7年级上册数学 展开与折叠(1)(图形的展开) 逐字稿-2,423字
师:同学们,上课前请检查是否做好准备工作。下面开始学习七年级上册第五章第三节展开与折叠。在本节课正式开始前,请准备好以下物品:一个长方形纸盒、一个自制可重复使用的正方体模型、一个无盖正方体纸盒、一个四棱锥纸筒、一个圆锥纸筒、一个三棱柱纸筒,还有美工剪刀。请按暂停键,准备好后继续播放。
首先,拿出准备好的长方体纸盒,想办法将它拆开。按暂停键,拆好后继续播放。老师也拆了一下,和你拆的一样吗?刚才我们把一个空间图形变成了一个平面图形,像这样的过程叫做展开。本节课我们就一起来探索研究展开。这里我们把这个平面图形叫做长方体的表面展开图。
接下来,请拿出准备好的四棱锥纸筒,将它的侧面沿着一条侧棱展开,看看会得到下面哪个图形。按暂停键,展开后继续播放。相信通过动手实践,大家已经知道四棱锥侧面沿侧棱展开后会得到图形3,也就是由四个三角形组成的图形,我们把这个图形叫做四棱锥的侧面展开图。
下面研究圆锥的侧面展开图是什么形状。请将准备好的圆锥形纸筒沿着如图所示的虚线展开,看看会得到什么图形,同时思考在操作过程中有什么新发现。按暂停键,思考完成后继续播放。大家得到的图形和老师的一样吗?由此我们知道圆锥的侧面展开图是扇形。并且在展开前后的图形中可以发现,空间图形中的虚线在展开图中成为了扇形的半径,所以虚线长度等于展开图中扇形的半径。另外,在空间图形中,圆锥底面的周长展开后就是扇形的弧长,相信大家也都发现了这些规律。
老师现在想用铁皮做一个圆锥形的无盖漏斗,因为它是曲面,不知道要准备多少铁皮,大家能想个办法吗?我们知道圆锥的侧面展开图是扇形,所以只要算出它展开图扇形的面积就可以了。像这样,有些空间中不容易解决的问题,可以通过展开的方法转化为平面图形来解决。通过刚才的探究,我们发现长方体、棱锥、圆锥等空间几何体都可以将它们的侧面或表面展开成平面图形。那么是不是所有空间几何体都能将其表面或侧面展开成平面图形呢?答案是否定的,比如球的表面就不能展开成平面图形。
接下来,拿出准备好的正方体模型,在它的表面标好上下左右前后。现在要将正方体的表面沿一些棱剪开,展开成平面图形,要求6个小正方形连在一起不能断开。大家可以先试一试,按下暂停键,完成后继续播放。通过刚才的尝试,我们一起来思考几个问题。
第一个问题,要把一个正方体的表面展开成一个平面图形,需要剪开几条棱?请说明理由。这个问题可以这样思考:正方体有6个面,展开成平面图形时,面与面相连的棱有5条,也就是有5条棱不用剪开。而正方体共有12条棱,所以需要剪开7条棱。
第二个问题,在正方体的6个面中,有的面是相互平行的,比如上与下两个面。互相平行的两个面在展开图中有时会呈现如下图的分布情况,大家还能列举其他的分布情况图吗?并找一找平行的两个面在展开图中满足什么规律?从动手实践中,我们还能得到其他分布情况图,这里再列举两种。从这些图中我们可以发现一个规律:平行的两个面隔一行或隔一列,并且它们展开的方向相反。