数个圆心，作出的圆有无数个．如图(2)．(3)要作一个圆经过 A、B、C 三点，就是要确定一个点作为圆心，使它到三点的距离 相等．因为到 A、B 两点距离相等的点的集合是线段 AB 的垂直平分线，到 B、C 两点距离 相等的点的集合是线段 BC 的垂直平分线，这两条垂直平分线的交点满足到 A、B、C 三点 的距离相等，就是所作圆的圆心．因为两条直线的交点只有一个，所以只有一个圆心，即只能作出一个满足条件的圆． [师]大家的分析很有道理，究竟应该怎样找圆心呢？ 3．过不在同一条直线上的三点作圆． 投影片(§3．4C)作法图示1．连结 AB、BC2．分别作 AB、BC 的垂直 平分线 DE 和 FG，DE 和 FG 相交于点 O3．以 O 为圆心，OA 为半径作 圆 ⊙O 就是所要求作的圆他作的圆符合要求吗？与同伴交流． [生]符合要求． 因为连结 AB，作 AB 的垂直平分线 ED，那么 ED 上任意一点到 A、B 的距离相等； 连结 BC，作 BC 的垂直平分线 FG，那么 FG 上的任一点到 B、C 的距离相等．ED 与 FG 的满足条件． [师]由上可知，过一点可作无数个圆．过两点也可作无数个圆，过不在同一条直线上的 三点可以作一个圆，并且只能作一个圆． 不在同一直线上的三个点确定一个圆． 4．有关定义 由上可知，经过三角形的三个顶点可以作一个圆，这个圆叫做三角形的外接圆 (circumcircle of triangle)，这个三角形叫这个圆的内接三角形． 外接圆的圆心是三角形三边垂直平分线的交点，叫做三角形的外心(circumcenter)． Ⅲ．课堂练习 锐角三角形、直角三角形、钝角三角形，分别作出它们的外接圆，它们外心的位置有 怎样的特点？ 解：如以以下图． O 为外接圆的圆心，即外心． 锐角三角形的外心在三角形的内部，直角三角形的外心在斜边上，钝角三角形的外心 在三角形的外部． Ⅳ．课时小结 本节课所学内容如下： 1．经历不在同一条直线上的三个点确定一个圆的探索过程． 方法． 3．了解三角形的外接圆，三角形的外心等概念． Ⅴ．课后作业 习题 3．6 Ⅵ．活动与探究 如以以下图，CD 所在的直线垂直平分线段 AB．怎样使用这样的工具找到圆形工件的 圆心？ 解：因为 A、B 两点在圆上，所以圆心必与 A、B 两点的距离相等，又因为和一条线段 的两个端点距离相等的点在这条线段的垂直平分线上，所以圆心在 CD 所在的直线上．因此 使用这样的工具可以作出圆形工件的任意两条直径．它们的交点就是圆心．。