高等数学优秀课件(2)

时间:2021-08-31

  用边长等于半径的小正方形透明塑料片,直接度量圆面积,(如图)观察后得出圆面积比4个小正方形小,好象又比3 个小正方形大一些。初步猜想:圆的面积相当于r2的3倍多。

  由此看出,要求圆的精确面积通过度量是无法得出的。

  三、 探索规律

  1、 由旧知引入新知

  我们在学习推导几何图形的面积公式时,总是把新的图形经过分割、拼合等办法,将它们转化成我们熟悉的图形, 大家还记得我们以前学习的平行四边形、三角形、梯形面积分别是由哪些图形的面积推导来的吗?(学生回答后教师课件演示平行四边形,三角形,梯形面积推导过程。)

  今天我们能不能也用这样的方法推导出圆面积的计算公式呢?

  [这一探索性地设问,使学生产生悬念,引入深思。它与得出圆面积计算公式后的验证,前后呼应,融为一体。使学生对圆面积与r2的倍数关系,获得十分鲜明的表象,而且有助于避免与圆周长的计算公式(C=2πr)产生混淆。]

  2、 探索圆面积公式

  (1) 学生操作

  师:请大家拿出准备好的16等分的圆,和小组同学一起剪一剪,拼一拼,看看能拼成一个什么图形?并考虑你拼成的图形与原来的圆形有什么关系?(同学们开始操作,教师巡视)

  (2)指名汇报

  初步汇报:你们把圆转换成了什么图形?(在学生说的同时教师课件演示)

  学生可能出现的4种情况:

  (3)操作反思

  小组内拿出32等分的圆形,剪一剪,拼成一个长方形,和用16等分的圆拼成的长方形比较你发现了什么? [32等份后拼成的图形更接近于长方形]

  如果把一个圆等分成64份、128份……拼成的长方形会怎样呢?(微机显示)(圆等分的份数越多,拼成的图形越接近于长方形。)

  (4)转化思考:近似长方形的长相当于圆的哪一部分?怎样用字母表示?

  (圆周长的一半,C/2=πr),它的宽是圆的哪一部分?(半径r)[课件演示]

  (5)观察汇报: 你能否由长方形的面积公式得到圆形面积公式呢?并说出你的理由。 [ 因为拼成的长方形的长也就是圆形周长的一半,长方形的宽就是圆形的半径。而长方形面积=长×宽,那么那么圆形面积=圆周长的1/2×半径即可。]

  (生说,教师板书)用字母怎么表示圆面积公式呢?

  [指导学生自己动手,并通过微机演示,把一个圆剪拼成近似的长方形,从长方形面积公式,推出圆面积计算公式。这样,可以培养学生初步的空间想象力,也可以渗透以直代曲的辩证唯物主义观点。] (6)拓展探究:根据上面的由长方形的面积计算公式推导出来圆的面积计算公式,你是否受到了启发?刚才还有的同学把圆转化成了平行四边形,等腰三角形或者是梯形,你能试着用你转化成的那个图形的面积公式推出圆的面积公式吗?[小组探究尝试,然后汇报,]

  [师根据汇报演示:1把圆16等份分割后拼插成近似的平行四边形,平行四边形的底相当于圆周长的四分之一(C/4=πr/2),高等于圆半径的2倍(2r),所以S=πr/2·2r=πr2 。2圆16等份分割后可拼插成近似的等腰三角形。三角形的底

  相当于圆周长的1/4,高相当于圆半径的4倍,所以S=1/2·2πr/4r=πr2

  。3把圆分割后,可拼成近似的等腰梯形。梯形上底与下底的和就是圆周长的一半,高等于圆半径的2倍,所以S=1/2·πr·2r=πr2]

  (7)总结:无论我们把圆拼成什么样的近似图形,都能推导出圆的面积公式S=πr2,验证了原来猜想的正确。说明在求圆的面积时,都要知道半径。

  [引导学生通过多次不同的实验,采用转化的方法,利用等积变形把圆面积转化成近似的长方形、等腰三角形和等腰梯形,从而推导出圆面积计算公式。同时,利用计算机的演示,化静为动,化虚为实,帮助学生把抽象的内容具体化,进一步加深对圆面积公式推导过程的理解。]

  (8)升华:今天我们探究出了圆的面积计算公式,真了不起,在人们没有总结出这个公式的时候, 如何计算圆的面积,是各国数学家共同关心的问题。老师这里有一段小故事,大家一起来读一读。

  内容:刘徽在校注《九章算术》时,创立了一种新的数学方法—— “割圆术”来进行有关圆的计算。《九章算术》中已有圆面积的计算公式,但没有说明是怎么来的,刘徽为此苦苦思索,有一次他看见石匠在加工石料,石匠把一块方石砍去四角,就变成八角形的石头,再去掉八个角又变成了十六角形,这样一凿一斧地干下去,一块方形石料就被加工成一根光滑的圆柱了。刘徽因此得到启发:原来圆与直线是可以相互转化的。他认为一个圆的内接正多边形的边数越多,其周长就会越接近于圆的周长。同时,通过求圆内接正多边形的边长和圆的直径之比,可以越来越精确地求得圆周率(即圆周与直径之比),这就是所谓“割圆术”。“割之弥细,所失弥少,割之又割,以至于不可割,则与圆周合体而无所失矣。”这句话简明扼要地概括了刘徽割圆术的实质。同时,刘徽在这里还用了“极限”这个数学概念,今天我们知道“极限”是高等数学的基础。后来,祖冲之和他的儿子祖恒,利用割圆术,得出了3.1415926<π<3.1415927 。没有前人这样艰苦的努力,我们现在就不可能精确地计算出圆的面积和周长,一切与圆有关的计算无疑也要大打折扣了。

  读了这个故事,你想说点什么?生说感受。看来生活中处处有数学,我们要培养自己热爱数学,善于观察的良好习惯哦。下面我们就一起来动脑筋解决以下下面的问题。

  四:拓展应用

  1.填空:

  (1)圆的周长计算公式为( ),圆的周长计算公式为( )。

  (2)一个圆的半径是3厘米,求它的周长,列式( ),求它的面积,列式( )。

  (3)一个圆的周长是18.84分米,这个圆的直径是( )分米,面积是( )平方分米。

  2.判断:

  (1)半径是2厘米的圆,周长和面积相等( )[让孩子知道得数虽然相同,但计量单位不同,不能进行比较。]

  (2)一个圆形纽扣的半径是1.5厘米,它的面积是多少?列式:3.14X1.52=3.14X3=9.42平方厘米。( )。[此题在计算1.52的时候把1.52看作1.5X2,而1.52=1.5X1.5]