2017高考數(shù)學(xué)核心考點(diǎn):球的截面概念和性質(zhì)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高考復(fù)習(xí) 來(lái)源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


【教學(xué)目的】

1、理解球面、球體的概念。2、掌握球的截面的性質(zhì)。

3、掌握球面距離的概念。

【教學(xué)重點(diǎn)】球的截面的性質(zhì)及應(yīng)用。

【教學(xué)難點(diǎn)】球面距離的概念。

【德育目標(biāo)】事物是相互聯(lián)系的(平面與立體空間之間的內(nèi)在聯(lián)系)

【教學(xué)過(guò)程】

一、引入

我們玩過(guò)的籃球、排球、足球等等都給我們以球體的形象。今天,我們就從幾何的角度來(lái)研究"球的概念和性質(zhì)"。

二新授

1、球的概念:球也可以由一個(gè)平面圖形旋轉(zhuǎn)得到嗎?我們來(lái)看一個(gè)實(shí)驗(yàn)。(用多媒體演示)教師小結(jié)并板書。半圓以它的直徑為旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)所成的曲面叫球面。球面所圍成的幾何體叫球體,簡(jiǎn)稱球。學(xué)生看圖指出球心、半徑、直徑,一一在圖上標(biāo)出。值得注意的是:

1)球面與球體是兩個(gè)不同的概念,我們要注意它們的區(qū)別與聯(lián)系。

2)球面的概念可以用集合的觀點(diǎn)來(lái)描述。球面是由點(diǎn)組成的,球面上的點(diǎn)有什么共同的特點(diǎn)呢?學(xué)生回答,教師小結(jié)并板書球面的集合(軌跡)定義。與定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的所有點(diǎn)的集合(軌跡)叫球面。如果點(diǎn)到球心的距離小于球的半徑,這樣的點(diǎn)在球的內(nèi)部、外部?

3)球的表示:用表示球心的字母表示球,比如,球O。

2、球的截面的性質(zhì):用一個(gè)平面去截球,得到一個(gè)截面,截面是什么形狀呢?截面是圓面(用模型演示并加以口頭說(shuō)明)。如果用平面截球面,那么截得的是圓。我們用平面截球面,把過(guò)球心的截面圓叫大圓,不過(guò)球心的截面圓叫小圓。

球的截面有什么性質(zhì)呢?連接球心與截面圓心,連線OO1與截面圓O1會(huì)有什么關(guān)系呢?

學(xué)生猜出結(jié)論后,教師引導(dǎo)分析原因。得出性質(zhì)1性質(zhì)2。

1)球心與截面圓心的連線垂直于截面。作圖并討論垂直的理由。

2)設(shè)球心到截面的距離為d,截面圓的半徑為r,球的半徑為R,則:r=

3、練習(xí)一:

1)判斷正誤:(對(duì)的打√,錯(cuò)的打×)

(1)半圓以其直徑為軸旋轉(zhuǎn)所成的曲面叫球。()

(2)到定點(diǎn)的距離等于定長(zhǎng)的所有點(diǎn)的集合叫球。()

(3)球的小圓的圓心與球心的連線垂直于這個(gè)小圓所在平面。()

(4)經(jīng)過(guò)球面上不同的兩點(diǎn)只能作一個(gè)大圓。()

(5)球的半徑是5,截面圓的半徑為3,則球心到截面圓所在平面的距離為4。()

2)在球的性質(zhì)中,若將"球"改為"圓",將"截面"改為"弦",你能將球的上述性質(zhì)變?yōu)槠矫鎺缀沃袌A的類似性質(zhì)嗎?

4、關(guān)于地球的幾個(gè)概念:地球可以近似的看作一個(gè)球體,為了描述地球上某地的地理位置,我們?cè)诘厍蛏弦?guī)定了經(jīng)線、緯線、南極、北極等概念。從數(shù)學(xué)的角度,同學(xué)們知道經(jīng)度、緯度的具體含義嗎?演示經(jīng)度、緯度所指的角。

5、球面距離:假如我們要坐飛機(jī)從長(zhǎng)沙到巴西去踢足球,選擇怎樣的航線航程最短呢?大家知道,平面上兩點(diǎn)之間線段最短,而我們又不能從長(zhǎng)沙向巴西挖一隧道,但理論上肯定存在一個(gè)最短距離。這就是我們下面要講的球面距離。

我們把球面上過(guò)兩點(diǎn)的大圓,在這兩點(diǎn)之間的劣弧的長(zhǎng)叫球面上兩點(diǎn)間的球面距離。因此,飛機(jī)、輪船都盡可能以大圓弧為航線航行。

例1我國(guó)首都北京靠近北緯40度。(1)求北緯40°緯線圈的半徑約為多少千米。(2)求北緯40度緯線的長(zhǎng)度約為多少千米(地球半徑約為6370千米)。

電腦作圖,分析,顯示解答過(guò)程。

練習(xí)二:

1)填空

(1)設(shè)球的半徑為R,則過(guò)球面上任意兩點(diǎn)的截面圓中,最

大面積是。

(2)過(guò)球的半徑的中點(diǎn),作一個(gè)垂直于這條半徑的截面,則

這截面圓的半徑是球半徑的。

(3)在半徑為R的球面上有A、B兩點(diǎn),半徑OA、OB的夾角

是n°(n<180=求A、B兩點(diǎn)的球面距離。

2)思考題:地球半徑為R,A、B是北緯45°緯線圈上兩點(diǎn),它們的經(jīng)度差是90°,求A、B兩地的球面距離。

三小結(jié):

a)半圓以它的直徑為旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)所成的曲面叫做球面。球面所圍成的幾何體叫做球體。

b)以過(guò)球心的平面截球面,截面圓叫大圓。以不經(jīng)過(guò)球心的平面截球面,截面圓叫小圓。

c)球心和截面圓心的連線垂直于截面,由勾股定理,有:

d)把地球看作一個(gè)球時(shí),經(jīng)線就是球面上從北極到南極的半個(gè)大圓。赤道是一個(gè)大圓,其余的緯線都是小圓。

e)球面距離是球面上過(guò)兩點(diǎn)的大圓在這兩點(diǎn)之間的劣弧的長(zhǎng)度。


本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaokao/990934.html

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