优秀课件展示柱体和锥体的体积l高二数学教师樊俊峰一、教学目标:1.知识目标:让学生理解祖暅原理,学会推导柱体、锥体公式,并掌握公式。2.能力目标:通过等积转换,初步让学生了解“割补法”的作用,逐步培养学生探索问题的能力。3.德育目标:通过祖暅原理,简介数学史,对学生进行爱国主义思想教育;体现了从特殊到一般,从量变到质变的辩证唯物主义观点。二、教学重点:祖暅原理的理解;等积转换的应用。三、教学难点:三棱锥体积公式的推导四、教学过程:[课堂引入]:用一摞答题卡,演示等积转化的过程。探索其中蕴涵的数学原理——祖暅原理。[祖氏三代简介]:祖冲之、祖暅和祖皓,河北涞水人,他们在数学和天文学上颇有成就,祖冲之的圆周率和球体积,祖暅研究出“幂势既同,则积不容异”的祖暅原理,比意大利数学家卡瓦列里早一千多年,为微积分的研究打下了坚实的基础。(用音乐、图画、录音来辅助教学)。[探索研究]:1.祖暅原理:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积都相等,那么这两个几何体的体积相等。注:两个条件,一个结论。2.推导柱体体积公式:让学生说出其中的数学思想?答:等积转换。结论:任一柱体底面积,高相等,体积就相等。3.引理:等底面积等高的任意两个锥体的体积相等。
问题:如何求锥体体积呢?启发学生,提示寻找最简单的柱体和锥体之间的体积关系,能否将三棱柱分割为三棱锥,能否将一个三棱锥补形为一个三棱柱?演示动画,突破难点,强调其中割补法及等积转换思想。4.推导锥体体积公式:→(用几何画板动画演示)V=ShV1=V2=V3=Sh(让学生证明)由特殊到一般的认识规律,根据祖暅原理推广到任意锥体。V锥体=Sh5.例题:例1:把夹在两条平行线间的两个平面图形的面积相等的条件,用祖暅原理的形式叙述出来。(让学生说)解:用类比的方法:夹在两条平行线间的两个平面图形,如果被平行于这两条平行线的任一直线所截得的线段都相等,那么这两个平面图形的面积相等。例2:从一个正方体中,如图载去四个三棱锥后,得到一个正三棱锥A—BCD,求它的体积是正方体体积的几分之几?若正三棱锥A—BCD的棱长为a,求VA-BCD=?设正方体棱长为b,求顶点E到面BCD的距离?(用动画演示)
解:VE-BCD=·BE3=V正方体VA-BCD=V正方体-4VE-BCD=V正方体直接法:VA-BCD=··补形为正方体:VA-BCD=V正方体=等积法:VC-BED=VE-BCDh=b6、发散思维:(用投影仪)三棱锥P—ABC中,PA=a,AB=AC=2a,∠PAB=∠PAC=∠BAC=60°,求VP-ABC?解法一:(直接法)设P在底面射影O,依题意计算得△PAB中AB边上的高PE=,进而求得PO=a,∴VP-ABC=a3解法二:(分割法)取AB,AC的中点M,N,则三棱锥P—MAN是棱长为a的正四面体。∴VP-AMN从而VP-ABC=4VP-AMN=a3解法三:(补形法)延长AP至Q,使AQ=2a,连结QB,QC,则三棱锥Q-ABC是棱长为2a的正四面体,∴VQ-ABC==a3∴VP-ABC=VQ-ABC=a3解法四(等积法)在△ABC中,∵PA=a,AB=2a,∠PAB=60°,由余弦定理得PB=,∴∠APB=90°
同理∠APC=90°∴AP⊥平面PBC∵S△PBC=∴VP-ABC=VA-PBC=·AP=a3讲评:多角度、多方位地审视本题条件,从而运用“分割法”、“补形法”、“等积法”等不同方法解题,培养和训练了发散思维能力。思考题:三棱柱A′B′C′-ABC,P为CC′上一点,已知三枝柱体积为V,VP-ABC=V1,求V1=VP-A′B′C′解:过P作截面PMN∥面ABC∵V1=VMNP-ABCV′=A′B′C′-MNP∴V1+V′=V∴V′=V-V1讲评:本题再次强调三棱锥公式推导中的三棱柱与三棱锥关系,使难点逐步突破。7、小结:秋去冬来,《百花园》校刊作为我们邯郸市一中自己的刊物,已满一周岁了。一年来,她在发挥着传播学校精神,记录学校动态,联系学校与社会的桥梁作用。亲爱的您,作为学校的一名员工、一名学生、一位关爱一中发展的社会人士,都是《百花园》里发表见解、提出建议的主人。您可能与我们一起亲历了《百花园》一年的成长,我们应该向您道一声金色的祝福和感谢。今后我们还需要您给予我们更多的支持与帮助。您的稿件及建议可直接交给我们的各执行编委,也可投在学生会的意见箱里或交到学生会办公室。《百花园》是我们共同的园地,我们期待着您的来稿。本节重点讲述了祖暅原理,柱体、锥柱体积公式推导,等积转换及分割法思想,难点是创造条件促成事物的转化,培养由特殊到一般,再由一般到特殊的认识规律。