神奇的“莫比乌斯带”
益智小游戏一张A4纸怎样玩出小智慧?手掌上有个洞方法:将A4纸卷成一个纸筒,将左手掌边缘贴在纸筒的前端,将纸筒的另一头接近右眼,然后张开左眼,会看到左手掌心上有一个洞,透过这个洞,也可以看到远处的物体。”
神奇的“莫比乌斯带”今天就来探究一下纸条中的奥秘
一张纸条有几条边,几个面?我会变魔术,能把他变成只有两条边,两个面。奇妙的是我还能把它变成一个面,一条边。请拿起一张准备好的纸条
扭一扭粘一粘制作一条“莫比乌斯带”
数学小故事:“莫比乌斯带”的由来公元1858年,德国数学家莫比乌斯发现:把一个扭转180°后再两头粘接起来的纸条,具有魔术般的性质。因为,普通纸带具有两个面(即双侧曲面),一个正面,一个反面,两个面可以涂成不同的颜色;而这样的纸带只有一个面(即单侧曲面),一只小虫可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘!我们把这种由莫比乌斯发现的神奇的单面纸带,称为莫比乌斯带。
荷兰著名版画艺术家埃舍尔
画一画剪一剪探究活动猜一猜准备用品:2CM宽的纸条、胶水、彩笔、剪刀
探究沿线剪开后的结果
在裁好的一张纸条正反面的水平方面正中间画一条线,粘成“莫比乌斯带”,再沿线剪开,把这个纸带一分为二,按常理应该得到两个环,奇怪的是剪开后竟得到一个大环。经过实验探究,发现得到的这个大环并不是莫比乌斯带,因为“莫比乌斯带”只扭转180°,而它是将长方形纸条扭转一圈(即360°)后,将两端粘合起来做成的环形带,经验证它是一个双侧曲面(验证方法:用铅笔沿中线笔尖不离开纸面一直画一圈,回到了出发点时发现只涂了一个面)。探究得到的“小成果”
探究沿线剪开后的结果
如果在纸条上画两条线,把纸条三等分,再粘成“莫比乌斯环带”,用剪刀沿画线剪开,剪开后的结果是什么呢?是一个大环?还是三个环……都不是。它究竟是什么呢?动手做这个实验后发现,得到的是一大一小的相扣环。其中小环是莫比乌斯带,与原环长度相同,当然,宽度是原环宽度的三分之一。大环是双侧曲面,长度是原环的2倍,宽度是原环的三分之一。探究得到的“小成果”
生活中的“莫比乌斯带”探索与发现
中国科技馆—三叶纽结
带式传输机
一种高效的针式打印机不需要翻转的磁带和胶片
翻滚过山车
校园里的“莫比乌斯”爬爬梯
莫比乌斯工艺品和标志
我的中国梦、环保与节约—未来的莫比乌斯建筑
莫比乌斯带的变形特别的瓶子---克莱因瓶
发现与收获通过今天的学习,你最大的收获是什么?莫比乌斯带是一种特殊的拓扑学图形,它只有一个曲面,只有一条曲线边。
课后延伸有兴趣的同学可以课下继续探索,研究。将研究的结果写成数学日记,在全班交流,我期待着同学们会有更神奇的发现。《拓扑学》8
创新、体验、成长:
我的后续探究一:
对“莫比乌斯带”分割实验的探究
谢谢大家!