空间几何体的结构第一课时.ppt

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1、,欢迎新同学的加入,携手努力,共创辉煌,1.1 空间几何体的结构,第一课时空间几何体及棱柱、棱锥的结构特征,在平面几何中，我们认识了三角形，正方形，矩形，菱形，梯形，圆，扇形等平面图形.那么对空间中各种各样的几何体，我们如何认识它们的结构特征？,知识探究（一）：空间几何体的类型,在我们周围存在着各种各样的物体，它们都占据着空间的一部分.如果我们只考虑这些物体的形状和大小，而不考虑其他因素，那么由这些抽象出来的空间图形就叫做空间几何体.,观察下列图片，你知道这图片在几何中分别叫什么名称吗？,问题1：图片(2)(5)(7)(9)中物体的形状有何特点？,问题2：图片(1)(3)(4)(6)(10)中

2、物体的形状与(2)(5)(7)(9)中有何不同？,问题3：图片(1)(3)(4)(6)(10)(11)中的几何体是否可以看做是平面图形绕某个定直线旋转而成的？,多面体和旋转体,问题4：一般地，怎样定义多面体？围成多面体的各个多边形，相邻两个多边形的公共边，以及这些公共边的公共顶点分别叫什么名称？,面,顶点,棱,由若干个平面多边形围成的几何体叫做多面体.,问题5：一般地，怎样定义旋转体？,轴,由一个平面图形绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的封闭几何体叫做旋转体,知识探究（二）：特殊的多面体棱柱的结构特征,问题1：我们把下面的多面体取名为棱柱，你能说一说棱柱的结构有那些特征吗？据此你能给棱柱下

3、一个定义吗？,有两个面互相平行，其余各面都是四边形，每相邻两个四边形的公共边都互相平行，由这些面围成的多面体叫做棱柱.,问题2：为了研究方便，我们把棱柱中两个互相平行的面叫做棱柱的底面，其余各面叫做棱柱的侧面，相邻侧面的公共边叫做棱柱的侧棱，侧面与底面的公共顶点叫做棱柱的顶点.你能指出上面棱柱的底面、侧面、侧棱、顶点吗？,侧面,顶点,侧棱,底面,问题3：下列多面体都是棱柱吗？如何在名称上区分这些棱柱？如何用符号表示？,问题4：棱柱上、下两个底面的形状大小如何？各侧面的形状如何？,两底面是全等的多边形,各侧面都是平行四边形,问题5：有两个面互相平行，其余各面都是平行四边形的多面体一定是棱柱吗？,

4、问题6:一个棱柱至少有几个侧面？一个N棱柱分别有多少个底面和侧面？有多少条侧棱？有多少个顶点？,棱柱就是一个多边形沿着某一方向平行移动形成的几何体,知识探究（三）：棱锥的结构特征,思考1：我们把下面的多面体取名为棱锥，你能说一说棱锥的结构有那些特征吗？据此你能给棱锥下一个定义吗？,有一个面是多边形，其余各面都是有一个公共顶点的三角形，由这些面围成的多面体叫做棱锥.,思考2：参照棱柱的说法，棱锥的底面、侧面、侧棱、顶点分别是什么含义？,侧面,顶点,侧棱,底面,多边形面叫做棱锥的底面，有公共顶点的各三角形面叫做棱锥的侧面，相邻侧面的公共边叫做棱锥的侧棱，各侧面的公共顶点叫做棱锥的顶点.,思考3：下

5、列多面体都是棱锥吗？如何在名称上区分这些棱锥？如何用符号表示？,思考4：一个棱锥至少有几个面？一个N棱锥有分别有多少个底面和侧面？有多少条侧棱？有多少个顶点？,至少有4个面；1个底面，N个侧面，N条侧棱，1个顶点.,思考5：用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥，截面与底面的形状关系如何？,相似多边形,知识探究四：棱台的结构特征,有两个面是互相平行的相似多边形，其余各面都是梯形，每相邻两个梯形的公共腰的延长线共点.,思考2：参照棱柱的说法，棱台的底面、侧面、侧棱、顶点分别是什么含义？,原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面，其余各面叫做棱台的侧面，相邻侧面的公共边叫做棱台的侧棱，侧面与底面

6、的公共顶点叫做棱台的顶点.,侧面,上底面,侧棱,下底面,顶点,思考3：下列多面体一定是棱台吗？如何判断？,思考4：三棱台、四棱台、五棱台、分别是什么含义？,例题分析,例1 如图，截面BCEF将长方体分割成两部分，这两部分是否为棱柱？,例：下列关于棱柱的说法：（1）所有的面都是平行四边形（2）每一个面都不会是三角形（3）两个底面平行，并且各个侧棱也平行（4）被平面截成的两部分可以都是棱柱其中正确的说法的序号是_（3）（4）,例：下列关于棱锥、棱台的说法:（1）用一个平面去截棱锥、底面和截面之间的部分组成的几何体叫棱台（2）棱台的侧面一定不会是平行四边形（3）棱锥的侧面只能是三角形（4）由四个面围

7、成的封闭图形只能是三棱锥（5）棱锥被平面截成的两部分不可能都是棱锥，其中正确的说法的序号是_（2）（3）（4）,例2 一个三棱柱可以分割成几个三棱锥？,思考：如图，将装有水的长方形水槽固定底面一边后倾斜一个小角度，则倾斜后水槽中的水形成的几何体是（）A.棱柱 B.棱台C.棱柱和棱锥的组合体 D.不能确定,需要说明的几点：,1、多面体是由平面多边形围成的，围成一个多面体至少需要四个面，一个多面体由几个面围成，就称为几面体。2、多面体是一个“封闭”的几何体，包括其内部的部分,3、棱柱具有以下结构特征和特点:(1)侧棱平行且相等，侧面都是平行四边形(2)两个底面与平行于底面的截面是全等的多边形(3)

8、过不相邻的的两条侧棱的截面是平行四边形4、有两个面平行，其余各面都是平行四边形的几何体不一定是棱柱,5、对于棱锥要注意有一个面是多边形，其余各面三角形的几何体不一定是棱锥，必须强调其余各面是共顶点的三角形6、棱台中的各侧棱延长后必交于一点，否则不是棱台,作业：P8习题1.1A组：1题（1）（2）（3）（做在上书）;5题（自主制作）.,第二课时棱台、圆柱、圆锥、圆台的结构特征,问题提出,1.棱柱、棱锥的图形结构分别有哪几个特征？,2.在空间几何体中，其他一些图形各有什么结构特征呢？,棱台、圆柱、圆锥、圆台的结构特征,知识探究（一）：棱台的结构特征,有两个面是互相平行的相似多边形，其余各面都是梯形

9、，每相邻两个梯形的公共腰的延长线共点.,思考2：参照棱柱的说法，棱台的底面、侧面、侧棱、顶点分别是什么含义？,原棱锥的底面和截面分别叫做棱台的下底面和上底面，其余各面叫做棱台的侧面，相邻侧面的公共边叫做棱台的侧棱，侧面与底面的公共顶点叫做棱台的顶点.,侧面,上底面,侧棱,下底面,顶点,思考3：下列多面体一定是棱台吗？如何判断？,思考4：三棱台、四棱台、五棱台、分别是什么含义？,知识探究（二）：圆柱的结构特征,以矩形的一边所在直线为旋转轴，其余三边旋转形成的面所围成的旋转体.,思考2：在圆柱的形成中，旋转轴叫做圆柱的轴，垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面，平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱

10、的侧面，平行于轴的边在旋转中的任何位置叫做圆柱侧面的母线.你能结合图形正确理解这些概念吗？,侧面,轴,母线,底面,母线,思考3：平行于圆柱底面的截面，经过圆柱任意两条母线的截面分别是什么图形？,思考4：经过圆柱的轴的截面称为轴截面，你能说出圆柱的轴截面有哪些基本特征吗？,知识探究（三）：圆锥的结构特征,思考1：将一个直角三角形以它的一条直角边为轴旋转一周，那么其余两边旋转形成的面所围成的旋转体是一个什么样的空间图形？你能画出其直观图吗？,思考2：以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴，其余两边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆锥，那么如何定义圆锥的轴、底面、侧面、母线？,旋转轴叫做圆锥的轴，垂

11、直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆锥的底面，斜边旋转而成的曲面叫做圆锥的侧面，斜边在旋转中的任何位置叫做圆锥侧面的母线.,侧面,顶点,母线,底面,母线,轴,思考3：经过圆锥任意两条母线的截面是什么图形？,思考4：经过圆锥的轴的截面称为轴截面，你能说出圆锥的轴截面有哪些基本特征吗？,思考1:用一个平行于圆锥底面的平面去截圆锥，截面与底面之间的部分叫做圆台.圆台可以由什么平面图形旋转而形成？,知识探究（四）：圆台的结构特征,思考2:与圆柱和圆锥一样，圆台也有轴、底面、侧面、母线，它们的含义分别如何？,侧面,上底面,下底面,母线,轴,思考3:经过圆台任意两条母线的截面是什么图形？轴截面有哪些基本特征？,

12、思考4:设圆台的上、下底面圆圆心分别为O、O，过线段OO的中点作平行于底面的截面称为圆台的中截面，那么圆台的上、下底面和中截面的面积有什么关系？,例1 将下列平面图形绕直线AB旋转一周，所得的几何体分别是什么？,理论迁移,例2 在直角三角形ABC中，已知AC=2，BC=，以直线AC为轴将ABC旋转一周得到一个圆锥，求经过该圆锥任意两条母线的截面三角形的面积的最大值.,作业:P7练习：1，2.P9习题1.1A组：2.,第三课时 球、简单组合体的结构特征,问题提出,1.棱柱、棱锥、棱台是三个基本的多面体，圆柱、圆锥、圆台是三个基本的旋转体，其中棱柱和圆柱统称为柱体，棱锥和圆锥统称为锥体，棱台和圆台

13、统称为台体.除此之外，在我们的生活中还有一个最常见的空间几何体是什么？,2.球是多面体还是旋转体？球有什么结构特征？,球、简单组合体的结构特征,思考1：现实生活中有哪些物体是球状几何体？,知识探究（一）：球的结构特征,思考2:从旋转的角度分析，球是由什么图形绕哪条直线旋转而成的？,以半圆的直径所在直线为旋转轴，半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体，简称球.,思考3:半圆的圆心、半径、直径，在球体中分别叫做球的球心、球的半径、球的直径，球的外表面叫做球面.那么球的半径还可怎样理解？,球面上的点到球心的距离,思考4:用一个平面去截一个球，截面是什么图形？,思考5:设球的半径为R，截面圆半径为r，球心

14、与截面圆圆心的距离为d，则R、r、d三者之间的关系如何？,知识探究（二）：简单组合体的结构特征,思考1:棱柱、棱锥、棱台都是多面体，但它们有本质的区别.如果棱台上底面的大小发生变化，它与棱柱、棱锥有什么关系？,思考2:现实世界中几何体的形状各种各样，除了柱体、锥体、台体和球体等简单几何体外，还有大量的几何体是由这些简单几何体组合而成的，这些几何体叫做简单组合体.你能说出周围物体所示的几何体是由哪些简单几何体组合而成的吗？,思考3:试说明下列几何体分别是怎样组成的？,思考4:一般地，简单组合体的构成有那几种基本形式？,拼接，截割,例1 如图，AB为圆弧BC所在圆的直径，.将这个平面图形绕直线AB

15、旋转一周，得到一个组合体，试说明这个组合体的结构特征.,理论迁移,例2 如图，四边形ABCD为平行四边形，EFAB，且EFAB，试说明这个简单组合体的结构特征.,例3 如图，各棱长都相等的三棱锥内接于一个球，则经过球心的一个截面图形可能是.,(1),(3),8cm,例4 已知球的半径为10cm，一个截面圆的面积是 cm2，则球心到截面圆圆心的距离是.,作业:P9习题1.1A组：3，4.P10习题1.1B组：1.,1.2 空间几何体的三视图和直观图,第一课时 投影与三视图,问题提出,1.照相、绘画之所以有空间视觉效果，主要处决于线条、明暗和色彩，其中对线条画法的基本原理是一个几何问题，我们需要学

16、习这方面的知识.,2.在建筑、机械等工程中，需要用平面图形反映空间几何体的形状和大小，在作图技术上这也是一个几何问题，你想知道这方面的基础知识吗？,投影与三视图,知识探究（一）：中心投影与平行投影,光是直线传播的，一个不透明物体在光的照射下，在物体后面的屏幕上会留下这个物体的影子，这种现象叫做投影.其中的光线叫做投影线，留下物体影子的屏幕叫做投影面.,思考1:不同的光源发出的光线是有差异的，其中灯泡发出的光线与手电筒发出的光线有什么不同？,思考2:我们把光由一点向外散射形成的投影叫做中心投影，把在一束平行光线照射下形成的投影叫做平行投影，那么用灯泡照射物体和用手电筒照射物体形成的投影分别是哪种

17、投影？,中心投影,平行投影,思考3:用灯泡照射一个与投影面平行的不透明物体，在投影面上形成的影子与原物体的形状、大小有什么关系？当物体与灯泡的距离发生变化时，影子的大小会有什么不同？,思考4:用手电筒照射一个与投影面平行的不透明物体，在投影面上形成的影子与原物体的形状、大小有什么关系？当物体与手电筒的距离发生变化时，影子的大小会有变化吗？,思考5:在平行投影中，投影线正对着投影面时叫做正投影，否则叫做斜投影.一个与投影面平行的平面图形，在正投影和斜投影下的形状、大小是否发生变化？,思考6:一个与投影面不平行的平面图形，在正投影和斜投影下的形状、大小是否发生变化？,知识探究（二）：柱、锥、台、球

18、的三视图,把一个空间几何体投影到一个平面上，可以获得一个平面图形.从多个角度进行投影就能较好地把握几何体的形状和大小，通常选择三种正投影，即正面、侧面和上面，并给出下列概念：,（1）光线从几何体的前面向后面正投影得到的投影图，叫做几何体的正视图；,（2）光线从几何体的左面向右面正投影得到的投影图，叫做几何体的侧视图；,（3）光线从几何体的上面向下面正投影得到的投影图，叫做几何体的俯视图；,（4）几何体的正视图、侧视图、俯视图统称为几何体的三视图.,思考1:正视图、侧视图、俯视图分别是从几何体的哪三个角度观察得到的几何体的正投影图？它们都是平面图形还是空间图形？,正视图,俯视图,侧视图,a,a,

19、b,b,c,c,思考3:圆柱、圆锥、圆台的三视图分别是什么？,思考4:一般地，一个几何体的正视图、侧视图和俯视图的长度、宽度和高度有什么关系？,正侧等高,正俯等长,侧俯等宽.,a,a,b,b,c,c,思考5:球的三视图是什么？下列三视图表示一个什么几何体？,理论迁移,例 如图是一个倒置的四棱柱的两种摆放，试分别画出其三视图，并比较它们的异同.,能看见的轮廓线和棱用实线表示，不能看见的轮廓线和棱用虚线表示.,作业:P15练习：1，2，3.,1.2 空间几何体的三视图和直观图,第二课时 简单组合体的三视图,1.柱、锥、台、球是最基本、最简单的几何体，由这些几何体可以组成各种各样的组合体，怎样画简单

20、组合体的三视图就成为研究的课题.,问题提出,2.另一方面，将几何体的三视图还原几何体的结构特征，也是我们需要研究的问题.,简单几何体的三视图,知识探究（一）：画简单几何体的三视图,思考1:在简单组合体中，从正视、侧视、俯视等角度观察，有些轮廓线和棱能看见，有些轮廓线和棱不能看见，在画三视图时怎么处理？,思考3:观察下列两个实物体，它们的结构特征如何？你能画出它们的三视图吗？,思考4:如图，桌子上放着一个长方体和一个圆柱，若把它们看作一个整体，你能画出它们的三视图吗？,知识探究（二）：将三视图还原成几何体,一个空间几何体都对应一组三视图，若已知一个几何体的三视图，我们如何去想象这个几何体的原形结

21、构，并画出其示意图呢？,思考1:下列两图分别是两个简单组合体的三视图，想象它们表示的组合体的结构特征，并画出其示意图.,思考2:下列两图分别是两个简单组合体的三视图，想象它们表示的组合体的结构特征，并作适当描述.,理论迁移,例1 下面物体的三视图有无错误？如果有，请指出并改正.,例2 将一个长方体挖去两个小长方体后剩余的部分如图所示，试画出这个组合体的三视图.,例3 说出下面的三视图表示的几何体的结构特征.,作业:P15练习：4.P20习题1.2A组：1，2.,1.2 空间几何体的三视图和直观图,第三课时 空间几何体的直观图,问题提出,1.把一本书正面放置，其视觉效果是一个矩形；把一本书水平放

22、置，其视觉效果还是一个矩形吗？这涉及水平放置的平面图形的画法问题.,2.对于柱体、锥体、台体及简单的组合体，在平面上应怎样作图才具有强烈的立体感？这涉及空间几何体的直观图的画法问题.,空间几何体的直观图,知识探究（一）:水平放置的平面图形的画法,思考1:把一个矩形水平放置，从适当的角度观察，给人以平行四边形的感觉，如图.比较两图，其中哪些线段之间的位置关系、数量关系发生了变化？哪些没有发生变化？,思考2:把一个直角梯形水平放置得其直观图如下，比较两图，其中哪些线段之间的位置关系、数量关系发生了变化？哪些没有发生变化？,思考3:画一个水平放置的平面图形的直观图，关键是确定直观图中各顶点的位置，我

23、们可以借助平面坐标系解决这个问题.那么在画水平放置的直角梯形的直观图时应如何操作？,思考4:你能用上述方法画水平放置的正六边形的直观图吗？,思考5:上述画水平放置的平面图形的直观图的方法叫做斜二测画法，你能概括出斜二测画法的基本步骤和规则吗？,（1）建坐标系，定水平面；,（3）水平线段等长，竖直线段减半.,（2）与坐标轴平行的线段保持平行；,思考6:斜二测画法可以画任意多边形水平放置的直观图，如果把一个圆水平放置，看起来像什么图形？在实际画图时有什么办法？,知识探究（二):空间几何体的直观图的画法,思考1:对于柱、锥、台等几何体的直观图，可用斜二测画法或椭圆模板画出一个底面，我们能否再用一个坐标确定底面外的点的位置？,思考2:怎样画长、宽、高分别为4cm、3cm、2cm的长方体ABCD-ABCD的直观图？,思考3:怎样画底面是正三角形，且顶点在底面上的投影是底面中心的三棱锥？,M,思考4:画棱柱、棱锥的直观图大致可分几个步骤进行？,画轴,思考5:已知一个几何体的三视图如下，这个几何体的结构特征如何？试用斜二测画法画出它的直观图.,理论迁移,例 如图，一个平面图形的水平放置的斜二测直观图是一个等腰梯形，它的底角为45，两腰和上底边长均为1，求这个平面图形的面积.,作业:P19练习：2，3（做书上）；P21习题1.2A组：4，5.,