文档内容
3.2 图形的旋转 第一课时 教学设计
1.教学内容
本节选自北师大版八年级下册第三章《图形的平移与旋转》3.2《图形的旋转》第1课时,核心知
识点包括旋转的三要素(旋转中心、方向、角度)与概念;旋转全等的性质(对应点距、对应连线夹
角、对应线段与角相等);基本旋转作图及与平移的对比。
2.内容解析
本节在学生已掌握平移知识的基础上,引入日常旋转实例完成“由生活到数学”的迁移,通
过“旋转中心—方向—角度”三要素建立旋转概念,再利用透明纸操作与坐标图像观察,总结旋转保
持图形形状、大小不变的性质,突出其属于全等变换。随后借助典型例题,强化“对应点—旋转中心
—旋转角”的判定方法和简单作图技能,并与平移进行比较,加深对图形运动本质的理解。教学重点
放在旋转概念建构与性质探究,难点是利用性质解决定量计算与证明问题。通过创设生活化情境、动
手实验、课堂讨论及练习巩固,培养学生空间想象、推理论证及数学表达能力,体现数学学习的价值
与思维方式。
1.教学目标
•通过具体实例认识平面图形的旋转。
•探索图形旋转的基本性质。
•会进行简单的旋转画图。
2.目标解析
•能指出旋转中心、方向、角度,并区分与平移、翻折的差异。
•在操作或图形中,能归纳得到:对应点到旋转中心距离相等;对应点与中心连线所成角等于旋转角;
对应线段、对应角相等。能利用上述性质判断两图形是否为旋转关系或完成基本证明。
•在方格纸或坐标系中,给定旋转三要素,能画出简单图形(如三角形、正方形)的旋转像,误差控制
在一格以内。
3.重点难点
• 教学重点:旋转概念及三要素的确定;旋转全等性质的发现与应用。
• 教学难点:旋转概念及三要素的确定;旋转全等性质的发现与应用。
学科网(北京)股份有限公司学生已学完平移、轴对称及初中平面几何基础,熟悉坐标表示与格点作图,具备一定空间想象
与推理能力;对“运动中的不变性”有直观体验,但旋转三要素的整体把握及性质的逻辑推导尚欠系
统;动手实践与形象思维占主导。通过对比平移、归纳表格等方式促成知识结构化;设计分层练习与
探究任务,循序渐进突破证明与计算难点。
创设情景,引入新课
问题情境:
1.知识回顾
①一个图形依次沿x轴方向、y轴方向平移后所得图形,可以看成是由原来的图形经过一次平移得到
的.
②设(x,y)是原图上一点,当它沿x轴方向平移a(a>0)个单位长度,沿y轴方向平移b(b>0)个单位长度
后,这个点与其对应点的坐标之间有如下关系:
2.情景引入
观察下面图片,在日常生活物体运动的一些场景,在运动过程中有什么共同的特点?
以上都属于旋转现象,你还能举出一些类似的例子吗?
【设计意图】借助生活情境激活旧知,让学生自觉产生“平移无法解决的新问题”,从而自然引
入“旋转”,明确学习方向。
探究点1:旋转的相关概念
1.思考交流
学科网(北京)股份有限公司(1)以上物体的运动有什么特点?
解:(1)绕着一个定点转动;
(2)沿某个方向转动;
(3) 转动一个角度.
(2)怎样来定义这种图形旋转变换?
2.知识归纳
旋转的定义:
在平面内,将一个图形绕一个定点按某个方向转动一个角度,这样的图形运动称为旋转.这个定点称为
旋转中心,转动的角称为旋转角.
转动的方向分为顺时针与逆时针.
注意:旋转不改变图形的形状和大小.
3.新知探究
如图,△ABC绕点O按顺时针方向旋转一个角度,得到△DEF,点A,B,C分别旋转到了点D,E,F.
①点A与点D是一组对应点;
②线段AB与线段DE是一组对应线段,∠BAC与∠EDF是一组对应角;
③在这一旋转过程中,点O是旋转中心,∠AOD,∠BOE,∠COF都是旋转角.
说一说其它的对应点、对应线段和对应角.
4.练一练
①下列运动属于旋转的是 ( )
A.火箭升空的运动
B.足球在草地上滚动
C.大风车运动的过程
D.传输带运输的东西
解:C.
②如图所示,△ABC是等边三角形,D是BC边的中点,△ABD逆时针旋转后到达△ACE的位置,那么:
(1)旋转中心是点_____;
(2)点B,D的对应点分别是点____;
(3)线段AB,BD,DA的对应线段分别是______;
学科网(北京)股份有限公司(4)∠B的对应角是____;
(5)旋转的角度为____.
解:A ; C,E ; 线段AC,CE,EA ; ∠ACE ; 60°
5.知识归纳
旋转三要素:
确定一次图形的旋转时,必须明确:旋转中心,旋转角,旋转方向
注意:①旋转的范围是“平面内”,其中“旋转中心,旋转方向,旋转角度”称之为旋转的三要素;
②旋转变换同样属于全等变换.
【设计意图】通过动手操作与及时反馈,突破“旋转三要素”理解难点,培养学生几何直观与语言表
达能力。
探究点2:旋转的性质
1.操作思考
如图①,两张透明纸上的四边形ABCD和四边形EFGH完全重合,在纸上选取旋转中心O,并将其固定.把
其中一张纸片绕点O旋转一定角度(如图②).
(1)观察图②中的两个四边形,你能发现哪些相等的线段和相等的角?
解:相等的线段:
AB=EF,BC=FG,CD=GH,AD=EH.
相等的角:
∠A=∠E,∠B=∠F,∠C=∠G,∠D=∠H.
(2)连接AO,BO,CO,DO,EO,FO,GO,HO,你又能发现哪些相等的线段和相等的角?
学科网(北京)股份有限公司解:相等的线段:
OA=OE,OB=OF,OC=OG,OD=OH.
相等的角:
∠AOE=∠BOF=∠COG=∠DOH.
(3)在图中再取一些对应点,画出它们与旋转中心所连成的线段,你又能发现什么?
改变透明纸上所画图形的形状,再试一试.
解:相等的线段: AO=A'O ,BO=B'O ,CO=C'O.
相等的角:∠AOA'=∠BOB' =∠COC'.
2.知识归纳
一个图形和它经过旋转所得的图形中:
①对应点到旋转中心的距离相等;
②任意一组对应点与旋转中心的连线所成的角都等于旋转角;
③对应线段相等,对应角相等.
注意:旋转中心是唯一不动的点;经过旋转,图形的形状和大小不变.
3.练一练
如图,点A、B、C、D都在方格纸的格点上,若△AOB绕点O按逆时针方向旋转到△COD的位置,
则旋转的角度为( )
A.30° B.45°
C.90° D.135°
学科网(北京)股份有限公司解:对应点与旋转中心的连线的夹角,就是旋转角,由图可知,OB、OD是对应边,∠BOD是旋转
角,所以,旋转角为90°.故选C.
4.观察思考
在下图中的(1)~(4)的四个三角形中,哪个不能由△ABC经过平移或旋转得到?
解:(1)(3)(4)可以,(2)不行。
5.典例分析
例1 如图,四边形ABCD是边长为4的正方形且DE=1,△ABF是△ADE旋转后的图形.
(1)旋转中心是点_____;
(2)旋转角是____°;
(3)AF的长=____;
(4)如果连接EF,那么△AEF是________三角形.
解:A;90;√17;等腰直角
例2 如图所示,将△AOB绕着点O旋转180°得到△DOC,过点O的一条直线分别交BA、CD的延长
线于点E、F.求证:AE=DF.
证明:∵△AOB 绕着点O旋转180°得到△DOC,
∴OB=OC,AB=CD,∠B=∠C.
在△OBE和△OCF中,
∠B=∠C,OB=OC,∠BOE=∠COF,
∴△OBE≌△OCF(ASA),
学科网(北京)股份有限公司∴BE=CF,
∴BE-AB=CF-CD,即AE=DF.
【设计意图】以“透明纸实验”促成事实发现,再通过格点与判断题即时应用,巩固“距离不变、角
度不变”两大核心性质,培养观察—猜想—论证的数学探究能力。
1.如图所示,△ABC为钝角三角形,将△ABC绕点A逆时针旋转130°得到△AB'C',连接BB',若
AC'∥BB',则∠CAB'的度数为( )
A.75° B.85° C.95° D.105°
解:D
2. 如图所示,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=8,BC=15,将△ABC绕点B顺时针旋转60°,得到
△EBD,连接DC交AB于点F,则△ACF与△BDF的周长之和为( )
A.48 B.50 C.55 D.60
解:C
3. 如图所示,△ABC的三个顶点都在方格纸的格点上,其中点A的坐标是(-1,0).现将△ABC绕点A顺时
针旋转90°,则旋转后点C的坐标是_____.
解:(2,1)
4. 如图所示,在△ABC中,∠CAB=65°,将△ABC在平面内绕点A逆时针旋转到△AB'C'的位置,使
CC'∥AB,则旋转角的度数为____.
解:50°.
学科网(北京)股份有限公司5.如图,△ABD经旋转后到达△ACE的位置,点M是AC的中点.若BD=3cm,AB=8cm,则
EC=______,AM=_____.
解:3cm,4cm
6.△ABD经过旋转后到△ACE的位置.
(1)旋转中心是哪一点?
(2)旋转了多少度?顺时针还是逆时针?
(3)如果M是AB的中点,经过上述旋转后,点M转到什么位置?
解:(1)旋转中心是点A;
(2)旋转了60 °,逆时针;
(3)点M转到了AC的中点上.
7.如图所示,在△ABC中,已知∠ABC=30°,将△ABC绕点B逆时针旋转50°后得到△A BC ,若∠A=100°,
1 1
求证:A C ∥BC.
1 1
证明:∵∠ABC=30°,∠A=100°,
∴∠C=50°.
∵将△ABC绕点B逆时针旋转50°后得到△A BC ,
1 1
∴∠CBC =50°,∠C =∠C=50°,
1 1
∴∠CBC =∠C ,
1 1
∴A C ∥BC.
1 1
8.如图所示,△ABC是等边三角形,△ABD按顺时针方向旋转后能与△CBD'重合.
(1)旋转中心是_____,旋转角是______°;
(2)连接DD',求证:△BDD'为等边三角形.
学科网(北京)股份有限公司解:点B,60
(2)证明:由旋转的性质,得BD=BD'.
∵旋转角是60°,
∴∠DBD'=60°
∴△BDD'为等边三角形.
9.如图所示,在△ABC中,AB=AC,∠BAC=40°,将△ABC绕点A按逆时针方向旋转100°得到△ADE,连
接BD,CE交于点F.
(1)求证:△ABD≌△ACE;
(2)求∠ACE的度数.
解:(1)证明:由旋转的性质得
∠BAD=∠CAE,AB=AD,AC=AE.
又∵AB=AC,
∴AB=AC=AD=AE,
∴△ABD≌△ACE.
(2)∵∠CAE=100°,AC=AE,
1
∴∠ACE=∠AEC= ×(180°-∠CAE)
2
1
= ×(180°-100°)
2
=40°.
【设计意图】精选练习题突出“旋转三要素”和“全等思想”的结合应用,帮助学生掌握基本解题套
路,提升逻辑证明能力。
学科网(北京)股份有限公司主板书 副板书
3.2 图形的旋转 第一课时 例题
探究点1 旋转的相关概念
探究点2 旋转的性质 学生练习板演
课堂小结
1.必做题:习题3.2第1题。
2.探究性作业:习题3.2第9题。
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