人教B版必修4 1.1.2　弧度制和弧度制与角度制的换算 教案.doc

示范教案教学分析在物理学和日常生活中，一个量常常需要用不同的方法进行度量，不同的度量方法可以满足我们不同的需要现实生活中有许多计量单位，如度量长度可以用米、厘米、尺、码等不同的单位制，度量重量可以用千克、斤、吨、磅等不同的单位制，度量角的大小可以用度为单位进行度量，并且一度的角等于周角的，记作1.通过类比引出弧度制，给出1弧度的定义，然后通过探究得到弧度数的绝对值公式，并得出角度和弧度的换算方法在此基础上，通过具体的例子，巩固所学概念和公式，进一步认识引入弧度制的必要性这样可以自然地引入弧度制，并让学生在探究过程中，更好地形成弧度的概念，建立角的集合与实数集的一一对应，为学习任意角的三角函数奠定基础通过探究讨论，关键弄清1弧度角的定义，使学生建立弧度的概念，理解弧度制的定义，达到突破难点之目的通过电教手段的直观性，使学生进一步理解弧度作为角的度量单位的可靠性、可行性通过周角的两种单位制的度量，得到角度与弧度的换算公式，使学生认识到角度制、弧度制都是度量角的制度，二者虽单位不同，但却是互相联系、辩证统一的进一步加强对辩证统一思想的理解，渗透数学中普遍存在、相互联系、相互转化的观点有条件的学校可进行计算机练习，学习电子表格和scilab中的公式计算功能以后学生可使用这一功能检查自己的计算结果 .三维目标1通过类比长度、重量的不同度量制，使学生体会一个量可以用不同的单位制来度量，从而引出弧度制通过弧度制的学习，培养学生理性思维的良好习惯2通过探究使学生认识到角度制和弧度制都是度量角的制度，总结引入弧度制的好处，学会归纳整理并认识到任何新知识的学习，都会为解决实际问题带来方便，从而激发学生的学习兴趣重点难点教学重点：理解弧度制的意义，并能进行角度和弧度的换算教学难点：弧度的概念及其与角度的关系课时安排1课时导入新课思路1.(类比导入)测量人的身高常用米、厘米为单位进行度量，这两种度量单位是怎样换算的？家庭购买水果常用千克、斤为单位进行度量，这两种度量单位是怎样换算的？度量角的大小除了以度为单位度量外，还可采用哪种度量角的单位制？它们是怎样换算的？思路2.(情境导入)利用古代度量时间的一种仪器日晷，或者利用普遍使用的钟表在初中，已学过利用角度来度量角的大小，现在来学习角的另一种度量方法弧度制推进新课(1)在初中几何里，我们学习过角的度量，1的角是怎样定义的呢？(2)我们从度量长度和重量上知道，不同的单位制能给我们解决问题带来方便，那么角的度量是否也能用不同单位制呢？活动：教师先让学生思考或讨论问题，并让学生回忆初中有关角度的知识，提出这是认识弧度制的关键，为更好地理解角度弧度的关系奠定基础讨论后教师提问学生，并对回答好的学生及时表扬，对回答不准确的学生提示引导考虑问题的关键教师板书弧度制的定义：规定长度等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角以弧度为单位来度量角的制度叫做弧度制；在弧度制下，1弧度记作1 rad.如图1中，的长等于半径r，ab所对的圆心角aob就是1弧度的角，即1.图1讨论结果：(1)1的角可以理解为将圆周角分成360等份，每一等份的弧所对的圆心角就是1.它是一个定值，与所取圆的半径大小无关(2)能，用弧度制(1)作半径不等的甲、乙两圆，在每个圆上作出等于其半径的弧长，连结圆心与弧的两个端点，得到两个角，将乙图移到甲图上，两个角有什么样的关系？(2)如果一个半径为r的圆的圆心角所对的弧长是l，那么的弧度数是多少？既然角度制、弧度制都是角的度量制，那么它们之间如何换算？活动：教师引导学生学会总结和归纳角度制和弧度制的关系，使学生明确：第一，弧度制是以“弧度”为单位来度量角的单位制，角度制是以“度”为单位来度量角的单位制；第二，1弧度是等于半径长的弧所对的圆心角(或这条弧)的大小，而1的角是周角的；第三，无论是以“弧度”还是以“度”为单位，角的大小都是一个与半径大小无关的定值教师要强调，为了让学生习惯使用弧度制，本教科书在后续的内容中尽量采用弧度制讨论结果：(1)完全重合，因为都是1弧度的角(2)；将角度化为弧度：3602 rad，1 rad0.017 45 rad；将弧度化为角度：2 rad360，1 rad()57.305718.弧度制与角度制的换算公式：设一个角的弧度数为 rad()，nn(rad)在引入弧度制后，可以引导学生建立弧与圆心角的联系弧的度数等于圆心角的度数随着角的概念的推广，圆心角和弧的概念也随之推广：从“形”上说，圆心角有正角、零角、负角，相应地，弧也就有正弧、零弧、负弧；从“数”上讲，圆心角与弧的度数有正数、0、负数圆心角和弧的正负实际上表示了“角的不同方向”，每一个圆心角都有一条弧与它对应，并且不同的圆心角对应着不同的弧，反之亦然(1)引入弧度之后，在平面直角坐标系中，终边相同的角应该怎么用弧度来表示？扇形的面积与弧长公式用弧度怎么表示？(2)填写下列的表格，找出某种规律的长ob旋转的方向aob的弧度数aob的度数r逆时针方向2r逆时针方向r12r20180360 (3)你能写出把角度值n换算为弧度值的一个算法吗？活动：设置这个表格的意图是让学生对一些特殊角填表，然后概括出一般情况教师让学生互动起来，讨论并总结出规律，提问学生的总结情况，让学生板书，教师对做正确的学生给予表扬，对没有总结完全的学生进行简单的提示检查完毕后，教师做个总结由上表可知，如果一个半径为r的圆的圆心角所对的弧长是l，那么的弧度数的绝对值是.这里，应当注意从数学思想的高度引导学生认识“换算”问题，即角度制、弧度制都是角的度量制，那么它们一定可以换算推而广之，同一个数学对象用不同方式表示时，它们之间一定有内在联系，认识这种联系性也是数学研究的重要内容之一教师指出，角的概念推广以后，无论用角度制还是用弧度制，都能在角的集合与实数集r之间建立一种一一对应的关系：每一个角都有唯一的一个实数(角度数或弧度数)与它对应；反过来，每一个实数也都有唯一的一个角和它对应在理解以上的对应关系时，应该注意角度制是60进位制，遇到356这样的角，应该把它化为10进制的数值35.1，但是弧度数不存在这个问题，因为弧度数是十进制的实数这是角度制与弧度制的一个重要区别值得注意的是：今后在表示与角终边相同的角时，有弧度制与角度制两种单位制，要根据角的单位来决定另一项的单位，即两种单位不能混用，绝对不能出现k360或者2k60一类的写法在弧度制中，与角终边相同的角，连同角在内，可以写成2k(kz)的形式如图2为角的集合与实数集r之间的一一对应关系图2讨论结果：(1)与角终边相同的角，连同角在内，可以写成2k(kz)的形式弧度制下关于扇形的公式为lr，sr2，slr.(2)的长ob旋转的方向aob的弧度数aob的度数r逆时针方向1802r逆时针方向2360r逆时针方向157.32r顺时针方向2114.6r顺时针方向1800未旋转00r逆时针方向1802r逆时针方向2360 (3)把角度值n换算为弧度值的一个“算法”如下：给变量n和圆周率的近似值赋值；如果角度值n是以“度、分、秒”形式给出，先把n化为以“度”为单位的10进制表示；计算(把1换算为弧度值)，得出的结果赋给变量a；计算na，赋值给变量.就是这个角的弧度值思路1例 1下列命题中，真命题是()a一弧度是一度的圆心角所对的弧b一弧度是长度为半径的弧c一弧度是一度的弧与一度的角之和d一弧度是长度等于半径长的弧所对的圆心角，它是角的一种度量单位活动：本例目的是让学生在教师的指导下理解弧度制与角度制的联系与区别，熟练掌握定义根据弧度制的定义，对照各项，可知d为真命题答案：d变式训练下列四个命题中，不正确的一个是()a半圆所对的圆心角是 radb周角的大小是2c1弧度的圆心角所对的弧长等于该圆的半径d长度等于半径的弦所对的圆心角的大小是1弧度答案：d例 2(1)把11230化成弧度(精确到0.001)；(2)把11230化成弧度(用表示)解：(1)按照上面写出的算法步骤，依次计算：n11230，3.141 6；n112112.5；a0.017 5；na1.968 75.因此1.969 rad.(2)11230().例 3将下列用弧度制表示的角化为2k(kz，0,2)的形式，并指出它们所在的象限：(1)；(2)；(3)20；(4)2.活动：本题的目的是让学生理解什么是终边相同的角，教师给予指导并讨论归纳出一般规律，即终边在x轴、y轴上的角的集合分别是：|k，kz，|k，kz第一、二、三、四象限角的集合分别为：|2k2k，kz，|2k2k，kz，|2k2k，kz，|2k2k2，kz解：(1)4，是第一象限角(2)10，是第二象限角(3)2036.281.16，是第四象限角(4)23.464，是第二象限角点评：在这类题中对于含有的弧度数表示的角，我们先将它化为2k(kz，0,2)的形式，再根据角终边所在的位置进行判断，对于不含有的弧度数表示的角，取3.14，化为k6.28，kz，|0,6.28)的形式，通过与，比较大小，估计出角所在的象限.变式训练(1)把1 480写成2k(kz，0,2)的形式；(2)若4，0)，且与(1)中终边相同，求.解：(1)1 48010，00，la2r0，0r.当r时，smax.此时，la2，2.故当扇形的圆心角为2 rad时，扇形的面积取最大值.变式训练已知一个扇形的周长为4，圆心角为80，求这个扇形的面积解：设扇形的半径为r，面积为s，由已知知道，扇形的圆心角为80，扇形的弧长为r，由已知，r2r4，r2.sr2.故扇形的面积为.点评：求扇形的关键是求得扇形的圆心角、半径、弧长三个量中的任意两个量相反，也可由扇形的面积结合其他条件，求扇形的圆心角、半径、弧长解题时要注意公式的灵活变形及方程思想的运用.由学生总结弧度制的定义，角度与弧度的换算公式与方法教师强调角度制与弧度制是度量角的两种不同的单位制，它们是互相联系的，辩证统一的；角度与弧度的换算，关键要理解并牢记180 rad这一关系式，由此可以很方便地进行角度与弧度的换算课本本节练习a组3,4；练习b组3,4,5.本节课的设计思想是：在学生的探究活动中通过类比引入弧度制这个概念并突破这个难点因此一开始要让学生从图形、代数两方面深入探究，不要让开始的探究成为一种摆设通过探究让学生明确知识依附于问题而存在，方法为解决问题的需要而产生将弧度制的概念的形成过程自然地贯彻到教学活动中去，由此把学生的思维推到更宽的广度本节设计的特点是由特殊到一般、由易到难，这符合学生的认知规律；让学生在探究中积累知识，发展能力，对形成科学的探究未知世界的严谨作风有着良好的启迪但由于学生知识水平的限制，本节不能扩展太多，建议让学有余力的学生继续总结归纳用弧度来计量角的好处并为后续三角函数的学习奠定基础一、密位制度量角度量角的单位制，除了角度制、弧度制外，军事上还常用密位制密位制的单位是“密位”.1密位就是圆的所对的圆心角(或这条弧)的大小因为3606 000密位，所以116.7密位，1密位0.063.6216.密位的写法是在百位上的数与十位上的数之间画一条短线，例如7密位写成007，读作“零，零七”，478密位写成478，读作“四，七八”二、备用习题1一条弦的长度等于圆的半径，则这条弦所对的圆心角的弧度数是()a.b.c1d2圆的半径变为原来的2倍，而弧长也增大到原来的2倍，则()a扇形的面积不变 b扇形的圆心角不变c扇形的面积增大到原来的2倍 d扇形的圆心角增大到原来的2倍3下列表示的为终边相同的角的是()ak与2k(kz) b.与k(kz)ck与k(kz) d(2k1)与3k(kz)4已知02，7角的终边与角的终边重合，则_.5已知扇形的周长为6 cm，面积为2 cm2，求扇形的中心角的弧度数6若(，0)，(0，)，求，的范围，并指出它们各自所在的象限7用弧度表示顶点在原点，始边重合于x轴的非负半轴，终边落在阴影部分内的角的集合(不包括边界，如图5所示)图58(1)角，的终边关于直线yx对称，写出与的关系式；(2)角，的终边关于直线yx对称，写出与的关系式参考答案：1a2.b3.c4.，5解：设扇形所在圆的半径为r，扇形的中心角为，依题意有r2r6，且r22，r1，4或r2，1.4或1.6解：，在第一象限或第四象限，或的终边在x轴的非负半轴上0，在第三象限或第四象限，或的终边在y轴的非正半轴上7解：(1)|2k2k，kz；(2)|2k2k，kz；(3)|2k2k，kz|2k2k，kz|nn，nz8解：(1)2k，kz；(2)2k，kz.三、钟表的分针与时针的重合问题弧度制、角度制以及有关弧度的概念，在日常生活中有着广泛的应用，我们平时所见到的时钟上的时针、分针的转动，其实质都反映了角的变化时间的度量单位时、分、秒分别与角2(rad)，(rad)，(rad)相对应，只是出于方便的原因，才用时、分、秒时钟上的数学问题比较丰富，下面我们就时针与分针重合的问题加以研讨例题在一般的时钟上，自零时开始到分针与时针再一次重合，分针所转过的角的弧度数是多少(在不考虑角度方向的情况下)?甲生：自零时(此时时针与分针重合，均指向12)开始到分针与时针再一次重合，设时针转过了x弧度，则分针转过了2x弧度，而时针走1弧度相当于经过 h