圆周率和圆的周长公式
教学目标:1.通过实验探究,理解圆周率的意义,熟记圆周率的近似值,掌握圆的周长公式并能运用公式解决相关的实际问题。
经历猜想、操作、测量、计算、验证、讨论和归纳等数学活动的过程,体会化曲为直的思想,理解圆周率的含义,进一步积累认识图形的学习经验,发展数学思考的动手能力。
3.进一步体验图形与生活的联系,感受平面图形的学习价值,提高数学学习的兴趣和学好数学的自信心。了解中国古代数学家对圆周率的孜孜探求,增强民族自信心与自豪感。
教学重点: 探究圆周长与直径之间的关系,掌握圆周长公式。
教学难点: 理解圆周率的意义, 能运用圆的周长公式解决一些简单的实际问题。
教学准备:
学生每小组准备铅笔、三角板、直尺、细线、一元硬币、有一个面是圆的物体;
每位同学准备硬币一枚。
教师准备课件及硬币一枚。
教学过程:
一、复习导入
导入:同学们,你们还记得什么是周长吗?那圆的周长是什么?
动画演示:红小蚂蚁绕圆走一圈。
师:你知道刚刚小蚂蚁走的一圈就是圆的什么吗?(圆的周长)
(揭示课题、板书课题。)
2、拿出手中的硬币,用手摸一摸这枚圆形硬币的周长。(师生同演示)
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图中车轮一周的长度就是圆的周长。
3.小组交流:从你课前滚动大小不同的圆片的过程中, 你有什么发现?
那这3个车轮各滚动一周,哪个车轮行的路程比较长呢?显然,车轮越大,滚动一周就滚得越远。用数学的语言来说,车轮的直径越大,它的周长就越大。
4.课件演示车轮滚动,验证学生的发现。
5.全班交流:
你觉得圆的周长和圆的什么关系?(直径越大,圆也就越大,所以周长也越长。因为直径是半径的 2 倍,所以说圆的周长跟半径也有关。
二、观察对比,猜想圆的周长与直径的关系
1、课件出示:
师:图中正方形里有一个最大的圆。红小蚂蚁和黑小蚂蚁比赛跑步,红小蚂蚁沿着图中的圆周跑, 黑小蚂蚁沿着正方形边跑,
谁先跑完一圈谁就羸。你觉得这场比赛公平吗?为什么?
2、正方形的周长怎么计算?(边长× 4)正方形的周长是它边长的几倍?
课件出示:
图中正方形的周长是圆直径的几倍?为什么?
再大胆地猜一猜,圆周长大概是直径的几倍呢?为什么比4 倍少?
3、 出示:
师:刚刚通过与正方形的对比观察, 我们发现圆周长比它直径的 4 倍少一点。
看来大家的观察力真不错,还想再试试吗?
图中圆的周长和顶点都在圆上的正六边形周长比,谁大?为什么?
( 两点连线中,线段最短。)
师边指图,边介绍:把正六边形相对的顶点两两连接,正六边形就被分成了六个完全相同的等边三角形,想一想,图中正六边形的周长是圆半径的几倍?为什么?是直径的几倍呢?
现在你能说说圆周长大约是直径的几倍吗?
三、实验操作,探究圆周长的计算方法
师:通过观察思考,我们发现圆的周长是它直径的3 点几倍,那么究竟是多少呢?让我们一起动手测量。
1、探究圆周长的测量方法。
实验一:化曲为直
提出问题:一枚一元硬币,你能想办法测出它的直径和周长吗?
实验活动要求:
想一想:能用什么方法测量一元硬币的周长和半径。
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做一做:用你的方法测量出一元硬币的周长和半径。
记一记:把你测量的数据填在下面的表格中。
直径
周长
周长/直径
一元硬币
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实验经验交流:
说说测量过程中遇到了哪些困难?都是怎么解决的?
(1)测量直径的方法。
在前面的练习十三第8题中介绍了测圆直径的方法,我们也可以借助三角板和直尺来测量硬币的直径,将两个三角板的直角边夹住硬币,另外两边紧贴直尺,两个三角板之间的距离就是硬币的直径。
(2)测量圆周长的方法。
我们用线绕硬币一周,剪去多余部分。将线拉直后,量出长度。
也可以先画一条射线,将硬币沿着射线滚动一周,测出起点和终点的距离,就是硬币的周长。
中秋节猜灯谜这两种方法,都是把圆的边线从曲线转化为直线,我们可以测量出硬币的直径是2.5cm,
周长是8cm。填入下面的表格。
直径
周长
周长/直径
一元硬币
2.5cm
8cm
3.2
(3)、指出:无论是绕线法还是滚测法, 我们都是原本弯曲的线转化成了直的线段进行测量, 这在数学上是一种重要的思想,叫“化曲为直”。
3、小组合作,探究圆周长与直径的关系。
(1)提出问题:你能用“化曲为直”的方法测量出你的圆形物体的周长和直径吗?
实验活动要求:
测一测:测量出你的圆形物体的周长和直径。
记一记:把你测量的数据填在下面的表格中。
庆祝教师节黑板报想一想:用周长除以直径得到的结果有什么特点?
直径
周长
周长/直径(保留两位小数)
一元硬币
2.5cm
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8cm
3.20
(2)建议:为了更好地利用时间,提高效率, 请你们在动手测量之前考虑好怎样分工更合理。
(3)学生操作,师巡视指导。
(4)指名小组汇报结果。
(5)通过测量和计算,你发现圆的周长和直径之间是什么关系?
小结:任何一个圆的周长总是直径的3 倍多一 点。
4、认识圆周率。
(1)自主阅读课本 93 页“试一试”上面的内容。
(2)说说你读懂了什么。生汇报,师相机板书。
(3)小结:任何一个圆的周长除以直径的商都是一个固定的数,我们把它叫圆周率,用字母 π 表示。π 是一 个无限不循环小数。在计算时,一般保留两位小数,取它的近似值 3.1
4. 换句话说,圆的周长大约是它直径的 3.14 倍,因此,我们可以怎样计算圆的周长? 用字母怎么表示?
四、应用公式,解决问题。
1、课本 93 页“练 一练”。
学生独立完成后,实物投影展示汇报。
补充阅读,拓展延伸。
出示课本 95 页“你知道吗?”
课件出示文字,配以旁白介绍。
简要说说看完的感想。
五、反思总结
提问:这节课我们学习了什么内容?有什么收获和体会?
拓展阅读
圆周率的应用很广泛,尤其是在天文、历法方面,凡牵涉到圆的一切问题,都要使用圆周率来推算。如何正确地推求圆周率的数值,是世界数学史上的一个重要课题。
中国古代数学家们对这个问题十分重视,研究也很早。在《周髀算经》和《九章算术》中就提出径一周三的古率,定圆周率为三,即圆周长是直径长的三倍。此后,经过历代数学家的相继探索,推算出的圆周率数值日益精确。
东汉张衡:推算出的圆周率值为3.162。
三国时王蕃:推算出的圆周率数值为3.155。
魏晋时刘徽在为《九章算术》作注时创立了新的推算圆周率的方法——割圆术,将圆周率的近似值为3.14;并且说明这个数值比圆周率实际数值要小一些。
南朝时代的何承天:求得的圆周率数值为3.1428。
南朝时代的皮延宗:求出圆周率值为22/7≈3.142857。
南北朝时期杰出的数学家祖冲之一生钻研自然科学。他在刘徽开创的探索圆周率的精确方法的基础上,首次将“圆周率”精算到小数第七位,即在3.1415926和3.1415927之间。
直到1000多年后,这一记录才被阿拉伯数学家阿尔·卡西打破。
在没有计算机的古代,计算圆周率的过程很艰难,但正如华罗庚所说:“难”也是如此,面对悬崖峭壁,一百年也看不出一条缝来,但用斧凿,能进一寸进一寸,得进一尺进一尺,不断积累,飞跃必来,突破随之。
我国古代先贤一代代传承,一个比一个更加精确,最终领先了世界1000多年。