神奇的莫比乌斯圈课件资料

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神奇的莫比乌斯带课件

神奇的莫比乌斯带课件

对于这样一个看来十分简单的问题,数百 年间,曾有许多科学家进行了认真研究,但 是都没有成功。后来,德国的数学家莫比乌 斯对此发生了浓厚兴趣。 有一天,他被这个问题弄得头昏脑涨了 ,便到野外去散步。一片片肥大的玉米叶子 ,令他不由自主地蹲下来,仔细观察着。叶 子弯曲着耸拉下来,有许多扭成半圆形的, 他认真思考着,最后撕下其中一片,顺着叶 子自然扭的方向对接成一个圆圈儿,他惊喜 地发现,这就是他梦寐以求的那种圈。 莫比乌斯回到办公室,裁出纸条,把纸 的一端扭转180°,再将一端的正面和背面粘 在一起,这样就做成了只有一个面的纸圈儿 。为了纪念他,所以把它叫做“莫比乌斯圈 ”或者“莫比乌斯带”
农民应当关押
捕快拿到纸条一看,他是又生气,又着急…… 聪明的捕快很快地想出了一个办法。他将纸条扭 了个弯,做成“纸圈”,然后向大家宣布:根据 县太爷的命令放掉农民,关押小偷。
县官知道后大怒,责问捕快。 捕快递给县官一个“纸圈”说,从“应当”二字读起 ,确实没错。仔细观看字迹,也没有涂改,县官不知 其中奥秘,只好自认倒霉。
莫比乌斯带的制作方法: 将长方形纸条的一端不动, 另一端扭转180°,再将两端用 固体胶粘在一起,这样就做成 了只有一个面的纸带。
如果不让蚂蚁爬过纸环的边缘,它能吃到面包屑吗 ?
在纸环上做个标记表示面包屑,想一想,小蚂蚁从 点A出发能吃到面包屑吗?
从A点开始涂纸条上的虚线剪开,你又发现了什么?
哈 萨 克 斯 坦 新 标 志 性 建 筑 : 全 新 国 家 图 书 馆
北京新建成的中国 科学技术馆大厅中 一座“三叶纽结” 模型,以向观众展 示人们对数学分科 拓扑学等方面探索 的无限兴趣。
以 年 世 界 夏 季 特 奥 会 会 标 “ 眼 神 ” 为 主 题 的 纪 念 雕 塑

神奇的莫比乌斯带北师大版数学六年级下册PPT课件

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拿一把剪刀,沿着②号环的中线剪开纸环,
你有什么发现?
沿划线剪开,
得到一条Байду номын сангаас原
来的莫比乌斯
带空间大一倍 的带。
为什么没有一 分为二呢?
如果沿着②号环离边缘 13宽度的地方一直剪 下去,你会有什么发现?
沿划线剪开,得到一条比原来的莫比乌斯 带空间大一倍的带和一条与原来同大小的 带,两条带套在一起。
生活中的莫比乌斯带
北师大版 数学 六年级 下册
数学好玩
神奇的莫比乌斯带
情境导入
如果不让蚂蚁爬过纸环的边缘,它能吃到面 包屑吗?
在纸环上做个标记表示面包屑,想一想,小蚂 蚁从点A出发能吃到面包屑吗?
活动探究 比较这两张纸,区别在哪里?
把纸条①的两端粘贴在一起,形成环① ; 把纸条②先捏着一端,将扭转 180°的另一端粘 贴起来,形成环② 。
传输带、传动带如果设计成莫比乌斯带,就不会 只磨损一面,从而延长使用寿命。
生活中的莫比乌斯带
四维空间中的 曲面
三维空间的莫比乌斯带

神奇的莫比乌斯带课件

神奇的莫比乌斯带课件
莫比乌斯带的数学原理
欧拉公式与莫比乌斯带的关系
欧拉公式
欧拉公式是联系复数、三角函数和多项式的一种重要公式,它为研究莫比乌 斯带提供了重要的数学工具。
应用
通过应用欧拉公式,我们可以推导出莫比乌斯带的一些重要性质,如单侧性 和无限性。
拓扑学中的莫比乌斯带
拓扑学定义
在拓扑学中,莫比乌斯带是一种特殊的拓扑空间,它由一条带子经过连续变形得 到。
建筑设计中的应用
建筑设计
莫比乌斯带在建筑设计中也有 着重要的应用,它可以作为一 种创新的建筑结构形式,实现
空间和结构的优化设计。
结构工程
在结构工程中,莫比乌斯带的 应用可以实现更加高效和稳定 的建筑结构,如桥梁、高层建
筑等。
能源利用
莫比乌斯带在能源利用方面也 有所应用,如太阳能电池板的 设计,可以通过利用莫比乌斯 带的原理提高能源利用效率。
感谢您的观看
THANKS
,否则将形成一个没有开口的圆环。
使用胶带制作莫比乌斯带
• 准备工具和材料:胶带、剪刀。 • 制作步骤 • 将胶带撕下一段,长度与胶带的宽度相等。 • 将胶带的一端粘贴在一起,形成一个圆环。 • 将另一端也粘贴在一起,但要保证两个粘贴点不在同一点
上,形成一个有开口的圆环。 • 用手指轻轻按压开口,使圆环闭合。 • 注意事项:在粘贴时确保两个粘贴点不在同一点上,否则
它是由一个矩形条带首尾相接 ,然后沿着矩形的一边扭曲后
形成一个环状。
莫比乌斯带只有一个面,且没 有边界,这种性质在日常生活
中很难想象。
莫比乌斯带的发明者
莫比乌斯带是由德国数学家约翰·弗里德里希·莫比乌斯发现并命名的。
他于1858年通过将一个带有两个边界的矩形条带扭曲后得到了莫比乌斯带。

神奇的莫比乌斯带PPT

神奇的莫比乌斯带PPT

德国数学家菲立克斯· 克莱因,设计了一种拓扑 模型,这种模型是一种只有单面的特别的瓶子,它没 有瓶底,它的瓶颈被拉长,然后好像是穿过了瓶壁, 最后瓶底和瓶颈圈连在了一起。 我们可以说一个球有两个面:外面和内面,如 果一只蚂蚁在一个球的外表面上爬行,那么它不在球 面上咬个洞,就无法爬到内面去。但克莱因瓶却不同, 一只蚂蚁在所谓的瓶外能轻松地通过瓶颈而爬到“瓶 内”去。(事实上克莱因瓶无内外之分) 如果把克莱因瓶沿着它纵长的方向切成两半, 那么,它将成为两条莫比乌斯带!
回到办公室,莫比乌斯裁出纸条,把纸的一端扭 转180度与另一端粘在一起,这样就做成了只有一个 面的纸圈儿。
(1)如果在裁好的一张纸条正中间画一条线粘 成“莫比乌斯圈”,再沿线剪开,把这个圆一分为二, 照理应当得到两个圈,奇怪的是剪开后竟是一个大圈。 (2)如果在纸条上画二条线,把纸条三等份,再粘 成“莫比乌斯圈”,再沿线剪开,剪刀绕两圈竟然又回 到了原出发点,猜一猜,剪开后的结果是什么?还是一 个大圈吗?还是会出现三个圈呢?要么都不是,那它究 竟是怎样的呢?请同学们自己动手做这个试验就知道了。 发现:纸圈既不一个大圈,也不是三个圈,而是一 大一小的相扣环。
但县官知道执行官在纸上做了手脚,怀恨在心。 一天,他又拿了一张纸条要执行官一笔将正反两面涂黑, 否则就要将其拘役。执行官不慌不忙地将纸条扭了一下, 粘住两端,提笔在纸圈上一画,再拆开两端,只见纸条 正反两面都涂上了黑色。 县官的毒计又落空了。
赏花归去马如飞,
去马如飞酒力微。 酒力微醒时已暮, 醒时已暮赏花归。
据说有一个小偷偷了一个老实农民的东西,并被当 场抓获,便将小偷送到县衙,县官发现小偷是自家远方 的亲戚,于是在纸条正面写上:小偷应放掉,而在纸条 反面写上:农民应关押。县官将纸条交给执事官由他去 办理,聪明的执事官将纸条扭了一弯,用手指将两端捏 在一起,然后向大家宣布:根据县太爷的命令:放掉农 民,关押小偷。县太爷大怒,责问执行官,执行官将纸 条捏在手上给县太爷看,从“应当”二字读起,确实没 错。仔细察看字迹也没有涂改,县官不知其中奥秘,只 好着 你去探寻呢,带上你 的兴趣和谜团出发吧!

神奇的莫比乌斯圈(PPT)

神奇的莫比乌斯圈(PPT)
神奇的莫比乌斯圈
瓯海实验小学 金海跃
4条边2个面 2条边2个面
4条边2个面
1条边1个面
一端不变,另一端拧180度,两端对接粘贴。
莫比莫比乌斯于1858 年发现的,所以就以它 的名字命名。因为它有 许多看起来不可思议的 运用,所以很多人也通 俗地称它为“怪圈”。
应用
中国科技馆内 的三叶扭结
应用
“莫比乌斯圈”国家图书馆
应用
克莱因瓶
应用
机器上的传 动带
应用
应用
过山车
应用
▪ 日本人的专利――不用翻动音乐磁带
变化
变化
我的纸圈
创造提示:
▪ 将纸条拧360度、 540度会如何呢? ▪ 将纸条平均分成四等分,五等分,沿等分
线剪会如何呢?
课堂梳理
▪ 这节课你有什么收获? ▪ 对于数学,你有什么新的感受?
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《神奇的莫比乌斯带》活动PPT教学课件

《神奇的莫比乌斯带》活动PPT教学课件
25
今天有什么收获呢?
26
24
莫比乌斯带还会救人呢,大家相信吗? 从前,有一个小偷偷了一位很老实的农民的东西,并 被当场捕获,将小偷送到县衙,县官发现小偷正是自己 的儿子。于是在一张纸条的正面写上:小偷应当放掉, 而在纸的反面写了:农民应当关押。县官将纸条交给执 事官由他去办理。执事官不想误判此案,但是又不敢得 罪县官,你们猜他怎么做?聪明的执事官将纸条扭了个 弯,用手指将两端捏在一起,做成莫比乌斯带。然后向 大家宣布:根据县太爷的命令放掉农民,关押小偷。县 官听了大怒,责问执事官。执事官将纸条捏在手上给县 官看,从“应当”二字读起,确实没错。仔细观看字迹 ,也没有涂改,县官不知其中奥秘,只好自认倒霉。( 你们知道是怎么回事吗?谁来说一说?)
神奇的莫比乌斯带
1
这样的一条边一 个面的圈是德国数学 家莫比乌斯在1858年 研究四色定理时发现 的,所以就以他的名 字命名,叫“莫比乌斯 带”,也有人叫它“莫 比乌斯圈”,还有人叫 它“怪圈”。
2
在一个阳光美好的午后,莫比乌斯静静的坐在桌前, 手中拿着一个长长的纸条,不经意的把纸条拧了一个圈 又把两个头对接了起来。也巧,这时正好有一只小蚂蚁 到他的桌面上旅游,他微笑着对小蚂蚁说:小朋友,到我 这个新建筑上来看看吧。于是小心翼翼地把小蚂蚁请到 了手中的纸上,小蚂蚁也许是感到新鲜,也就不停的到 处游荡,莫比乌斯注视着纸上的小蚂蚁,你们猜,他发 现了什么?(小蚂蚁虽没翻越任何一处的纸边沿,却爬 过了纸表面的每一个地方。)这让莫比乌斯非常惊讶, 这个本来是两个面的纸条经他刚才的一接怎么变成只有 一个面了呢?一个伟大的数学发现就这样在不经意间产 生了,并且以发现者莫比乌斯的名字命名。所以同学们 平时在学好书本知识的同时,要留心观察生活,更多伟 大的发明、发现还等着用你们的名字命名呢!

神奇的莫比乌斯环ppt课件

神奇的莫比乌斯环ppt课件

2007年世界特奥会的主火炬莫比乌斯环, 它告诉我们:转换一种生命方式, 你精将品ppt获得无限发展。 17
中国科技馆的“三叶扭结”
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18
湖南馆用莫比乌斯环来展示,体现
“天人合一”、“和谐自然”的理念。
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19
闯关三:假设求证
想一想:沿1/2线和1/3线剪开后,形成的 大 环是莫比乌斯环吗?请你验证。
5
问题
沿1/2线剪:形成的大环
回答
是莫比乌斯环(

√ 不是莫比乌环(

问题
沿1/3线剪:形成的大 环
形成的小环
√ 回答 是莫比乌斯环( ) 是莫比乌斯环( ) √ 不是莫比乌斯环( ) 不是莫比乌斯环( )
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6
1、自主设计一个特殊的环。 2、小组内选出一个最佳作品。
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7
要求:1. 上网搜索,莫比乌斯环 还有哪些作用呢?
采用身体略向前倾的姿势有利于将上颌窦内积存的分泌物排出体外荷兰著名版画家德国数学家克莱因1882年发现的实际上是两条麦比乌斯带沿边缘粘合而成的就是将圆柱面两端的圆周扭转180粘合而成的没有里面和外面之分
四年级——数学探究课
执教者:孙珏
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1
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2
活动:获取视频信息
小组讨论: 1.从视频中,你获得了哪些信息? 2.你还有什么疑惑?
2. 用ipad记录你们的收获。
①建筑领域 ②艺术领域 ③科学领域 ④音乐文学
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8
基于莫比乌斯环设计的人行桥
中国 长沙 建设, 桥身 150米。
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9
《画手》
荷兰著名版画家 埃舍尔

《神奇的莫比乌斯带》课件

《神奇的莫比乌斯带》课件

06
总结与展望
Chapter
总结莫比乌斯带的特性和应用
拓扑结构
只有一个面和一个边界,打破了 传统二维物体的限制。
连续性
在莫比乌斯带上,任何沿着边缘 移动的点都将保持在带上,展示 了空间的连续性。
总结莫比乌斯带的特性和应用
• 方向性:莫比乌斯带具有方向性,决定了物 体的运动轨迹。
总结莫比乌斯带的特性和应用
04
莫比乌斯带的奇妙现象
Chapter
蚂蚁在莫比乌斯带上走一圈的路径
总结词
奇特的循环路径
详细描述
当一只蚂蚁在莫比乌斯带上爬行,它会发现自己最终回到了起始点,尽管它没 有跨越边界,也没有绕过任何障碍物。
在莫比乌斯带上翻滚的球来自总结词颠覆想象的滚动轨迹
详细描述
一个球在莫比乌斯带上滚动,其轨迹会呈现一种奇特的螺旋形状,不同于在普通 表面上球沿直线或圆周滚动的轨迹。
注意事项
塑料或金属带的材质和尺 寸会影响最终效果,建议 选择适当的材料和尺寸。
使用软件模拟制作莫比乌斯带
准备工具
计算机、绘图软件。
制作步骤
在绘图软件中绘制一个矩形,然后将其中一个边进行180度旋转, 最后将旋转后的边与原矩形另一边进行粘接。
注意事项
软件的选择和操作会影响最终效果,建议选择适合的绘图软件并熟 悉其操作。
莫比乌斯带在动画和电影中也被广泛运用,创造出独 特的视觉效果和情节。例如,一些动画和电影利用莫 比乌斯带的概念创造出扭曲的世界观和角色形象,给 人以视觉上的冲击和艺术感。
莫比乌斯带还被用于动画和电影的配乐设计,通过将 音乐元素进行扭曲或弯曲,创造出独特的音效和音乐 风格,增强动画和电影的氛围和艺术感。
准备工具
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垃圾回收标志
莫比乌斯带循环反复的几何特征, 蕴含着永恒、无限的意义。 可回收物标 志就表示可循环使用的意思。
中国科技馆的“三叶扭结”雕塑就 是莫比乌斯带,象征科学没有国界,各 种科学之间相互连通。
2007年世界特殊奥林匹克的主火 炬就是莫比乌斯带,象征着接起全 世界智障人士的友谊,彰显出特奥会 的理念。
等分 2 3
所得新圈个数 1 2
新圈与原圈长度 为原带长的2倍 大:2倍 小:相等
4 5 ……
打印机的色带、机器的传输带、传动带就是 莫比乌斯带。这样就不会只磨损一面,损耗就较 平均,延长使用寿命,节约了材料。
生活中的莫比乌斯圈
在美国匹兹堡著名肯尼森林游乐园里,就有一部“加强版” 的云霄飞车——它的轨道是一个麦比乌斯圈。乘客在轨道的 两面上飞驰。
上海世博会湖南馆
湖南馆用莫比乌斯带来展示风土人情,突 出湖南元素,体现“天人合一” “和谐自 然”。
哈 萨 克 斯 坦 新 标 志 性 建 筑 : 全 新 国 家 图 书 馆
漫画《哆啦A梦》,其中在“赶走那个讨厌 的客人”这一集,哆啦A梦用的一个道具就是莫 比乌斯圈。
神奇的莫比乌斯圈
德国数学家莫比乌斯
一个阳光明媚的午后,莫比乌斯静静地坐在桌前, 手中玩着一张纸条,不经意间,他把纸条拧了一下又 把两个头对接起来。这时,恰巧有一只蚂蚁在他的桌 面上“旅游”,他微笑着对蚂蚁说:“来,可爱的小 家伙,到我这个新建筑上来参观吧。” 于是,他小心翼翼地把蚂蚁请到了纸圈上,蚂蚁 也许是感到新鲜,不停地沿着纸圈向前爬行。莫比乌 斯静静地注视着纸上的蚂蚁,他惊讶地发现:小蚂蚁 没有翻越任何一处的纸边,却爬遍了纸条的正反两面! 也就是说,他不经意间做成的纸圈只有一个面。
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