5年级下册数学 圆周率和圆的周长公式 逐字稿-3,870字
师:同学们,上课前请准备好剪刀、尺子、毛线或绳子、自备本,还有几个大小不同的圆形纸片。准备好了吗?今天这节课,我们继续走进圆的世界。通过前面的学习,你们已经了解了圆的哪些知识呢?
生:我们知道了圆的各部分名称,还探索了圆的特征。
师:关于圆,你们还想进一步知道些什么呢?
生:有的同学对圆的周长感兴趣,有的同学想知道圆的面积。
师:今天我们先来研究圆的周长。那么关于圆的周长,你们又想知道些什么呢?
生:什么是圆的周长?圆的周长和什么有关?怎样求圆的周长?
师:下面我们就围绕这三个问题展开学习。什么是圆的周长呢?请在圆形纸片上指一指、说一说。
生:围成圆的这条曲线的长度就是圆的周长。
师:我们知道长方形的周长和它的长、宽有关,正方形的周长和它的边长有关。那么圆的周长和它的什么有关?
生:半径,也就是和直径有关。
师:这种感觉准不准呢?我们借助大小不同的车轮来研究这个问题。这三个车轮的直径分别是26英寸、24英寸、22英寸。什么是英寸呢?英寸和长度单位厘米之间又有什么关系呢?我们一起来了解。英寸是英制长度单位。在生活中,人们习惯用英寸作单位来表示自行车车轮的规格,比如26英寸约等于66厘米,24英寸约等于61厘米,22英寸约等于56厘米。如果把这三个车轮分别滚动一周,想一想哪个车轮行驶的路程最长呢?
生:1号车轮滚动一周行驶的路程最长。
师:车轮滚动一周行驶的路程就是什么呢?
生:就是车轮的周长。
师:车轮是圆形的,所以圆的周长和直径有关系吗?
生:直径越短,圆的周长越短;直径越长,圆的周长就越长。
师:我们的感觉很准,圆的周长确实和它的直径有关。它们之间有怎样更具体的关系呢?我们进一步借助学过的图形来展开研究。这是正方形,在正方形里画最大的圆,正方形的周长是圆直径的几倍呢?圆里再画一个正六边形,正六边形的周长又是圆直径的几倍?比一比圆、正方形、正六边形的周长,想一想,圆的周长大约是直径的几倍?
生:正方形的边长就是圆的直径,所以正方形的周长是圆直径的4倍。正六边形的边长就是圆的半径,6条边长就相当于3条直径,所以正六边形的周长是圆直径的3倍。圆的周长小于正方形的周长,大于正六边形的周长,所以圆的周长比直径的4倍少,比直径的3倍多。
师:那我们就可以说圆的周长是直径的3倍多一些。多多少呢?要解决这个问题还需要用数据来说话。我们可以先量出圆的周长、直径,然后用周长除以直径,求出周长是直径的几倍。那么怎样来测量圆的周长呢?用直尺能直接量出来吗?
生:不行,因为圆是曲线图形。
师:那怎么办呢?
生:可以用圆形纸片紧贴着直尺滚动一周。
师:为了使测量的结果尽可能精确,想一想操作的时候要注意些什么呢?
生:要先做好记号,正好滚一周,滚动时圆片要紧贴着直尺。
师:像这种方法我们叫它滚动法。还有的同学想到了绕线法,是怎么回事呢?
生:用绳子正好绕圆片一周,再拉直了测量。
师:用这种方法测量的时候又要注意些什么呢?
生:绳子要绷紧,正好绕一圈,测量时绳子要拉直。
师:我们来比一比,这两种方法虽然操作不同,但是它们有相同的地方吗?
生:它们都是把圆一周曲线的长度转化成了直直的线段的长度,在数学上叫做化曲为直。
师:下面请同学们拿出课前准备好的圆形纸片,先量出它们的直径,再选择一种方法测量出周长,然后用周长除以直径,求出商,除不尽的结果保留两位小数,开始。
师:好了吗?这是老师搜集的一些数据,仔细观察,你们发现了什么?
生:通过测量和计算,我们进一步发现了圆的周长都是直径的3倍多一些。
师:其实圆的周长除以直径的商,它是一个固定不变的数,它叫圆周率,可以用这个字母π表示,读作“派”。那为什么大家得出的结果各不相同呢?
生:在测量的过程中或多或少会有一些误差。
师:虽然有误差,但是我们算出的结果和正确的结果比已经非常接近了。这个神奇的π到底是多少呢?圆周率是个无理数,人们知道它约等于3.14,我们一般使用3.14来进行计算。但是这个数字的来历并不简单。从古代开始,全世界的科学家和数学家都对圆周率有着痴迷的程度,试图去把圆周率完整地算出来。我们国家的学者也不例外,并且在不断探索的过程中有所成就。那么祖冲之的圆周率是怎么计算出来的呢?人类早在青铜时代已经开始对圆周率的测算了。西方著名的科学家阿基米德和托勒密都曾经探讨过这个问题,但是他们的成就仅仅只是把圆周率算到后四五位左右。让科学家们望而却步的是后面需要庞大的计算量才能完成。而我们中国人很早就发现圆周率可以用割圆术来求解。所谓割圆术,就是在一个圆形中画出各种内接正多边形。当边数越多时,这个多边形就会无限接近于圆形。然后人们通过计算正多边形来推算出圆周率。相传祖冲之算出了正12288边形,用这种简单粗暴的算法把圆周率往后推导了7位,并且在此后的近千年的时间里,都没有人能够打破这项纪录。我国之所以有这么厉害的数学成就,离不开祖冲之的辛勤努力。原来π是个无限不循环小数,在计算时一般保留两位小数,取近似值约等于3.14。现在你们知道圆周率π表示什么意思了吗?