教學(xué)目標(biāo):
1.使學(xué)生直觀認(rèn)識(shí)圓的周長(zhǎng),理解并掌握?qǐng)A周長(zhǎng)的計(jì)算公式。
2.通過對(duì)圓的直徑與周長(zhǎng)的變化規(guī)律的探討,理解圓周率的意義,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、聯(lián)想能力和初步的邏輯思維能力。
3.通過介紹我國(guó)數(shù)學(xué)家對(duì)圓周率研究的貢獻(xiàn),對(duì)學(xué)生進(jìn)行愛國(guó)主義教育和辯證唯物主義的啟蒙教育。
教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn):
理解圓周率的意義,推導(dǎo)圓周長(zhǎng)的計(jì)算公式,會(huì)運(yùn)用圓周長(zhǎng)的公式解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。
教學(xué)過程:
一.激趣導(dǎo)入,提出問題
很多同學(xué)都喜歡看動(dòng)漫畫,喜歡聽童話故事,都有喜歡的人物。老師也有喜歡的人物,就是聰明的阿凡提。由于國(guó)王也經(jīng)常受到阿凡提的捉弄,非常惱火,有一天,他又想出了一個(gè)辦法,要為難阿凡提。
國(guó)王命人在王宮外畫了一個(gè)直徑為50米的圓形跑道和一個(gè)邊長(zhǎng)為50米的正方形跑道,并從全國(guó)精選出了一頭身強(qiáng)力壯、速度和阿凡提的小黑驢差不多的小花驢和小黑驢賽跑,并且規(guī)定小花驢沿著圓形路線跑,小黑驢沿著正方形路線跑,各跑一圈。(出示課件)
師:同學(xué)們猜猜看,比賽誰(shuí)獲勝了?
生:國(guó)王的小花驢獲得了勝利。
師:說說你是怎么想的?
生:小花驢跑的路程短。
師:小花驢沿圓形跑道跑的路程就是圓的周長(zhǎng),小黑驢沿正方形跑道跑的路程就是正方形的周長(zhǎng)。同學(xué)們說小花驢跑的路程短,也就是認(rèn)為圓的周長(zhǎng)比正方形的周長(zhǎng)短,那么怎么計(jì)算圓的周長(zhǎng)呢?這也是我們這節(jié)課要研究的內(nèi)容。(板書課題:圓的周長(zhǎng))
二.探求新知
(一)小組探討周長(zhǎng)的測(cè)量方法
師:怎樣求圓的周長(zhǎng)呢?
生:量一量就知道了。
師:這是個(gè)好方法!那怎樣來測(cè)量呢?如果是直線的話,我們可以用直尺來測(cè)量,可是曲線要怎么測(cè)量呢?
師:請(qǐng)學(xué)生以小組為單位討論,利用身邊的資源,如瓶蓋等用線或卷尺量圓周長(zhǎng),并作好記錄)
(在學(xué)生操作時(shí),請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行演示測(cè)量方法,學(xué)生指出:用線繞瓶蓋一圈,剪斷拉直,再用尺量)
法1:繞線法
法2:滾動(dòng)法
法3:軟尺測(cè)
(二)猜測(cè)圓的周長(zhǎng)與什么有關(guān),并進(jìn)行驗(yàn)證
師:用線測(cè)量圓周長(zhǎng),我們稱為繞線法,通過將曲線化為直線,體現(xiàn)了一種數(shù)學(xué)思想“化曲為直”。
師:我們可以用繞線法量出圓的周長(zhǎng),那么小花驢跑的直徑為50米的圓形跑道周長(zhǎng)是多少呢?是不是也要量出來呢?
生:不用。
師:那有什么辦法嗎?我們知道正方形的周長(zhǎng)和邊長(zhǎng)有關(guān)系,周長(zhǎng)是邊長(zhǎng)的4倍,那么圓的周長(zhǎng)可能和什么有關(guān)系呢?
生:直徑。
師:那我們來看看,周長(zhǎng)和直徑究竟有什么關(guān)系?
(請(qǐng)同學(xué)測(cè)量剛才的圓的直徑,并計(jì)算周長(zhǎng)與直徑的比值)
生:比值是3.25、3.145296…、
師:你可以得出什么規(guī)律呢?
生:圓的周長(zhǎng)與直徑的比值好象都是三點(diǎn)多一些,而且好象多數(shù)是無(wú)限不循環(huán)小數(shù)。
師:那么是不是所有的圓都有這樣的規(guī)律?(多媒體演示證明圓周長(zhǎng)與直徑的比值是個(gè)固定的數(shù))
師:圓不論大小,它的周長(zhǎng)和直徑的這個(gè)比值始終是個(gè)固定不變的數(shù),我們把它叫做圓周率,用字母“π”表示。π是個(gè)無(wú)限不循環(huán)小數(shù),近似等于3.14,即π≈3.14。
師:關(guān)于圓周率,大家都知道什么?
生:我知道我國(guó)古代有個(gè)數(shù)學(xué)家祖沖之好象和圓周率有關(guān)系。
師:老師收集了一些有關(guān)的資料,我們一起來看看。
祖沖之是我國(guó)南北朝時(shí)期,河北省淶源縣人。他從小就閱讀了許多天文、數(shù)學(xué)方面的書籍,勤奮好學(xué),刻苦實(shí)踐,終于使他成為我國(guó)古代杰出的數(shù)學(xué)家、天文學(xué)家。
祖沖之在數(shù)學(xué)上的杰出成就,是關(guān)于圓周率的計(jì)算。秦漢以前,人們以"徑一周三"做為圓周率,這就是"古率"。后來發(fā)現(xiàn)古率誤差太大,圓周率應(yīng)是"圓徑一而周三有余",不過究竟余多少,意見不一。祖沖之在前人成就的基礎(chǔ)上,經(jīng)過刻苦鉆研,反復(fù)演算,求出π在3.1415926與3.1415927之間。并得出了π分?jǐn)?shù)形式的近似值,取六位小數(shù)是3.141929,它是分子分母在1000以內(nèi)最接近π值的分?jǐn)?shù)。祖沖之究竟用什么方法得出這一結(jié)果,現(xiàn)在無(wú)從考查。若設(shè)想他按劉徽的"割圓術(shù)"方法去求的話,就要計(jì)算到圓內(nèi)接16384邊形,這需要化費(fèi)多少時(shí)間和付出多么巨大的勞動(dòng)。∮纱丝梢娝谥螌W(xué)上的頑強(qiáng)毅力和聰敏才智是令人欽佩的。祖沖之計(jì)算得出的密率,外國(guó)數(shù)學(xué)家獲得同樣結(jié)果,已是一千多年以后的事了。為了紀(jì)念祖沖之的杰出貢獻(xiàn),有些外國(guó)數(shù)學(xué)史家建議把π=叫做"祖率"。
師:同學(xué)們讀了有關(guān)祖沖之的資料,對(duì)祖沖之與圓周率有了一定認(rèn)識(shí)。
(請(qǐng)同學(xué)談?wù)勛x了資料后,有什么感受?)
師:剛才我們用圓的周長(zhǎng)除以直徑求出了圓周率,那么誰(shuí)能說一說可以怎樣求圓的周長(zhǎng)?
生:圓的周長(zhǎng)等于圓周率乘直徑。
師:誰(shuí)能用字母表示這個(gè)公式?
生:C=π×d。
師:乘號(hào)可以省略, C=πd,為了便于計(jì)算,我們一般取π的近似值3.14。
師:我們知道圓的直徑d與半徑r有什么關(guān)系?
生:d=2r
師:那么圓周長(zhǎng)的計(jì)算公式還可以怎么表示?
生:C=πd或C=2πr
師:國(guó)王的小花驢和阿凡提的小黑驢比賽中,正方形跑道的邊長(zhǎng)和圓形跑道的直徑都是50米,請(qǐng)同學(xué)們利用公式快速算一算,這兩個(gè)跑道的周長(zhǎng)是多少?看看到底誰(shuí)會(huì)獲勝?
生:50乘4等于200米,3.14乘50等于157米,200大于157米,所以阿凡提的小黑驢跑的路程更長(zhǎng)一些,國(guó)王的小花驢會(huì)獲勝。
三.實(shí)踐應(yīng)用
師:同學(xué)們都很聰明,接下來我們就看看同學(xué)們運(yùn)用新知識(shí)解決問題的能力如何?
例1. 一張王蓮的葉子近似于一個(gè)圓,它的直徑約是0.95米,這張葉子的周長(zhǎng)是多少米?(結(jié)果保留兩位小數(shù))
解:d=0.95,
C=πd=3.14×0.95=2.983≈2.98(米)
答:這張葉子的周長(zhǎng)約是2.98米。
例2. 一顆衛(wèi)星圍繞地球飛行,飛行軌道近似為圓形,已知衛(wèi)星距離地球表面500千米,飛行了14圈,問衛(wèi)星一共飛行了多少千米。(地球的半徑約6400千米)
解:R軌=500+6400=6900
C軌=2πR軌=2×3.14×6900=43332
14 C軌=43332×14=606648(千米)
答:衛(wèi)星圍繞地球一共飛行了約606648千米。
例3. 如圖,如果圓環(huán)的外圓周長(zhǎng)C1=250㎝,內(nèi)圓周長(zhǎng)C2==150㎝,求圓環(huán)的寬度d(結(jié)果精確到0.1㎝)
解:由C=2πR=2×3.14×R=6.28×R 得R=C÷6.28
設(shè)外圓的半徑為R1,內(nèi)圓的半徑為R2,則
R1=C1÷6.28,R2=C2÷6.28
d=R1-R2=( C1-C2)÷6.28
=(250-150)÷6.28
≈15.9(㎝)
答:圓環(huán)的寬度約是15.9㎝。
四.鞏固練習(xí)
1.判斷:
(1)圓的周長(zhǎng)是它直徑的π倍。 ( )
(2)圓的周長(zhǎng)總是隨著直徑的變化在變化。 ( )
(3)大圓的圓周率大于小圓的圓周率。 ( )
(4)圓的半徑擴(kuò)大2倍,圓的周長(zhǎng)也擴(kuò)大2倍。 ( )
2.在一個(gè)邊長(zhǎng)10厘米的正方形中,剪一個(gè)最大的圓。這個(gè)圓的直徑和周長(zhǎng)分別是多少?
3.一輛自行車車輪的直徑是0.66米,車輪滾動(dòng)一周,自行車前進(jìn)多少米?
4.右圖是一個(gè)由半圓和一條直徑所組成的圖形,求這個(gè)圖形的周長(zhǎng)。
5.有一奶牛場(chǎng)準(zhǔn)備用粗鐵絲圍成一個(gè)半徑是120米的圓形牛欄,如果用鐵絲圍三圈,那么至少需要買多少米鐵絲?(接頭處忽略不計(jì))
6.如圖,計(jì)算環(huán)形跑道的周長(zhǎng)。(單位:米)
五.小結(jié)
師:同學(xué)們,通過今天這一節(jié)課的學(xué)習(xí),你知道了些什么?能不能談?wù)勀阌辛诵┦裁词斋@?