神奇有趣的莫比乌斯环.ppt

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好玩神奇的莫比乌斯带课件

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06
总结与展望
总结:莫比乌斯带的贡献与影响
数学界的贡献
莫比乌斯带作为拓扑学中的一 个概念,丰富了数学的研究领 域,为后续的数学家提供了新
的思考角度。
实际应用价值
莫比乌斯带在现实生活中具有广 泛的应用,如耳机设计、自行车 链条制造等,能够提高产品的性 能和耐用性。
对其他领域的启示
莫比乌斯带的研究还对其他领域产 生了影响,如物理学、化学、生物 学等,为这些学科提供了新的研究 工具和方法。
同胚映射
同胚映射是指两个拓扑空间之间存在的一种特殊的映射关系。在莫比乌斯带的研究中,同胚映射可以用来描述 带子与其他几何结构之间的相似性。
04
莫比乌斯带的实际应用
艺术创作
艺术家可以利用莫比乌斯带创作独特的艺术作品,例如利用其无限循环的特性创作出千变万化的图案 。
莫比乌斯带可以作为艺术装置的灵感来源,通过将其融入雕塑、绘画和摄影等艺术形式,艺术家可以 创造出引人深思的作品。
建筑设计
莫比乌斯带的概念可以应用于建筑 设计,创造出独特且具有视觉冲击 力的建筑造型。
VS
建筑师可以利用莫比乌斯带的原理 设计出具有连贯性和流动性的建筑 外形,同时利用其无限循环的特性 创造出生动、丰富的建筑细节。
工业设计
工业设计师可以将莫比乌斯带的原理应用于 产品设计中,创造出具有动态美感和连贯性 的产品造型。
好玩神奇的莫比乌斯带课件
2023-11-07
目 录
• 莫比乌斯带的基本概念 • 莫比乌斯带的神奇特性 • 莫比乌斯带的数学原理 • 莫比乌斯带的实际应用 • 莫比乌斯带的拓展知识 • 总结与展望
01
莫比乌斯带的基本概念
什么是莫比乌斯带
莫比乌斯带是一种特殊的几何 结构,它由一个矩形条带经过

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3
莫比乌斯带只有一个面,这个面上的点和边界 上的点都是相连的。
莫比乌斯带的发明者
莫比乌斯带是由德国数学家莫比乌斯(Mobius,1790-1868 )发现的。
他是在研究图形和几何时偶然间发现了这个现象,并以此为 基础进行深入研究。
莫比乌斯带的数学定义
莫比乌斯带通常被定义为:将一条带有两个端点的直线段进行180度旋转后,与原 直线段上的点相连所得到的图形。
04
莫比乌斯带的科学意义
对数学的影响
拓扑学
莫比乌斯带是拓扑学中的一个重要概念,它揭示了简单形状可以 具有复杂的拓扑特性。
几何性质
莫比乌斯带对几何学产生了深远的影响,它挑战了传统的几何学 概念,引入了新的几何维度和形状。
代数结构
莫比乌斯带在代数结构中也有重要的应用,例如在模运算和多项式 方程中。
对物理的影响
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xx年xx月xx日
目 录
• 莫比乌斯带的基本概念 • 莫比乌斯带的特性 • 莫比乌斯带的实际应用 • 莫比乌斯带的科学意义 • 莫比乌斯带的趣味实验
01
莫比乌斯带的基本概念
什么是莫比乌斯带
1
莫比乌斯带是一种特殊的几何结构,由德国数 学家莫比乌斯发现并命名。
2
它是由一个矩形条带首尾相接,然后沿着边界 进行连续扭曲后得到的。
具体来说,如果我们将一条直线段AB进行180度旋转后与原直线段上的点相连, 那么就会得到一个封闭的、只有一条边界的曲面。
这个曲面就是莫比乌斯带。
02
莫比乌斯带的特性
只有一个面
总结词
莫比乌斯带只有一个面,没有正反面之分。
详细描述
莫比乌斯带是一个数学概念,它是由一个矩形条带沿其一条中线和一条边旋 转360度形成的。旋转过程中,原本的两条边界合并成了一条边界,原本的两 个面也合并成了一个面。

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?
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应用应用应用过山车日本人的专利不用翻动音乐磁带应用变化变化pomlkihgedcbzyxvutrqpnmljihfedca98654210zywvutrqpnmljihfedbazxwvusrqonmkjigfecba8765321
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神奇的莫比乌斯环ppt课件

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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”
精品ppt
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
1、制作“莫比乌斯带” 提示:一头不变,另一头扭转180度,两头粘贴。
2、它真的是一条边,一个面吗?请选用合适的方法验证。
神奇的莫比乌斯带
你会用纸条变魔术吗? 取两根长方形的长纸条,给它们编上序号1、2
1号环有几个面?有几条边?2号环呢?
用彩色笔涂一涂,看能不能一次连续不断地 涂完第二个环的整个面。
ห้องสมุดไป่ตู้
研究“神奇的纸杯” 1、将纸杯沿中线剪开,会变成什么样子? 2、将纸杯沿三等分线剪开,会变成什么样子?
拿一把剪刀,沿着2号环的中线剪 开指环,你有什么发现?
如果沿着2号环离边缘三分之一宽度的地方 一直剪下去,你会有什么发现?
研究莫比乌斯带的变化记录与汇报
欣赏
特点、性质、做法、应用
课后作业
1、查找有关莫比乌斯带资料与家长同学交流 2、还能怎样剪开,会变成什么样?
北师大版小学六年级数学下册
神奇的莫比乌斯带
神奇的纸杯
莫比乌斯带的由来
1858年,德国几何学 家莫比乌斯在研究一些数 学问题时意外地发现了这 个图形,后人为了纪念这 位伟大的数学家,就将它 命名为莫比乌斯带。
思考
面包屑 蚂蚁
纸杯外面的蚂蚁如 果不翻阅纸杯的边缘, 能吃到纸杯内侧的面包 屑吗?
制作神奇的纸杯

《神奇的莫比乌斯带》ppt

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从A点开始涂色,不能翻过边缘一直涂下去,再回 到A点,你发现了什么?
德国数学家莫比乌斯
莫比乌斯带(圈)
活动(四):剪莫比乌斯带
用剪刀沿纸条上的虚线剪开,你又发现了什么?
学习任务及要求:
1、做一做:拿出5号纸条,做1个莫比乌斯带。
2、想一想:沿着三分之一线剪,要剪几次? 3、剪一剪:沿着三分之一线剪莫比乌斯带,验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ证前面的猜想。
打印机的色带就是莫比乌斯带。这 样就不会只磨损一面,节约了材料。
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。
莫比乌斯爬梯
过山车
哈萨克斯坦新国家图书馆
莫比乌斯带美中不足的 是:有一条明显的边界。
德国数学家克莱茵
克莱茵瓶
“太极图”神奇地将阴与阳合二为 一,象征生生不息,永无止境。
你学到了什么?
北师大版六年级下册
数学好玩
活动(一):做一个有两条边两个面的纸环
一个纸环的内侧有一点面包屑,外面有一只蚂蚁。如 果不让蚂蚁爬过纸环的边缘,它能吃到面包屑吗?
活动(二):做一个只有一条边一个面的纸环
在纸环上做个标记表示面包屑,想一想,小蚂蚁从A 点出发,不翻过纸环的边缘,能吃到面包屑吗?
活动(三):分别给两个纸环涂色

神奇的莫比乌斯环 ppt课件

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巴赫作品——螃蟹卡农(双向曲)
过山车的轨道是运用 莫比乌斯环的原理。
莫比乌斯圈蕴含着永恒、无限的意义; 可回收物标志就表示可循环使用的意思.
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, 你将获得无限发展。
中国科技馆的“三叶扭结”
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。
1.沿1/2线剪: 用剪刀将莫比乌斯环从中间1/2处 剪开,你有什么发现?
2.沿1/3线剪: 用剪刀将莫比乌斯环从1/3处剪开, 你有什么发现?
问题
沿1/2线剪:形成的大环
回答
是莫比乌斯环()ຫໍສະໝຸດ √ 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( ) 不是莫比乌斯环( )
13巴赫作品螃蟹卡农双向曲15过山车的轨道是运用16莫比之斯圈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17年世界特奥会的主火炬莫比之斯环它告诉我们
四年级——数学探究课
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?
1.做一做:做一个普通环和神奇的莫比乌斯环。 2.想一想:这个莫比乌斯神奇在哪里? 我的发现:莫比乌斯环能用一条线画出所有面。
荷兰著名版画家 埃舍尔
和莫比乌斯带相似的三维封闭形 ——克莱因瓶:
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。
秦观《回文诗》
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。
是莫比乌斯环( ) 不是莫比乌斯环( )

神奇的莫比乌斯带ppt课件

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2
如果你是有正义的执事官……
如果你是执事官你会怎么做? 大家交流一下自己的想法。
3
我知道你们不信……
让我们动手做一做…… 一张纸条,正面:
反面:
4
原来……
执事官把纸条的一端扭转180度,粘成一个 圈:
5
如果你是正义聪明的执事官……
聪明的执事官将纸条扭了个弯,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。
从前有个小偷偷了一位很老实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
听老师讲故事
在很久很久以前,有一个离奇 的事情,故事的发生是这样的……
1
如果你是个有正义执事官……
从前,有个小偷偷了一位很老实农民的 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。
于是县官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。将纸条交给执事官由他去办理。
6
这就是神奇的——
莫比乌斯带
7
莫比乌斯带
德国数学家莫比乌斯发现:把一根纸条扭 转180°后,两头再粘接起来做成的纸带圈, 具有魔术般的性质。莫比乌斯带是一种单 侧、不可定向的曲面。而这样的纸带只有 一个面,一只小虫可以爬遍整个曲面而不 必跨过它的边缘。这种纸带被称为“莫比 乌斯带”。
8
莫比乌斯带
13
莫比乌斯带用途——艺术品
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莫比乌斯带用途——建筑
15
莫比乌斯带用途——公共设施
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谢谢观赏
You made my day!
我们,还在路上……
北师大版 六年级下册 数学好玩
如果不让蚂蚁爬过纸环的边缘,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点开始涂色,不能翻过边缘一直涂下去,你发 现了什么?
用剪刀沿纸条上的虚线剪开,你又发现了什么?
•1、书籍是朋友,虽然没有热情,但是非常忠实。2022年3月2日星期三2022/3/22022/3/22022/3/2 •2、科学的灵感,决不是坐等可以等来的。如果说,科学上的发现有什么偶然的机遇的话,那么这种‘偶然的机遇’只能给那些学有素养的人,给那些善于独 立思考的人,给那些具有锲而不舍的人。2022年3月2022/3/22022/3/22022/3/23/2/2022 •3、书籍—通过心灵观察世界的窗口.住宅里没有书,犹如房间里没有窗户。2022/3/22022/3/2March 2, 2022 •4、享受阅读快乐,提高生活质量。2022/3/22022/3/22022/3/22022/3/2
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问题:在莫比乌斯环的中间(最好是相当于纸环宽度的一 半),沿着环带画线,让它回到原点,再拿一把剪刀,沿 着你画的这条线把纸环剪开,看看会产生什么结果?做做 看,你将会有惊人的发现哦!
实验一:从纸的正中央画一条线,沿着这条线剪下来会 出现什么结果呢?结果是:
(1)拿一张长条纸带
(2)将纸带扭转180度再黏起来

整个建筑呈面包圈状,辉映了凤凰卫视两只凤凰盘旋交织 的标识,同时类似《莫比乌斯环》的设计很好地诠释了阴 阳概念。
外体建筑由知名建筑师潘翼所设计,融入莫比乌斯环与 周遭的城市线条打造建筑与知识的流动美学意象,以及 尊重地景融入、都市肌理。
■引人入“环”——荷兰艺术家埃斯沙的作品引入莫比乌斯环的 概念,令参观者视线久久不能离开。(法新社) 英国伦敦大学两名科学家表示 已破解历时近80年的莫比乌斯环 谜团,莫比乌斯环是一种拓朴学 结构,其结构图形为艺术家带来 灵感,荷兰艺术家埃斯沙的著名 木刻画作品便用此结构。
(3)从纸带的中间绕着剪
(4)剪开后,就变成了一个环了且剪开后的环长度是原来
的两倍,宽度是原来的一半。
(5)将纸带的三等分后再绕着剪
(6)剪开后,就变成了二个环了,一个大环一个小环,大
环长度是原来的两倍,宽度是原来的一半。
(6)将纸带的四等分后再绕着剪
(7)剪开后,就变成了二个大环,长度是原来的两倍,宽度
事实上,莫比乌斯很有趣,因为不断的剪下去,那么就会 越来越细,越来越大圈,好像做兰州拉面那带么有趣,莫 比乌斯的拓朴学意义运用在设计里,有一个很重要的概念, 就是经过这种倒8字型的现像,内外都成了同一个面,如 果一只蚂蚁沿着莫比乌斯爬行,那么里里外外,都爬在同 一个面上。
莫比乌斯(Mobius)是一位德国教师,公元1790年出生, 1868年去世。他提出了一种很特别的数学性质,这项数 学性质就以他的名字来命名,称为“莫比乌斯环”。“莫比 乌斯环”最特殊的性质就是:它只有单面,没有内外。这 个性质听起来很不可思议,不妨自己动手做做看。
由点所组成的线条
面是当很多线条往同一方向不断重复,并紧贴在一起,就 会形成一幅有面积的面。面有长度及阔度,但只有极微细 的高度。面是体的基本单元,面的组合及连接会形成体, 或组成形状。
线的拼合所组成的面
莫比乌斯带(Möbius strip或者Möbius band),又译梅 比斯环或麦比乌斯带,是一种拓扑学结构,它只有一个面 (表面),和一个边界。它是由德国数学家、天文学家莫比 乌斯 (August Ferdinand Möbius)和约翰·李斯丁(Johhan Benedict Listing)在1858年独立发现的。这个结构可以用 一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来。
是原来 的一半。
(8)五等分=二等分+三等分;六等分=三等分+三等分 以此类推、、、
实验二:做一个莫比乌斯带,沿着距离右侧的三分之ㄧ之宽的 位置画线,直到回到出发点为止,然后沿着这条线剪开会出现 什么结果呢?答案是:(1)画一条距离右侧三分之ㄧ的线
(2)剪开后,是两个连在一起的环而这两个环中较大的环长度是 原来的两倍,另外一个较小的长度和原来的一样,不过两个纸 环的宽度都是原来的三分之ㄧ。
莫比乌斯环是用一条长纸带,纸带有内外两面,将纸带 旋转半圈,再把纸带两端同一面,面对面贴在一起成一个 环;由于纸带扭转,外面也是内面,内面也是外面。
自1930年以来,这个环的特质一直困扰力学家,欲以代 数方程式解释其独特的形态。伦敦大学两名科学家海登和 史达诺斯汀公布破解了莫比乌斯环谜团,他们表示决定莫 比乌斯环的形状取决于其不同的“能量密度”区域。
2. 应用二:回路式录音带(大带,这种早日成为历史),也是 用这原理设计的;它的磁带有四个音轨,立体声只用两个 音轨,每次都读取1,3音轨,音乐放完一轮,录音带事 实已走了二趟了,下图为大匣录音带循环方式,左方拉出, 右方盘回。
3. 应用三:莫比乌斯环在空间上的应用
பைடு நூலகம்
设计打破传统,莫比乌斯环的结构设计可以在同样平面中通过 不同角度的“空间扭曲”而让原有的空间在不同方向得以“延伸”, 获得更多的可用空间。让墙壁在不同的角度变化化,时而是墙, 时而是屋顶,时而成了地板,最后又变成了墙。”
莫比乌斯环的发明,为人类的生活带来了很大的 方便---莫比乌斯环最大的特点只有一面及只有一 边。
1. 应用一:传统点阵式计算机报表打印机或上班打卡机(打 印时会发出嘎!嘎!嘎!的声音)的印表色带,如果用一般的 接合方式,色带只能用一面;以莫比乌斯环方式接合的色 带,两面都能派上用场呢!还有工程用的滑轮也是采用这 种方式连接,这样不但皮带两面的耗损比较平均,也可以 延长使用寿命哦!
事实上有两种不同的莫比乌斯带镜像,他们相互对 称。如果把纸带顺时针旋转再粘贴,就会形成一个右手 性的莫比乌斯带,反之亦类似。莫比乌斯带常被认为是 无穷大符号“∞”的创意来源,因为如果某个人站在一个 巨大的莫比乌斯带的表面上沿着他能看到的“路”一直走 下去,他就永远不会停下来。但是这是一个不真实的传 闻,因为“∞”的发明比莫比乌斯带还要早。
制作的方法如下:拿一条大约40厘米长,3厘米宽的纸 条,将纸条的两端接在一起,形成一个纸环,但是先不 要黏贴。
接着,把纸条的一端扭转一百八十度,再用胶水把 纸条的两端黏起来,这样,就可以做出一个莫比乌斯环 了。你可以拿出一枝彩色笔,从莫比乌斯环上的某一点 出发,沿着环面一直画下去,不要让彩色笔离开纸面 (代表彩色笔都在同一面上移动),最后可以发现,彩 色笔又回到了原本的起点。这就说明了:莫比乌斯环真 的只有一面!
点是一幅图像最基本的组成,是图像中最细小的成份。它 占有长度及阔度中最基本的等分,并占有画面中最细小的 面积。
各类型的点
线条是由很多的点沿着相同的方向,紧密地排列在一起 所形成。线有长度,但只有很细小的阔度,是占有面积 的。它可以指示方向及位置,并形成面的边缘,为面框 上范围。线是点移动时所经过的轨迹。
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