2019-2020年九年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè) 23.1 圖形的旋轉(zhuǎn)教案 （新版）新人教版.doc

2019-2020年九年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè) 23.1 圖形的旋轉(zhuǎn)教案 （新版）新人教版 教學(xué)目標(biāo) 知識(shí)與技能 1.了解旋轉(zhuǎn)及其旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)角的概念. 2.了解旋轉(zhuǎn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)的概念及應(yīng)用它們解決一些實(shí)際問(wèn)題. 過(guò)程與方法 1、通過(guò)觀察具體實(shí)例認(rèn)識(shí)旋轉(zhuǎn)，探索它的基本性質(zhì). 2、了解圖形旋轉(zhuǎn)的特征，并能根據(jù)這些特征繪制旋轉(zhuǎn)后的幾何圖形. 情感與態(tài)度 培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的技能與興趣。 教學(xué)要點(diǎn) 教學(xué)重點(diǎn) 觀察具體實(shí)例認(rèn)識(shí)旋轉(zhuǎn)，探索它的基本性質(zhì). 教學(xué)難點(diǎn) 圖形旋轉(zhuǎn)的特征，并能根據(jù)這些特征繪制旋轉(zhuǎn)后的幾何圖形. 教 學(xué) 內(nèi) 容 設(shè)計(jì)意圖 知識(shí)準(zhǔn)備： (學(xué)生活動(dòng))請(qǐng)同學(xué)們完成下面各題. 1.將如圖所示的四邊形ABCD平移，使點(diǎn)B的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)D，作出平移后的圖形. 2.如圖，已知△ABC和直線l，請(qǐng)你畫出△ABC關(guān)于l的對(duì)稱圖形△A′B′C′. 3.圓是軸對(duì)稱圖形嗎？等腰三角形呢？你還能指出其他的嗎？ 自學(xué)指導(dǎo) 自學(xué)教材第59頁(yè)內(nèi)容，思考和完成教材上的練習(xí). 觀察：讓學(xué)生看轉(zhuǎn)動(dòng)的鐘表和風(fēng)車等. (1)上面情景中的轉(zhuǎn)動(dòng)現(xiàn)象，有什么共同的特征？(指針、風(fēng)車葉片分別繞中間軸旋轉(zhuǎn)) (2)鐘表的指針、秋千在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，其形狀、大小、位置是否發(fā)生變化呢？(形狀、大小不變，位置發(fā)生變化) 問(wèn)題： ①?gòu)?時(shí)到5時(shí)，時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)了多少度？(60) ②風(fēng)車每片葉輪轉(zhuǎn)到與下一片原來(lái)的位置重合時(shí)，風(fēng)車旋轉(zhuǎn)了多少度？(90) ③以上現(xiàn)象有什么共同特點(diǎn)？(物體繞固定點(diǎn)旋轉(zhuǎn)) 思考：在數(shù)學(xué)中如何定義旋轉(zhuǎn)？ 知識(shí)探究 把一個(gè)圖形繞著某一點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度的圖形變換叫做旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)O叫做旋轉(zhuǎn)中心，轉(zhuǎn)動(dòng)的角叫做旋轉(zhuǎn)角. 如果圖形上的點(diǎn)P經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)P′，那么這兩個(gè)點(diǎn)叫做這個(gè)旋轉(zhuǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn). 自學(xué)反饋 1.下列物體的運(yùn)動(dòng)不是旋轉(zhuǎn)的是( C ) A.坐在摩天輪里的小朋友 B.正在走動(dòng)的時(shí)針 C.騎自行車的人 D.正在轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)車葉片 2.下列現(xiàn)象中屬于旋轉(zhuǎn)的有4個(gè). 地下水位逐年下降；傳送帶的移動(dòng)；方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)；水龍頭的轉(zhuǎn)動(dòng)；鐘擺的運(yùn)動(dòng)；蕩秋千運(yùn)動(dòng). 3.如圖，如果把鐘表的指針看成四邊形AOBC，它繞著O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)到四邊形DOEF位置，在這個(gè)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中：旋轉(zhuǎn)中心是O，旋轉(zhuǎn)角是∠AOD(∠BOE)，經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)A轉(zhuǎn)到D，點(diǎn)C轉(zhuǎn)到F，點(diǎn)B轉(zhuǎn)到E，線段OA、OB、BC、AC分別轉(zhuǎn)到OD、OE、EF、DF，∠A、∠B、∠C分別與∠D、∠E、∠F是對(duì)應(yīng)角. 活動(dòng)1 小組討論 例1 如圖，四邊形ABCD、四邊形EFGH都是邊長(zhǎng)為1的正方形. (1)這個(gè)圖案可以看做是哪個(gè)“基本圖案”通過(guò)旋轉(zhuǎn)得到的？ (2)請(qǐng)畫出旋轉(zhuǎn)中心和旋轉(zhuǎn)角. (3)經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)A、B、C、D分別移到什么位置？ 例2 如圖，△ABC與△ADE都是等腰直角三角形，∠C和∠AED都是直角， 點(diǎn)E在AB上，如果△ABC經(jīng)旋轉(zhuǎn)后能與△ADE重合，那么旋轉(zhuǎn)中心是點(diǎn)A； 旋轉(zhuǎn)的度數(shù)是45. 活動(dòng)2 跟蹤訓(xùn)練 兩個(gè)邊長(zhǎng)為1的正方形，如圖所示，讓一個(gè)正方形的頂點(diǎn)與另一個(gè)正方形中心重合，不難知道重合 部分的面積為，現(xiàn)把其中一個(gè)正方形固定不動(dòng)，另一個(gè)正方形繞其中心旋轉(zhuǎn)，問(wèn)在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，兩個(gè)正方形重疊部分面積是否發(fā)生變化？說(shuō)明理由. 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)2： 自學(xué)指導(dǎo) 自學(xué)教材第60頁(yè)內(nèi)容，并完成教材第61頁(yè)練習(xí). 教師用幾何畫板演示 請(qǐng)看我手里拿著的硬紙板，我在硬紙板上挖下一個(gè)三角形的洞，再挖一個(gè)點(diǎn)O作為旋轉(zhuǎn)中心，把挖好的硬紙板放在黑板上，先在黑板上描出這個(gè)挖掉的三角形圖案(△ABC)，然后圍繞旋轉(zhuǎn)中心O轉(zhuǎn)動(dòng)硬紙板，在黑板上再描出這個(gè)挖掉的三角形(△A′B′C′)，移去硬紙板. (分組討論)根據(jù)圖回答下面問(wèn)題(一組推薦一人上臺(tái)說(shuō)明) 1.線段OA與OA′、OB與OB′、OC與OC′有什么關(guān)系？ 2.∠AOA′、∠BOB′、∠COC′有什么關(guān)系？ 3.△ABC與△A′B′C′形狀和大小有什么關(guān)系？ 知識(shí)探究 (1)對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等； (2)對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角； (3)旋轉(zhuǎn)前、后的圖形全等. 活動(dòng)1 小組討論 例3 如圖，E是正方形ABCD中CD邊上任意一點(diǎn)，以點(diǎn)A為中心，把△ADE順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90，畫出旋轉(zhuǎn)后的圖形. 關(guān)鍵是確定△ADE三個(gè)頂點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置. 例4 已知線段AB和點(diǎn)O，畫出AB繞點(diǎn)O逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)100后的圖形. 作法：1.連接OA ； 2.在逆時(shí)針?lè)较蜃鳌螦OC=100在OC上截取OA′=OA； 3.連接OB；4.在逆時(shí)針?lè)较蜃鳌螧OD=100在OD上截取OB′=OB ； 5.連接A′B′. 線段A′B′就是線段AB繞點(diǎn)O按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)100后的對(duì)應(yīng)線段. 教師點(diǎn)撥：作圖應(yīng)滿足三要素:旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角、旋轉(zhuǎn)方向. 活動(dòng)2 跟蹤訓(xùn)練 1.如圖，AD=DC=BC，∠ADC=∠DCB=90，BP=BQ，∠PBQ=90. ①此圖能否旋轉(zhuǎn)某一部分得到一個(gè)正方形？ ②若能，指出由哪一部分旋轉(zhuǎn)而得到的？并說(shuō)明理由. ③它的旋轉(zhuǎn)角多大？并指出它們的對(duì)應(yīng)點(diǎn).解：①能. ②由△BCQ繞B點(diǎn)旋轉(zhuǎn)得到.理由：連結(jié)AB，易證四邊形ABCD為正方形.再證△ABP≌△CBQ.可知△QCB可繞B點(diǎn)旋轉(zhuǎn)與△ABP重合，從而得到正方形ABCD. ③90.點(diǎn)C對(duì)應(yīng)點(diǎn)A，點(diǎn)Q對(duì)應(yīng)點(diǎn)P. 2.如圖，△ABC繞C點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后，頂點(diǎn)A的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為點(diǎn)D，試確定頂點(diǎn)B對(duì)應(yīng)點(diǎn)的位置，以及旋轉(zhuǎn)后的三角形. 解：(1)連接CD， (2)以CB為一邊作∠BCE，使得∠BCE=∠ACD， (3)在射線CE上截取CB′=CB，則B′即為所求的B的對(duì)應(yīng)點(diǎn). (4)連結(jié)DB′，則△DB′C就是△ABC繞C點(diǎn)旋轉(zhuǎn)后的圖形. 教師點(diǎn)撥：繞C點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，A點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)是D點(diǎn)，那么旋轉(zhuǎn)角就是∠ACD，根據(jù)對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角等于旋轉(zhuǎn)角，即∠BCB′=∠ACD，又由對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離相等，即CB=CB′，就可確定B′的位置，如圖所示. 3.如圖，K是正方形ABCD內(nèi)一點(diǎn)，以AK為一邊作正方形AKLM，使L、M在AK的同旁，連接BK和DM，試用旋轉(zhuǎn)的思想說(shuō)明線段BK與DM的關(guān)系. 解：∵四邊形ABCD、四邊形AKLM是正方形， ∴AB=AD，AK=AM，且∠BAD=∠KAM為旋轉(zhuǎn)角且為90. ∴△ADM是以A為旋轉(zhuǎn)中心，∠BAD為旋轉(zhuǎn)角由△ABK旋轉(zhuǎn)而成的.∴BK=DM. 教師點(diǎn)撥：要用旋轉(zhuǎn)的思想說(shuō)明就是要用旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角、對(duì)應(yīng)點(diǎn)的知識(shí)來(lái)說(shuō)明. 活動(dòng)3 課堂小結(jié) 1.旋轉(zhuǎn)及其旋轉(zhuǎn)中心、旋轉(zhuǎn)角的概念. 2.旋轉(zhuǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)及其它們的應(yīng)用. 3.本節(jié)課要掌握： (1)旋轉(zhuǎn)的基本性質(zhì). (2)旋轉(zhuǎn)變換與平移、軸對(duì)稱兩種變換有哪些共性與區(qū)別. 教師點(diǎn)撥： (1)平移的有關(guān)概念及性質(zhì). (2)如何畫一個(gè)圖形關(guān)于一條直線(對(duì)稱軸)的對(duì)稱圖形并口述它有哪些性質(zhì). (3)什么叫軸對(duì)稱圖形.。 教師點(diǎn)撥： 旋轉(zhuǎn)角指對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心的連線的夾角. 教師點(diǎn)撥(1)可以看做是由正方形ABCD的基本圖案通過(guò)旋轉(zhuǎn)而得到的.(2)畫圖略.(3)點(diǎn)A、點(diǎn)B、點(diǎn)C、點(diǎn)D移到的位置是點(diǎn)E、點(diǎn)F、點(diǎn)G、點(diǎn)H.這個(gè)旋轉(zhuǎn)中心是固定的，即正方形對(duì)角線的交點(diǎn)，但旋轉(zhuǎn)角和對(duì)應(yīng)點(diǎn)都是不唯一的. 教師點(diǎn)撥：設(shè)任轉(zhuǎn)一角度，如圖中的虛線部分，要說(shuō)明旋轉(zhuǎn)后正方形重 疊部分面積不變，只要說(shuō)明S△OEE′=S△ODD′，那么只要說(shuō)明△OEE′≌△ODD′ 教師點(diǎn)撥： 1.OA=OA′，OB=OB′，OC=OC′，也就是對(duì)應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心距離相等. 2.∠AOA′=∠BOB′=∠COC′，我們把這三個(gè)相等的角，即對(duì)應(yīng)點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)中心所連線段的夾角稱為旋轉(zhuǎn)角. 3.△ABC和△A′B′C′形狀相同且大小相等，即全等.