3.6_圆和圆的位置关系教案(推荐5篇)
教学目标:
探索圆与圆几种位置及两圆相切时两圆圆心距.半径的数量关系的过程.
教学重点及教学难点:了解圆与圆的几种位置关系及两圆相切时圆心距d、半径R和r的数量关系
一.创设问题情境,引入新课
我们已经研究过点和圆的位置关系,还探究了直线和圆的位置关系,它们的位置关系都有三种.今天我们要学习的内容是圆和圆的位置关系,那么结果是不是也是三种呢?没有调查就没有发言权.下面我们就来进行有关探讨.
二.新课讲解
(一).探索圆和圆的位置关系
在一张透明纸上作一个⊙O.在另一张透明纸上作一个与⊙O1半径不等的⊙O2.两张透明纸叠在一起,固定⊙O1,平移⊙O2,⊙O1与⊙O2有几种位置关系?
相互交流,总结出不同的位置关系.投影片(§3.6.1)
(1)如果从公共点的个数,和一个圆上的点在另一个圆的外部还是内部来考虑,两个圆的位置关系有五种:外离、外切、相交、内切、内含.
外离外切(2)如果只从公共点的个数来考虑分三种:相离、相切、相交,并且相离,相切
内切.内含
(二)、例题讲解 教师出示投影片(§3.6.2)(本节练习2)然后做好引导。
(三)、想一想
如图(1),⊙O1与⊙O2外切,这个图是轴对称图形吗?如果是,它的对称轴是什么?切点与对称轴有什么位置关系?如果⊙O1与⊙O2内切呢?〔如图(2)〕
通过讨论,我们可以得出结论:两圆相内切或外切时,两圆的连心线一定经过切点,图(1)和图(2)都是轴对称图形,对称轴是它们的连心线.
(四)、议一议 投影片(§3.6.3)设两圆的半径分别为R和r.
(1)当两圆外切时,两圆圆心距d与R和r具有怎样的关系?反之当d与R和r满足这一关系时,这两个圆一定外切吗?(2)两圆内切时(R>r)时呢?
[由此可知,当两圆相外切时,有d=R+r,反过来,当d=R+r时,两圆相外切,即两圆相外切d=R+r. 当两圆相内切时,有d=R-r,反过来,当d=R-r时,两圆相内切,即两圆相内切d=R-r.
三.课堂练习随堂练习四.课时小结
本节课学习了如下内容:1.探索圆和圆的五种位置关系;
由于本节圆与圆的位置关系是新课,这节课的内容与 “直线和圆的位置关系”有密切的联系,但这节课的两圆位置关系远比直线与圆的位置关系复杂。因此,我通过实例引入和让学生动手操作类比直线与圆的位置关系,猜测两圆可能存在的位置关系,然后经过讨论,归纳确定两圆位置关系的各种情况。在与两圆位置关系相应的数量关系的研究中,鉴于学生已有直线与圆的位置关系中两量(半径、圆心到直线的距离)的数量关系的认知基础,就只运用了类比迁移的方法。这些方法的运用,都是为了充分发挥学生在探求新知过程中的主体作用。
其次,与五种位置关系相应的数量关系的研究中,我采用“先易后难,突破关键”的教学策略。先让学生解决易于解决的“外离”、“外切”、“内切”时的三量的数量关系,再解决“内含”时的三量的数量关系,最后突破相交时三量的数量关系:R-r
通过这节课的教学,我觉得课堂就应该交给学生,而不是一味的填鸭式灌输给学生,这样反而达不到预期的效果出来。
教学目标(一)教学知识点
1.能判定一条直线是否为圆的切线. 2.会过圆上一点画圆的切线. 3.会作三角形的内切圆.(二)能力训练要求
1.通过判定一条直线是否为圆的切线,训练学生的推理判断能力. 2.会过圆上一点画圆的切线,训练学生的作图能力.(三)情感与价值观要求
经历观察、实验、猜想、证明等数学活动过程,发展合情推理能力和初步演绎推理能力,能有条理地、清晰地阐述自己的观点.
经历探究圆与直线的位置关系的过程,掌握图形的基础知识和基本技能,并能解决简单的问题.
教学重点
探索圆的切线的判定方法,并能运用. 作三角形内切圆的方法. 教学难点
探索圆的切线的判定方法. 教学方法 师生共同探索法. 教具准备 投影片三张
第一张:(记作§3.5.2A)第二张:(记作§3.5.2B)第三张:(记作§3.5.2C)教学过程
Ⅰ.创设问题情境,引入新课
[师]上节课我们学习了直线和圆的位置关系,圆的切线的性质,懂得了直线和圆有三种位置关系:相离、相切、相交.判断直线和圆属于哪一种位置关系,可以从公共点的个数和圆心到直线的距离与半径作比较两种方法进行判断,还掌握了圆的切线的性质、圆的切线垂直于过切点的直径.
由上可知,判断直线和圆相切的方法有两种,是否仅此两种呢?本节课我们就继续探索切线的判定条件.
Ⅱ.新课讲解
1.探索切线的判定条件 投影片(§3.5.2A)如下图,AB是⊙O的直径,直线l经过点A,l与AB的夹角∠α,当l绕点A旋转时,(1)随着∠α的变化,点O到l的距离d如何变化?直线l与⊙O的位置关系如何变化?
(2)当∠α等于多少度时,点O到l的距离d等于半径r?此时,直线l与⊙O有怎样的位置关系?为什么?
[师]大家可以先画一个圆,并画出直径AB,拿直尺当直线,让直尺绕着点A移动.观察∠α发生变化时,点O到l的距离d如何变化,然后互相交流意见.
[生](1)如上图,直线l1与AB的夹角为α,点O到l的距离为d1,d1<r,这时直线l1与⊙O的位置关系是相交;当把直线l1沿顺时针方向旋转到l位置时,∠α由锐角变为直角,点O到l的距离为d,d=r,这时直线l与⊙O的位置关系是相切;当把直线l再继续旋转到l2位置时,∠α由直角变为钝角,点O到l的距离为d2,d2<r,这时直线l与⊙O的位置关系是相离.
[师]回答得非常精彩.通过旋转可知,随着∠α由小变大,点O到l的距离d也由小变大,当∠α=90°时,d达到最大.此时d=r;之后当∠α继续增大时,d逐渐变小.第(2)题就解决了.
[生](2)当∠α=90°时,点O到l的距离d等于半径.此时,直线l与⊙O的位置关系是相切,因为从上一节课可知,当圆心O到直线l的距离d=r时,直线与⊙O相切.
[师]从上面的分析中可知,当直线l与直径之间满足什么关系时,直线l就是⊙O的切线?请大家互相交流.
[生]直线l垂直于直径AB,并经过直径的一端A点.
[师]很好.这就得出了判定圆的切线的又一种方法:经过直径的一端,并且垂直于这条直径的直线是圆的切线.
2.做一做
已知⊙O上有一点A,过A作出⊙O的切线.
分析:根据刚讨论过的圆的切线的第三个判定条件可知:经过直径的一端,并且垂直于直径的直线是圆的切线,而现在已知圆心O和圆上一点A,那么过A点的直径就可以作出来,再作直径的垂线即可,请大家自己动手.
[生]如下图.
(1)连接OA.
(2)过点A作OA的垂线l,l即为所求的切线. 3.如何作三角形的内切圆. 投影片(§3.5.2B)如下图,从一块三角形材料中,能否剪下一个圆使其与各边都相切.
分析:假设符号条件的圆已作出,则它的圆心到三角形三边的距离相等.因此,圆心在这个三角形三个角的平分线上,半径为圆心到三边的距离.
解:(1)作∠B、∠C的平分线BE和CF,交点为I(如下图).(2)过I作ID⊥BC,垂足为D.(3)以I为圆心,以ID为半径作⊙I. ⊙I就是所求的圆.
[师]由例题可知,BE和CF只有一个交点I,并且I到△ABC三边的距离相等,为什么?
[生]∵I在∠B的角平分线BE上,∴ID=IM,又∵I在∠C的平分线CF上,∴ID=IN,∴ID=IM=IN.这是根据角平分线的性质定理得出的.
[师]因此和三角形三边都相切的圆可以作出一个,因为三角形三个内角的平分线交于一点,这点为圆心,这点到三角形三边的距离相等,这个距离为半径,圆心和半径都确定的圆只有一个.并且只能作出一个,这个圆叫做三角形的内切圆(inscribed circle of triangle),内切圆的圆心是三角形三条角平分线的交点,叫做三角形的内心(incenter).
4.例题讲解 投影片(§3.5C)如下图,AB是⊙O的直径,∠ABT=45°,AT=AB.
求证:AT是⊙O的切线.
分析:AT经过直径的一端,因此只要证AT垂直于AB即可,而由已知条件可知AT=AB,所以∠ABT=∠ATB,又由∠ABT=45°,所以∠ATB=45°.
由三角形内角和可证∠TAB=90°,即AT⊥AB. 请大家自己写步骤.
[生]证明:∵AB=AT,∠ABT=45°. ∴∠ATB=∠ABT=45°.
∴∠TAB=180°-∠ABT-∠ATB=90°. ∴AT⊥AB,即AT是⊙O的切线. Ⅲ.课堂练习随堂练习Ⅳ.课时小结
本节课学习了以下内容: 1.探索切线的判定条件. 2.会经过圆上一点作圆的切线. 3.会作三角形的内切圆.
4.了解三角形的内切圆,三角形的内心概念. Ⅴ.课后作业习题3.8 Ⅵ.活动与探究
已知AB是⊙O的直径,BC是⊙O的切线,切点为B,OC平行于弦AD.
求证:DC是⊙O的切线.
分析:要证DC是⊙O的切线,需证DC垂直于过切点的直径或半径,因此要作辅助线半径OD,利用平行关系推出∠3=∠4,又因为OD=OB,OC为公共边,因此△CDO≌△CBO,所以∠ODC=∠OBC=90°.
证明:连结OD.
∵OA=OD,∴∠1=∠2,∵AD∥OC,∴∠1=∠3,∠2=∠4. ∴∠3=∠4.
∵OD=OB,OC=OC,∴△ODC≌△OBC. ∴∠ODC=∠OBC. ∵BC是⊙O的切线,∴∠OBC=90°. ∴∠ODC=90°. ∴DC是⊙O的切线. 板书设计
§3.5.2 直线和圆的位置关系(二)
一、1.探索切线的判定条件
2.做一做
3.如何作三角形的内切圆 4.例题讲解
二、课堂练习
三、课时小结
讲课时我改变了原来讲后再练的方式,采用了讲评一个知识点后配基础练习题,巩固此知识点的方法。避免讲后再练,练习与知识的脱节,练习紧跟。精讲知识后,再配以比基础题(巩固基础知识点)层次高的两组练习,让学生先做,采用举手的方式调查学生自己运用知识解决问题的情况。讲前85%的同学都举手做完,还有个别同学做到运用灵活方法解决问题。中午三道作业学生掌握良好。其余学生在我的讲解下也掌握今天的内容,会运用两种方法判断直线和圆的位置关系。知道有切线可连圆心和切点得垂直关系这种基本辅助线。
本节课的教学总的来说很顺利,学生掌握良好,由于课程标准对于本节课要求不高,紧扣标准,走进中招。本节课若能再配合课后检测题,及时精确把握,学生掌握情况会更完美。
一、 教材分析
本单元复习内容可分为直线和圆的位置关系、直线形(三角形、四边形)与圆两部分。直线和圆位置关系的运动和变化,把圆与直线形有机地结合在一起。(1)直线和圆的位置关系是点和圆的位置关系的深化和延伸,是研究直线形与的有关性质的基础。其中切线的判定与性质尤为重要。(2)直线形与圆主要包括三角形的外接圆和内切圆、圆内接四边形的有关性质等,不仅对三角形的内心、外心,切线长定理等知识点进行了复习,还为将来复习正多边形与圆作了铺垫。
依据教学大纲和对教材的理解分析,结合学生的认知特点和学习基础,确定本单元的复习目标为:(投影)
认知 三角形的内心、外心的概念,切线的定义
掌握 圆内接四边形的性质;直线与圆的位置关系;
切线的判定与性质;切线长定理
应用 会用尺规作三角形的外接圆和内切圆;
会用本单元定理进行有关的计算和证明
智能 通过直线和圆位置关系的分类,培养学生分类讨论的思想;
通过变式教学,培养学生发散思维能力和综合运用能力
情感 通过直线和圆位置关系的变化,渗透运动观点
布鲁纳说过:掌握数学思想可以使数学更容易理解和记忆。本单元复习过程中,注重分类讨论思想和运动观点的渗透。这样,不仅可以帮助学生更有效地掌握知识,而且还能培养学生的能力,优化学生的思维品质。基于这些想法,我确定了以上的教学目标。
本单元的主要知识点有着广泛的应用,所以本单元的重点是直线和圆的位置关系、切线的判定与性质、切线长定理、圆内接四边形的性质。(投影)由于学生如何从图形中观察、分析出比较隐蔽的数量关系的方法较弱,且综合运用知识的能力较差,因此本单元的难点有两个:一是领会图形运动变化的规律;二是综合运用知识解题。(投影)突破难点一的关键在于抓住分类讨论思想,通过动画发挥直观到抽象的支柱作用;突破难点二的关键是通过知识的梳理与沟通,形成知识本质上的融合。
二、教法、学法及师生互动设计
在数学复习课中,充分调动学生学习的积极性,充分发挥学生的主体作用,是十分重要的。同时,充分发挥教师的主导作用,组织他们生动活泼地进行学习,也是教师应当掌握的一门艺术。为此,在建构主义理论的指导下,我采用教师指导学生主动探索研究发现法。具体是用题组或基本图形网络知识点,学生自主探索,发现问题,并解决之;教师必要时进行引导或点拔;最后由师生共同小结,实现真正的意义建构。在实际教学中做到:
动:教师精心备课,使用多媒体动画,促使学生动脑、动口、动手;
变:教师设计变式题组,学生变换思维角度,培养学生思维的敏捷性、广阔性、深 刻性;
点拔:在学生思维受阻或某些学生不易理解的地方,教师予以点拔;
渗透:渗透分类讨论、观察猜想等数学思想和运动观点;
5、小结:及时引导学生进行知识和思想方法的小结,以及学法的小结。
三、教学程序分析
本单元复习预计分两课时完成,第一课时复习直线和圆的位置关系,第二课时复习直线形与圆的有关性质,另根据学生掌握情况补充适当的综合训练题。
教案基本按以下流程设计:(投影)
教案设计流程图
复习目标 — 基础过关 — 小结 — 能力提高 — 小结 — 达标训练
基本题组 基本图形 引申变式 综合运用 分层练习分层指导
教案的处理:1、可提前将教(学)案发给学生,题组一可安排在课内或课前完成;题组二由师生共同分析,学生完成;题组三由学生独立完成,教师视情况予以点拔。2、题组的设计以课本为蓝本,并结合学生实际和中考要求作了适当的补充。
现就主要环节说明如下:
关于复习目标
数学复习课与新授课不同,要复习的内容都是学生早知道的。不必转弯抹角,应当直接
了当地进入主题,点明复习目标。并指明复习内容在知识结构中的位置、地位和作用。这是引导学生自主学习的始点。教师在提出复习目标时应注意:第一,目标要全面,既要注意基本知识基本方法的落实,又要注重能力的培养;第二,目标要准确,即针对性要强;第三,目标要具体。(投影)
教学目标做到: 全面 准确 具体
教师在提出单元复习目标后,对于每一课时应有更详细、更具体的目标,甚至可以具体到题组或题型。例如在复习“直线形与圆”时,我将知识要点整理成基本题组,让学生课前完成,这样做复习目标明确,学生带着问题去听课,效果很好。
关于基础过关
复习目标的提出从心理角度讲,激发了学生“认识、理解的需要”,为了满足学生的需
要,又要提高复习效率,教师选择代表性的例题十分必要。例如复习“切线的判定与性质”可选用下面的例题:(投影)
C
已知:如图,AB是⊙O的直径,⊙O过BC的中 D
点D,DE⊥AC。E B
求证:DE是⊙的切线。A O
A
已知:如图,AB切⊙于A,CD切⊙O于C,且 B
AB∥CD。 O
求证:AC是⊙O的直径。(至少用三种方法)
C D
对于例1主要是复习切线的判定定理,鼓励学生采取不同的方法证明。学生完成后可让学生自己归纳出切线的判定方法;教师强化,视情况让学生回答教材P95—例4、L1、2各用何种判定方法,并加以区别。
例2主要是复习切线的性质及推论。考虑证明中要证三点共线,学生不易把握,教师处理时可将三种证明方法呈现出来,让学生指出划线处分别应用了切线的什么性质。这样既突出了重点,又拓宽了学生的视野。从而就起到了“以少胜多”、“事半功倍”的作用,大大减少了题量,提高了复习效率,实现了复习目标提出的要求。
此时,学生的自主性可以体现在多“讲”、多“议”上面。例如对上面的例题,学生通过思考能够讲得出的,一定要让学生自己讲解,教师不要包办代替。教师只重点讲清切线的判定与性质的区别,以及常用的辅助线作法这类学生较模糊的内容。所以使学生越听越专心,越听越有劲,这样上课效率会倍增。
数学复习课的另一个特征是回忆。回忆,应尽最大可能让学生独立完成。常用的办法如独立默写、同桌互说、启发得结果等。但回忆往往造成知识不系统、不完整,这就需要教师及时进行梳理。例如复习“切线长定理”及相关结论时,学生印象较深的只是定理本身,而对基本图形的识别和相关结论的回忆则显得把握不住重点。教师在处理时设计这样一道多结论的开放题加以梳理。(投影)
DMC
例3、如图,⊙O为等腰梯形ABCD的内切圆,M、M、P P
为⊙O与AB、CD、BD相切的切点,由这些条件, O
你可以得出哪些结论?(要求:结论不添加字母和A
辅助线) N B
此时,学生的自主性体现在多“想”上面。教学过程中,教师不应过早的把结论告诉学生,而采取教师引在前,讲在后,学生想在前,听在后的方法。上例中,即使基础很差的学生,稍加思考也能说出二、三个正确结论。这样可以扩大参入面,让每个学生都体验成功的喜悦。必要时,教师进行分类提示。(投影)在教学中,应鼓励学生大胆求异,以训练学生的发散思维能力。
由此可见,回忆是实现复习目标的重要组成部分,同时也进一步强化记忆的过程,还是互相启发获得联想结果的过程。
关于能力的提高
综合应用能力的.提高很大程度上取决于知识间的沟通是否顺畅。沟通是数学复习课鲜明的特征。因为新授课的主要目的是将知识点分化,把握单个知识点的本质属性,一般很少也不可能同后继知识发生关联。复习课中,正好就是将所学知识前后贯通、沟通起来。这就是所谓知识的泛化。沟通不同于知识间的简单联结,而是知识本质上的融合。因此,沟通不仅有异中求同,而且也有同中求异,是知识结构转化为认知结构的重要环节。为了实现沟通,选题应具有层次性。一是题目应有一定的“坡度”,对一些难题可以增设一些“台阶”;二是选题要符合学生的水平层次,更须定准的“难度”,恰当的难度会对学生产生良好的激励作用。
例如在“直线与圆的位置关系”一课中,为沟通圆与平面直角坐标系,我设计了这样一道例题,同时训练了学生分类讨论的思想方法。(投影)
已知点A(0,6),B(3,0),C(2,0),M(0,m),其中m﹤6,以
M为圆心,MC为半径作圆,则
(1)当m为何值时,⊙M与直线AB相切?
(2)当m=0时,⊙M与直线AB有怎样的位置关系?
当m=3时,⊙M与直线AB有怎样的位置关系?
(3)由第二题的验证结果,你是否得到启发,从而说出在什么范围内取值
时,⊙M与直线AB相离,相交?
本例是为沟通圆与平面直角坐标系而设计的。第(1)(3)问属条件开放,(2)属结论开放。三个小题由浅入深,由具体到一般,(1)(2)两小题是(3)的铺垫,(3)是对(1)(2)的引申和抽象概括。
分析时引导学生画出图形,找出关键是确定⊙M的半径和直线AB到⊙M的距离的大小关系,从而引出辅助线,方向已明。
考虑学生识图困难,用多媒体动画演示m在范围内移动,直线与圆的各种位置关系。(演示)可见相切是各种位置关系的界点,从而正确引导学生把m值进行正确全面的分类讨论,进而突破了难点。
复习课上沟通的目的不仅仅是求同与求异,更重要的是灵活运用知识解决数学问题,进而拓展学生的思维。因此,选题要有思考性。思考性强的习题,不仅能激发学生的兴趣和求知欲,而且有利于深化对问题的认识。
例如教案中对题组一的第2题进行变式,来训练学生的思维:(本例的原型来自书本)(投影)
原型(A2):如图,AB是⊙O的直径,⊙O过BC的中点D,CD
DE⊥AC,求证:DE是⊙O 的切线。
变式(一):若∠ACB=90°,其他条件不变,除上述结论外,E
你还能推出哪些正确结论?请画出图形。 A B
变式(二):若点O在AB上向点B移动,以O为圆心,OB
长为半径的圆仍交BC于D,DE⊥AC的条件不变,那么
上述结论是否成立?请说明理由。
变式(三):如果AB=AC=5cm,sinA=,那么圆心O在AB的什么位置时⊙O与AC相切?
三个问题的结论未定,有待探索,而且要求学生自己画出图形。这无疑对学生的能力水平是一个挑战,正因为结论不定,才能使学生尝到成功的喜悦,激发兴趣。在设计中注意与教材的呼应,充分发挥教材的功能,并运用多媒体的动画功能,动态地演示出问题原形经过平移、旋转形成变式题的全过程。(动画演示)通过动画让学生对图形和图形的性质有了更深刻的理解,形成知识本质上的融合。
4.关于归纳与小结
复习完本单元内容之后,教师应及时引导学生进行归纳、整理,找出知识之间的联系,甚至可以布置学生进一步在课后写出单元总结。这不仅有利于全面地理解和掌握知识,而且能形成技能,为今后的学习扫清障碍。例如复习完“直线和圆的位置关系”后,教师应及时将其置于“圆”这一知识系统中,认清“直线和圆的位置关系”与其它图形与圆位置关系的异同及相互关系。进而得出运动变化是它们的共同特征,而分类讨论是研究图形运动变化的基本思想方法。
5、关于巩固训练
中学数学教学大纲提出:“数学教学中,发展思维能力是培养能力的核心。”而数学思维能力是通过各种训练才能逐步形成的。数学复习课的训练,不是知识的被动再现,不是让学生扎进题海,重要的是通过训练,使学生能从一个新的角度和高度去审视,思考学过的内容,达到深化认识,优化知识结构,提高能力的目的。为满足不同层次学生的需要,我设计了:A组,教材跟踪训练题;B组,综合应用创新训练题。
四、教学评价分析
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