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1、
5.1(2) 弧度制
一、教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)課的內(nèi)容主要是學(xué)習(xí)角的一種新的度量.弧度制與角度制一樣,只是度量角的一種方法,但由于學(xué)生有先入為主的想法,所以學(xué)起來有一定的困難.本堂課首先必須清楚1弧度的概念,它與所在圓的半徑大小無關(guān).其次弧度制與角度制相比有一定的優(yōu)點(diǎn),一是在進(jìn)位上角度制在度、分、秒上是60進(jìn)制,而弧度制卻是十進(jìn)制,其二在弧長和扇形的面積的表示上弧度制也比角度制簡單. 在教學(xué)時(shí),可通過弧度制與角度制對(duì)比來分析、說明應(yīng)用弧度制的度量方法比應(yīng)用角度制的度量方法更具有優(yōu)越性.
二、教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)
(1) 理解弧度的意義,能正確地
2、進(jìn)行弧度與角度的換算,熟記特殊角的弧度數(shù);
(2) 了解角的集合與實(shí)數(shù)集R之間可以建立起一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系;
(3) 掌握弧度制下的弧長公式,會(huì)利用弧度解決某些簡單的實(shí)際問題;
(4) 在理解弧度制定義的基礎(chǔ)上,領(lǐng)會(huì)弧度制定義的合理性;
(5) 通過學(xué)習(xí),理解并認(rèn)識(shí)角度制與弧度制都是對(duì)角度量的方法,二者是辯證統(tǒng)一的.
三、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
重點(diǎn):理解弧度制引入的必要性,掌握定義,能熟練地進(jìn)行角度制與弧度制的互化.
難點(diǎn):弧度制定義的理解.
四、教學(xué)流程設(shè)計(jì)
實(shí)例引入
概念辨析
鞏固練習(xí)
總結(jié)提煉
作業(yè)及反饋
拓展與思考
五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
3、
一、情景引入
回顧:我們?cè)谄矫鎺缀沃醒芯拷堑亩攘?,?dāng)時(shí)是用度作為單位來度量角,的角是如何定義的?
我們規(guī)定把周角的作為度的角.
把用度作為單位來度量角的制度叫做角度制.
例:已知三角形中兩個(gè)內(nèi)角分別為,,求它的另一個(gè)內(nèi)角的大小.
在角度制下,當(dāng)把兩個(gè)帶著度、分、秒各單位的角相加、相減時(shí),由于運(yùn)算進(jìn)率非十進(jìn)制,給我們帶來不少困難.那么我們能否重新選擇角的單位,使在該單位制下兩角的加、減運(yùn)算與常規(guī)的十進(jìn)制加減法一樣去做呢?本節(jié)課就來嘗試選擇這種新單位.
二、學(xué)習(xí)新課
1、概念形成
n 弧度制的定義
我們把等于半徑長的圓弧所對(duì)的圓心角叫做1弧度的角,如圖1,弧的長
4、等于半徑,弧所對(duì)的圓心角就是弧度的角,弧度制的單位符號(hào)是,讀作弧度.
圖1
的弧度數(shù) 的弧度數(shù)
提問:若弧是一個(gè)半圓,則其圓心角的弧度數(shù)是多少?
若弧是一個(gè)整圓,則其圓心角的弧度數(shù)是多少?
因?yàn)榘雸A的弧長,其圓心角的弧度數(shù)是,同理,若弧是一個(gè)整圓,其圓心角的弧度數(shù)是.
在到的角的弧度數(shù)必然適合不等式,角的概念推廣后,弧的概念也隨之推廣,任一正角的弧度數(shù)都是一個(gè)正數(shù).如果圓心角表示一個(gè)負(fù)角,且它所對(duì)的弧長,則這個(gè)圓心角的弧度數(shù)是,由此我們給出弧度制的定義:一般地,
正角的弧度數(shù)是一個(gè)正數(shù),負(fù)角的弧度數(shù)是一個(gè)負(fù)數(shù),零角的弧度數(shù)是0;角的弧度數(shù)的絕對(duì)值,其中是以角
5、作為圓心角時(shí)所對(duì)的弧長, 是圓的半徑,這種以弧度作為單位來度量角的單位制,叫做弧度制.
提問:為什么可以用弧長與其半徑的比值來度量角的大小呢?
即這個(gè)比值是否與所取的圓的半徑大小無關(guān)呢?
(易證以角為圓心角所對(duì)的弧長與其半徑的比值,由的大小來確定,與所取的半徑大小無關(guān),僅與角的大小有關(guān).)
因?yàn)椋梢缘玫?,那弧長等于圓弧所對(duì)圓心角的弧度數(shù)的絕對(duì)值與半徑的積,這個(gè)公式比采用角度制時(shí)相應(yīng)公式要簡單.
問題:試用角的弧度數(shù)表示扇形的面積公式.
扇形面積公式:.
2、角度制與弧度制的互化
用“弧度”與“度”去度量每一個(gè)角時(shí),除了零角以外,所得到的量數(shù)都是不同的,但它們既然是度量同一個(gè)
6、角的結(jié)果,二者就可以相互換算.我們已經(jīng)知道:若弧是一個(gè)整圓,它的圓心角是周角,其弧度數(shù)是,而在角度制里它是,因此,兩邊除以2,得若將等式兩邊同除以180,得;
同理,若將等式兩邊同除以,得(即)
例1:把角化為弧度制.
答:.
例2:把角化為角度制.
答:.
[說明]在進(jìn)行角度制與弧度制互化時(shí)要抓住這個(gè)關(guān)鍵.
下面請(qǐng)大家寫出一些特殊角的弧度數(shù).
角度
弧度
按從左至右順序其答案是:、、、、、、、、、、.今后我們用弧度制表示角的時(shí)候,“弧度”二字或“”通常省略不寫,而
7、只寫相應(yīng)的弧度數(shù).例如:角就表示是弧度的角,就表示弧度的角的余弦,即.
例3:計(jì)算下列各式的值
(1) (2) (精確到)
答: (1) ;
?。?).
[說明]第(2)小題使用計(jì)算器計(jì)算,教師可提醒學(xué)生注意計(jì)算器的設(shè)置,需根據(jù)問題,選擇角度制還是弧度制.
3、角度制與弧度制的比較
引進(jìn)弧度制后,我們應(yīng)將它與角度制進(jìn)行比較,同學(xué)們應(yīng)明確:① 弧度制是以“弧度”為單位度量角的制度,角度制是以“度”為單位度量角的制度;② 弧度是等于半徑長的圓弧所對(duì)的圓心角(或該?。┑拇笮?,而是圓的所對(duì)的圓心角的大小;③ 不論是以“弧度”還是以“度”為單位的角的大小都是一個(gè)與半徑大小無關(guān)的定
8、值.
4、角的集合與實(shí)數(shù)集R之間的一一對(duì)應(yīng)
正角
零角
負(fù)角
正數(shù)
零
負(fù)數(shù)
用弧度制來度量角,實(shí)際上是在角的集合與實(shí)數(shù)集R之間建立這樣的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系(如圖2所示).
圖2
每一個(gè)角都有唯一的一個(gè)實(shí)數(shù)(即這個(gè)角的弧度數(shù))與它對(duì)應(yīng);反過來,每一個(gè)實(shí)數(shù)也都有唯一的一個(gè)角(角的弧度數(shù)等于這個(gè)實(shí)數(shù))與它對(duì)應(yīng).
[說明]以后我們將要學(xué)習(xí)的三角函數(shù)看成是以實(shí)數(shù)為自變量的函數(shù),它的自變量的意義可以有多種解釋,從而使三角函數(shù)的應(yīng)用更加廣泛,在數(shù)學(xué)與科學(xué)研究中普遍采用弧度制,這是重要的原因之一.
例4:下列各角中哪幾個(gè)是第二象限角?
(1) (
9、2) (3)
(4) (5) (6)
答:(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
從而可知(2)、(4)、(5)所給的角在第二象限內(nèi).
說明:① 用弧度制表示終邊重合的角的方法;
② 把一角化為形式,其中,從而可判斷角所在的象限.
③ 在同一問題求解過程中,兩種單位不能混用,如 寫法不妥.
例5:填空
(1) 在內(nèi)與終邊重合的角是___________.
(2) 圓的弧長等于該圓內(nèi)接正三角形的邊長,則該弧所對(duì)的圓心角的弧度數(shù)是___________.
(3) 在扇形中,,弧長
10、為,則此扇形內(nèi)切圓的面積是___________.
答:(1) ;(2) ;(3).
三、鞏固練習(xí)
練習(xí)5.1(2)
四、課堂小結(jié)
(1)弧度制的定義;
(2)弧度制與角度制之間的互化();
(3)扇形弧長公式:,扇形面積公式:;
(4)掌握用弧度制表示終邊重合的角;
(5)理解弧度制的思想.
五、課后作業(yè)
練習(xí)冊(cè) P13-15
習(xí)題5.1 A組 1.(2),3,4,5,7
習(xí)題5.1 B組 3,4
六、教學(xué)設(shè)計(jì)說明
1、 要使學(xué)生理解弧度制與引入弧度制的必要性.弧度制與角度制一樣,只是度量角的一種方法,但由于學(xué)生有先入為主的想法,所以學(xué)起來有一定的困難. 首先必須清楚1弧度的概念,它與所在圓的半徑大小無關(guān).其次弧度制與角度制相比有一定的優(yōu)點(diǎn),一是在進(jìn)位上角度制在度、分、秒上是六十進(jìn)制,而弧度制卻是十進(jìn)制;其二在弧長和扇形的面積的表示上弧度制也比角度制簡單. 在教學(xué)時(shí),通過弧度制與角度制對(duì)比分析、說明應(yīng)用弧度制的度量比應(yīng)用角度制的度量方法具有優(yōu)越性;
2、 關(guān)于弧度制與角度制之間互化,教學(xué)時(shí)要抓住這個(gè)關(guān)鍵引導(dǎo)學(xué)生.
3、 教學(xué)應(yīng)注意強(qiáng)調(diào)在同一式中,所采用的單位必須一致.