问题2:在立体几何中,“异面直线所成的角”、“直线和平面所成的角”又是怎样定义的?它们有什么共同的特征?
以上问题让学生自由发言,教师再作小结,并顺势抛出问题:在生产实践中,有许多问题要涉及到两个平面相交所成的角的情形,你能举出这个问题的一些例子吗?如修水坝、发射人造卫星等,而这样的角有何特点,该如何表示呢?下面我们共同来观察,研探。
(二)研探新知 1、二面角的有关概念
老师展示一张纸面,并对折让学生观察其状,然后引导学生用数学思维思考,并对以上问题类比,归纳出二面角的概念及记法表示(如下表所示) 角 A 边 图形 顶点 O 边 B B α 从平面内一点出发的两条射线(半定义 直线)所组成的图形 构成 表示 2、二面角的度量
二面角定理地反映了两个平面相交的位置关系,如我们常说“把门开大一些”,是指二面角大一些,那我们应如何度量二两角的大小呢?师生活动:师生共同做一个小实验(预先准备好的二面角的模型)在其棱上位取一点为顶点,在两个半平面内各作一射线(如图2.3-3),通过实验操作,研探二面角大小的度量方法——二面角的平面角。
二面角 A 梭 l β 从空间一直线出发的两个半平面所组成的图形 半平面 一 线(棱)一 半平面 二面角α-l-β或α-AB-β 射线 — 点(顶点)一 射线 ∠AOB
教师特别指出:
(1)在表示二面角的平面角时,要求“OA⊥L” ,OB⊥L; (2)∠AOB的大小与点O在L上位置无关; (3)当二面角的平面角是直角时,这两个平
面的位置关系怎样?
承上启下,引导学生观察,类比、自主探究, β B 获得两个平面互相垂直的判定定理:
一个平面过另一个平面的垂线,则这两个平面垂直。 C O A (三)应用举例,强化所学 α 例题:课本P.72例3 图2.3-3
做法:教师引导学生分析题意,先让学生自己动手推理证明,然后抽检学生掌握情况,教师最后讲评并板书证明过程。
(四)运用反馈,深化巩固 问题:课本P.73的探究问题
做法:学生思考(或分组讨论),老师与学生对话完成。 (五)小结归纳,整体认识
(1)二面角以及平面角的有关概念;
(2)两个平面垂直的判定定理的内容,它与直线与平面垂直的判定定理有何关系? (六)课后巩固,拓展思维
1、课后作业:自二面角内一点分别向两个面引垂线,求证:它们所成的角与二两角的平面角互补。 2、课后思考问题:在表示二面角的平面角时,为何要求“OA⊥L、OB⊥L”?为什么∠AOB 的大小与点O在L上的位置无关?
§2、3.3直线与平面垂直的性质 §2、3.4平面与平面垂直的性质
一、教学目标
1、知识与技能
(1)使学生掌握直线与平面垂直,平面与平面垂直的性质定理; (2)能运用性质定理解决一些简单问题;
(3)了解直线与平面、平面与平面垂直的判定定理和性质定理间的相互联系。 2、过程与方法
(1)让学生在观察物体模型的基础上,进行操作确认,获得对性质定理正确性的认识; (2)性质定理的推理论证。 3、情态与价值
通过“直观感知、操作确认,推理证明”,培养学生空间概念、空间想象能力以及逻辑推理能力。 二、教学重点、难点
两个性质定理的证明。 三、学法与用具
(1)学法:直观感知、操作确认,猜想与证明。 (2)用具:长方体模型。 四、教学设计
(一)创设情景,揭示课题
问题:若一条直线与一个平面垂直,则可得到什么结论?若两条直线与同一个平面垂直呢?
让学生自由发言,教师不急于下结论,而是继续引导学生:欲知结论怎样,让我们一起来观察、
研探。(自然进入课题内容)
(二)研探新知 1、操作确认
观察长方体模型中四条侧棱与同一个底面的位置关系。如图2.3—4,在长方体ABCD—ABCD中,棱AA、BB、CC、DD所在直线都垂直于平面ABCD,它们之间是有什么位置关系?(显然互相平行)然后进一步迁移活动:已知直线a⊥α 、b⊥α、那么直线a、b一定平行吗?(一定)我们能否证明这一事实的正确性呢?
图2.3-4 图2.3-5 2、推理证明
引导学生分析性质定理成立的条件,介绍证明性质定理成立的特殊方法——反证法, 然后师生互动共同完成该推理过程 ,最后归纳得出:
垂直于同一个平面的两条直线平行。
(三)应用巩固 例子:课本P.74例4
做法:教师给出问题,学生思考探究、判断并说理由,教师最后评议。 (四)类比拓展,研探新知
类比上面定理:若在两个平面互相垂直的条件下,又会得出怎样的结论呢?例如:如何在黑板面上画一条与地面垂直的直线?
引导学生观察教室相邻两面墙的交线,容易发现该交线与地面垂直,这时,只要在黑板上画出一条与这交线平行的直线,则所画直线必与地面垂直。然后师生互动,共同完成性质定理的确认与证明,并归纳性质定理:
两个平面垂直,则一个平面内垂直于交线的直线与另一个平面垂直。 (五)巩固深化、发展思维
思考1、设平面α⊥平面β,点P在平面α内,过点P作平面β的垂线a,直线a与平面α具有什么
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