24.1.2垂直于弦的直径(教案)(可编辑修改word版)

24.1.2垂直于弦的直径
教学目标
【知识与技能】
1.通过观察实验，使学生理解圆的轴对称性.
2.掌握垂径定理及其推论.理解其证明，并会用它解决有关的证明与计算问题.
【过程与方法】
通过探索垂径定理及其推论的过程，进一步体会和理解研究几何图形的各种
方法.
【情感态度】
1.结合本课特点，向学生进行爱国主义教育和美育渗透.
2.激发学生探究、发现数学问题的兴趣和欲望.
【教学重点】
垂径定理及其推论，会运用垂径定理等结论解决一些有关证明，计算和作图
问题.
【教学难点】
垂径定理及其推论.
教学过程
一、情境导入，初步认识
你知道赵州桥吗？它是1300 多年前我国隋代建造的石拱桥，是我国古代人民勤劳与智慧的结晶.它的主桥拱是圆弧形，它的跨度（弧所对的弦的长）为37.4m，拱高（弧的中心点到弦的距离）为7.2m.你能求出主桥拱的半径吗？（图：课本第82 页图24.1-7）
【教学说明】赵州桥问题充分体现了数学与应用数学的关系，了解我国古代人民的勤劳与智慧，要解决此问题需要用到这节课的知识，这样较好地调动了学生的积极性，开启了学生的思维，成功地引入新课.
二、思考探究，获取新知
1.圆的轴对称性
问题 1 用纸剪一个圆，沿着圆的任意一条直径对折，重复做几次，你发现了
什么？由此你能得到什么结论？
【教学说明】学生通过自己动手操作，归纳出圆是轴对称图形，任何一条直径所在直线都是它的对称轴.
2.垂径定理及其推论
问题 2 请同学们完成下列问题：
如右图，AB 是⊙O 的一条弦，作直径CD.使CD⊥AB，垂足为 E.
（1）右图是轴对称图形吗？如果是，其对称轴是什么呢？
（2）你能发现图中有哪些等量关系？说说理由.
【教学说明】问题（1）是对圆的轴对称性这一结论的复习与应用，也是为问题（2）作下铺垫，垂径定理是根据圆的轴对称性得出来的.问题（2）可由问题（1）得到，问题（2）由学生合作交流完成，培养他们合作交流和主动参与的意识.
【归纳结论】垂径定理：垂直于弦的直径平分弦，并且平分弦所对的两条弧（优弧、劣弧）.
数学语言：如上图，在⊙O 中，AB 是弦，直径CD 垂直于弦AB.
∴AE=BE. AC=B C. AD=B D。

问（1）一条直线满足：①过圆心.②垂直于弦，则可得到什么结论？
【教学说明】本问题是帮助学生进一步分析定理的题设和结论，这样可以加深学生对定理的理解.
问（2）已知直径AB，弦CD 且CE=DE（点E 在CD 上），那么可得到结论有哪些？（可要学生自己画图）
提示：分E 点为“圆心”和“不是圆心”来讨论.即：CD 是直径或CD 是除直径外的弦来讨论.
结论：平分弦（不是直径）的直径垂直于弦，并且平分弦所对的两条弧.
问（3）平分弦（不是直径）的直径垂直于弦并且平分弦所对的两条弧，为什么不是直径的弦？
【教学说明】问题（2）是为了推出垂径定理的推论而设立的，通过学生动手画图，观察思考，得出结论.问题（3）是对推论进行强调，使学生抓住实质，注意条件，加深印象.
3.利用垂径定理及推论解决实际问题
问题3 如图，用 AB 表示主桥拱，设 AB 所在圆的圆心为O，半径为R，经过圆心O 作弦AB 的垂线OC，D 为垂足，OC 与 AB 相交于点C，根据垂径定理，D是AB 的中点，C 是 AB 的中点，CD 就是拱高，AB=37.4，CD=7.2，则AD=1/2AB=1/2×37.4=18.7，
OD=OC-CD=R-7.2.
在Rt△OAD 中，由勾股定理，得OA2=AD2+OD2.
即：R2=18.72+(R-7.2)2
解得R≈27.9(m)
∴赵州桥主桥拱半径约为27.9m.
【教学说明】教师引导学生分析题意，先把实际问题转化为数学问题，然后画出图形进行解答.并且在解答过程中，让学生意识到勾股定理在这节课中的充分运用，以及圆的半径、弦、圆心到弦的距离和拱形高之间存在一定的联系.
三、运用新知，深化理解
1.如图，AB 是⊙O 的直径，CD 是弦，且CD⊥AB，根据圆的轴对称性可得：CE= ，B C = ； AC = .
2.如图，在⊙O 中，MN 为直径，若MN⊥AB，则，，，
若AC=BC，AB 不是直径，则，，.
3.如图，一条公路的转弯处是一段圆弧（图中 AB ），点O 是这段弧的圆心，C 是 AB 上一点，OC⊥AB，垂足为D. AB=300m，CD=50m，则这段弯路的半径是m.
【教学说明】让学生当堂完成，第1、2 题是对垂径定理及其推论的巩固.第3 题是对垂径定理的应用，需要将实际问题转化为数学问题.
【答案】1.DE
2.AC=BC
3.250 B D AD
AB = B M AN = B N MN⊥AB AM = B M AN = B N
四、师生互动，课堂小结
通过这节课的学习，你有哪些收获和体会？
【教学说明】教师应让学生交流总结，然后补充说明，强调定理及其推论的应用.
课后作业
1.布置作业：从教材“习题24.1”中选取.
2.完成练习册中本课时练习的“课后作业”部分.
课后反思。