KHÁI NIỆM VỀ MẶT TRÒN XOAY tiết 1 - Phân biệt được các khái niệm: mặt nón tròn xoay, hình nón tròn xoay và khối nón tròn xoay.. - Biết tính diện tích xung quanh của hình nón, khối nón t
Trang 1Ngày soạn : 17/11/2017
Chương II MẶT NÓN, MẶT TRỤ, MẶT CẦU
Tiết 12 §1 KHÁI NIỆM VỀ MẶT TRÒN XOAY (tiết 1)
- Phân biệt được các khái niệm: mặt nón tròn xoay, hình nón tròn xoay và khối nón tròn xoay
- Biết tính diện tích xung quanh của hình nón, khối nón tròn xoay
3 Tư duy
- Có tinh thần hợp tác, tích cực tham gia bài học, rèn luyện tư duy logic
4 Thái độ:- Cẩn thận, chính xác trong tính toán, vẽ hình
II Chuẩn bị
1 GV: Giáo án, đồ dùng dạy học
2 HS : SGK, sách bài tập, bút, thước kẻ và hệ thống ví dụ , bài tập
Ở THCS học sinh đã được giới thiệu về một số mặt tròn xoay
III Phương pháp: Kết hợp linh hoạt các phương pháp vấn đáp
gợi mở, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
IV Tiến trình bài học
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
GV mô tả việc tạo nên một mặt tròn xoay
trong không gian
H1: Một mặt tròn xoay hoàn toàn được xác
định khi biết những yếu tố nào?
H2: Hãy nêu tên một số vật mà mặt ngoài
Trang 2Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
GV mô tả việc tạo nên một mặt nón tròn xoay
trong không gian
H1: Mặt nón tròn xoay là mặt tròn xoay với
trục và đường sinh có mối quan hệ như thế
với 0o 90o
O
Góc 2 gọi là góc ở đỉnh của mặt nón d
GV mô tả việc tạo nên một hình nón tròn
xoay trong không gian
H1: Hãy chỉ ra các yếu tố của hình nón tròn
xoay?
GV hướng dẫn HS xác định điểm thuộc và
không thuộc hình nón
GV phân biệt cho HS điểm trong và điểm
ngoài của khối nón
2 Hình nón tròn xoay và khối nón tròn xoay a) Hình nón tròn xoay:
Hình nón tròn xoay (Hình nón) là mặt tròn xoaykhi quay tam giác vuông OMI quanh cạnh OI:
- Đỉnh: O
- Chiều cao: Độ dài OM
- Mặt xung quanh: Phần mặt tròn xoay có đường sinh OM và trục OI
- Đáy: Hình tròn tâm I, bán kính IM
b) Khối nón tròn xoay: Phần không gian được
giới hạn bởi một hình nón tròn xoay kể cả hìnhnón đó
Chú ý: Đỉnh, mặt đáy, đường sinh của khối nón
là đỉnh, mặt đáy, đường sinh của hình nón tươngứng
24
O
I
M
Trang 3GV: Bằng việc xây dựng khái niệm hình chóp
nội tiếp một hình nón, ta chứng minh được
diện tích xung quanh của hình nón tròn xoay
là:
Sxq rl
H1: Để tính diện tích xung quanh của hình
nón tròn xoay ta cần phải xác định được
những yếu tố nao?
3 Diện tích xung quanh của hình nón tròn xoay.
- Diện tích xung quanh:Sxq rl
Trong đó: r là bán kính đường tròn đáy, l là độdài đường sinh
- Diện tích toàn phần: Stp rl r2
Chú ý: Diện tích xung quanh, diện tích toàn
phần của khối nón là diện tích xung quanh, diệntích toàn phần của mặt nón tương ứng
GV: Cũng bằng việc xây dựng khối chóp nội
tiếp một khối nón, ta chứng minh được thể
tích của khối nón tròn xoay là:
1
3
H1: Tính B theo r và từ đó suy ra công thức
tính thể tích của khối nón theo r và h?
H2: Để tính thể tích của khối nón tròn xoay ta
cần phải xác định được những yếu tố nao?
5 Ví dụ: Trong không gian cho tam giác
vuông OIM vuông tại I, góc IOM � 30o,
IM=a Khi quay tam giác OIM quanh cạnh
góc vuông OI thì đường gấp khúc OMI tạo
thành một hình nón tròn xoay
a) Tính diện tích xung quanh của hình nón
tròn xoay đó
b) Tính thể tích của khối nón tròn xoay được
tạo nên bởi hình nón tròn xoay nói trên
H1: Xác định r và l Từ đó suy ra diện tích
xung quanh của hình nón?
H2: Xác định h Từ đó suy ra thể tích của khối
- GV treo bảng phụ củng cố kiến thức toàn bài, khắc sâu cho học sinh cách phân biệt mặt nón tròn
xoay, hình tròn xoay, khối tròn xoay
5 Hướng dẫn về nhà: bài tập 1, 2, 3 trang 39 SGK
Đọc tiếp nội dung còn lại
*******************************************************************************
Ngày soạn:17/11/2017
Trang 4Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
TIẾT 13 §1 KHÁI NIỆM VỀ MẶT TRỊN XOAY (tiết 2)
- Phân biệt được các khái niệm: mặt trụ trịn xoay, hình trụ trịn xoay và khối trụ trịn xoay
- Biết tính diện tích xung quanh hình trụ, khối trụ trịn xoay
3 Tư duy
- Cĩ tinh thần hợp tác, tích cực tham gia bài học, rèn luyện tư duy logic
4 Thái độ:- Cẩn thận, chính xác trong tính tốn, vẽ hình
II Chuẩn bị
1 GV: Giáo án, đồ dùng dạy học
2 HS : SGK, sách bài tập, bút, thước kẻ và hệ thống ví dụ , bài tập
Ở THCS học sinh đã được giới thiệu về một số mặt trịn xoay
III Phương pháp: Kết hợp linh hoạt các phương pháp vấn đáp
gợi mở, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
IV Tiến trình bài học
Gv giới thiệu về mặt trụ trịn xoay
thì đường thẳng l sinh ra mơt mặt trịn xoayđược gọi là mặt trụ tròn xoay (haymặt trụ)
: trục của mặt trụ
l: đường sinh của mặt trụ
Trang 5HOẠT ĐỘNG CUẢ GV HOẠT ĐỘNG HS
* Chú ý:
Diện tích xung quanh, diện tích tồn phần
của hình trụ trịn xoay cũng là diện tích
xung quanh, diện tích tồn phần của khối
trụ được giới hạn bởi hình trụ đĩ
Hoạt động 3:
Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’
cạnh a Tính diện tích xung quanh của hình
a/ Hình trụ trịn xoay :
Ta xét hình chữ nhật ABCDù Khiquay hình chữ nhật ABCDù xungquanh một cạnh nào đĩ, thì hình chữ nhậtABCDù sẽ tạo thành một hình gọi là hìnhtrụ tròn xoay
b/ Khối trụ trịn xoay:
Khối trụ trịn xoay là phần khơng gian được giớihan bởi một hình trụ trịn xoay kể cả hình trụ trịnxoay đĩ
Ta gọi mặt đáy, chiều cao, đường sinh, bán kínhcủa một hình trụ theo thứ tự là mặt đáy, chiều cao,đường sinh, bán kính của một khối trụ tương ứng
3 Diện tích xung quanh của hình trụ trịn xoay:
a/ Diện tích xung quanh của hình trụ trịn xoay
là giới hạn của diện tích xung quanh hình lăng trụđều nội tiếp hình trụ đĩ khi số cạnh đáy tăng lên vơhạn
b/ Cơng thức tính diện tích xung quanh của hình trụ:
Sxq = 2rl
4 Thể tích của khối trụ trịn xoay:
a/ Thể tích của khối trụ trịn xoay là giới hạn
của thể tích khối lăng trụ đều nội tiếp khối trụ đĩkhi số cạnh đáy tăng lên
b/ Cơng thức tính thể tích khối trụ trịn xoay:
Trang 6Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
trụ và thể tích của khối trụ có hai đáy là hai
hình tròn ngoại tiếp hai hình vuông ABCD
và A’B’C’D’
Gv giới thiệu với Hs vd (SGK, trang 38)
để Hs hiểu rõ và biết cách tính diện tích
xung quanh của hình trụ tròn xoay, thể tích
của khối trụ tròn xoay
V = r2hTrong đó: r: bán kính đáy của khối trụ h: chiều cao của khối trụ
Ví dụ:
Hình lập phương có cạnh là a, đáy là hình vuông
có cạnh a nên đường chéo là a 2
Diện tích xung quanh của hình trụ là
+Ôn lại và hệ thống các kiến thức sau:
+Sự tạo thành của mặt tròn xoay, các yếu tố liên quan: đường sinh, trục
+Mặt nón, hình nón, khối nón; công thức tính diện tích xung quanh, toàn phần của hình nón; côngthức tính thể tích khối nón
2 Kỹ năng Rèn luyện và phát triển cho học sinh các kĩ năng về
Vẽ hình: Đúng, chính xác và thẫm mỹ
Xác định giao tuyến của một mặt phẳng với một mặt nón hoặc mặt trụ
Tính được diện tích, thể tích của hình nón, hình trụ khi biết được một số yếu tố cho trước
3 Thái độ.
Tự giác, tích cực trong học tập
Phân biệt rõ các Khái niệm cơ bản và vận dụng chúng trong từng trường hợp cụ thể
4 Tư duy: Tư duy các vấn đề của toán học một cách logic và hệ thống.
28
Trang 7II CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS.
1 Giáo viên.
Hệ thống câu hỏi gợi mở, có phân lớp
Các đồ dùng dạy học cần thiết
2 Học sinh.
Ôn tập bài cũ, làm các bài tập ở SGK và bài tập do GV giao
Đọc trước bài mới, vẽ đầy đủ các hình vẽ trong bài học trước khi lên lớp
III PHƯƠNG PHÁP: Vấn đáp gợi mở, trao đổi
IV TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
1 Ổn định tổ chức
12A6
2 Kiểm tra bài cũ.
Câu hỏi : Nêu các công thức tính diện tích xung quanh của hình nón, hình trụ và công thức tính thể tíchcủa khối nón, khối trụ
3r2.h = 12500
3
( cm3)c) Gọi SA = l là độ dài đường sinh
SO = h là chiều cao của hình nón
Giả sử thiết diện SAB đi qua đỉnh S cắt đường trònđáy tại A và B
Gọi I là trung điểm của dây cung AB Dựng OH SI OH (SAB) OH = 12 cm
Trong vuông SOI ta có :
Trang 8Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
có :
AI2 = OA2 - OI2 = 52 - 32 = 16 AI = 16
AB = 8Vậy SABB’A’ = AB.AA’ = 56 ( cm2 )
4 Củng cố:
Cho một hình nón tròn xoay đỉnh S và đáy là hình tròn (O;r) Biết r=a; chiều cao SO=2a (a>0)
a Tính diện tích toàn phần của hình nón và thể tích của khối nón
b Lấy O' là điểm bất kỳ trên SO sao cho OO'=x (0<x<2a) Tính diện tích của thiết diện (C) tạo bởihình nón với măt phẳng đi qua O' và vuông góc với SO
c Định x để thể tích của khối nón đỉnh O, đáy là (C) đạt GTLN
5 Hướng dẫn về nhà: Làm các bài tập còn lại trong sgk
*******************************************************************************Ngày soạn: 24/11/2017
TIẾT 15 LUYỆN TẬP
I MỤC TIÊU
1 Về kiến thức : Củng cố cho HS các kiến thức :
- Diện tích xung quanh và diện tích toàn phần của mặt tụ và mặt nón
Trang 9- Tích cực , tự giác trong học tập.
4 Thái độ - Liên hệ được với thực tế
II CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS.
1 Giáo viên.
Giáo án + SGK
2 Học sinh
Đọc trước bài ở nhà
III PHƯƠNG PHÁP: vấn đáp gợi mở, trao đổi
IV TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
1 Ổn định tổ chức
12A6
2 Kiểm tra bài cũ
Các công thức tính diện tích , thể tích của mặt , hình , khối trụ
GV: Chỉnh sửa, hoàn thiện và lưu ý bài
giải của học sinh
Bài 7-tr39 Hình trụ có chiều cao h = r 3 và đường
sinh có độ dài l = r 3 a) Sxq = 2rl = 2 3 r2 STP = Sxq +2S đáy = 2 3 r2 +2 r2 = 2( 3 +1) r2 b) Gọi V là thể tích khối trụ được tạo nên bởi hình trụ , ta có : V = r2 h = 3 r3
c) Theo gt : OA = OB’ = r Gọi AA’ là đường sinh của hình trụ , ta có O’A’ = r và AA’ = r 3
O'M= OO ' OM2 2 = 3r 2 r2 =2r Hình nón có: Bán kính đáy: r
Trang 10Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
2 r3
Vậy:
2
1V
V
=21
Nhắc lại lần nữa các công thức diện tích và thể tích của hình nón, hình trụ
Cho học sinh quan sát và xem lại hai phiếu học tập
5.Hướng dẫn về nhà: Bài 10- Trang 40- SGK
32
Trang 11Ngày soạn: 30/11/2017
TIẾT 16 §2 MẶT CẦU
I MỤC TIÊU.
1 Kiến thức:
- Khái niệm mặt cầu, tâm mặt cầu, bán kính mặt cầu, đường kính mặt cầu
- Giao của mặt cầu và mặt phẳng
2 Kỹ năng:
- Biết chứng minh một số tính chất liên quan đến mặt cầu
3 Tư duy,
- Có tinh thần hợp tác, tích cực tham gia bài học, rèn luyện tư duy logic
4.Thái độ: - Cẩn thận, chính xác trong tính toán, vẽ hình
II CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
1 HS: Học sinh đã nắm được các kiến thức về đường tròn.
2 GV : SGK, sách bài tập, bút, thước kẻ và hệ thống ví dụ , bài tập.
III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC.
- Kết hợp linh hoạt các phương pháp vấn đáp - gợi mở, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.
IV TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
1 Ổn đinh tổ chức lớp.
12A6
2 Kiểm tra bài cũ:
H: Nêu khái niệm đường tròn, điểm nằm trong, điểm nằm ngoài đường tròn và giao của đường trònvới đường thẳng?
3 Bài mới:
Hoạt động 1
I Mặt cầu và các khái niệm liên quan đến mặt cầu.
1 Mặt cầu.
H1: Tương tự định nghĩa đường
tròn, hãy phát biểu định nghĩa mặt
cầu?
Định nghĩa:
Tập hợp những điểm M trong không gian cách điểm O cốđịnh một khoảng không đổi bằng r ,(r > 0) được gọi làmặt cầu tâm O bán kính r
B
.
O
Trang 12Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
Ký hiệu: S(O; r) hay (S)
Ta có: S(O;R) = M OM| r
+ Bán kính: r = OM (M S(O; r)) + AB là dây cung đi qua tâm O nên được gọi làĐường kính: AB (OA = OB)
Hoạt động 2
2 Điểm nằm trong và điểm nằm ngồi mặt cầu Khối cầu:
H1: Cho mặt cầu tâm O và bán kính r
và M là một điểm bất kỳ trong khơng
gian Kết luận gì về vị trí của M đối
với mặt cầu trong các trường hợp
OM=r, OM < r , OM > r ?
Điểm nằm trong và điểm nằm ngồi mặt cầu
Cho mặt cầu tâm O và bán kính r và M là một điểm bất kỳtrong khơng gian
+ Nếu OM = r thì ta nĩi điểm M nằm trên mặt cầu S(O; r).+ Nếu OM < r thì ta nĩi điểm M nằm trong mặt cầu S(O;r)
+ Nếu OM > r thì ta nĩi điểm M nằm ngồi mặt cầu S(O; r)Hoạt động 3
3 Biểu diễn mặt cầu:
H1: Hãy biểu diễn một mặt cầu? Biểu diễn mặt cầu:
Hoạt động 4
II Giao của mặt cầu và mặ phẳng.
Cho mặt cầu S(O, r) và mặt phẳng (P) Gọi H là hình chiếu vuơng gĩc của O lên mặt phẳng (P) Đặt
h=OH là khoảng cách từ O tới mặt phẳng (P) Ta cĩ 3 trường hợp sau:
1 Trường hợp h>r.
H: Bằng trực quan hãy xác định giao của
mặt cầu S(O, r) với mặt phẳng (P) trong
trường hợp h>r?
M (P): 0M 0H = h >R S(0; r) (P) =
Trang 132 Trường hợp h=r.
H1: Bằng trực quan hóy xỏc định giao
của mặt cầu S(O, r) với mặt phẳng (P)
trong trường hợp h=r?
H2: Nờu điều kiện cần và đủ để mp (P)
tiếp xỳc với mặt cầu S(O; r) tại điểm
H?
Trường hợp h = r, khi đó H S(0;R): M
(P), M H Thì 0M 0H = R S(0;R) (P) = H
Do đú ta cú:
Điều kiện cần và đủ để mp (P) tiếp xỳc với mặt cầu
S(O; r) tại điểm H là (P) vuụng gúc với bỏn kớnh OH tại điểm H đú.
Hoạt động 7
3 Trường hợp h<r.
H1: Bằng trực quan hóy xỏc định giao
của mặt cầu S(O, r) với mặt phẳng (P)
+ Đặc biệt: khi h = 0, ta cú giao tuyến của mặt phẳng (P)
và mặt cầu S(O; r) là đường trũn tõm O, bỏn kớnh r, đường
trũn này được gọi là đường trũn lớn.
+ Mặt phẳng đi qua tõm O của mặt cầu được gọi là mặt phẳng kớnh của mặt cầu đú.
Trang 14Giáo án 12 Nguyễn Quốc Thái
Ngày soạn: 30/11/2017
TIẾT 17 §2 MẶT CẦU
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức: Hs nắm được
- Giao của mặt cầu và đường thẳng
- Công thức tính thể tích, diện tích của khối cầu
2 Kỹ năng:
-Xác định vị trí của đường thẳng với mặt cầu
Tính diện tích, thể tích khối cầu
3 Tư duy,
- Có tinh thần hợp tác, tích cực tham gia bài học, rèn luyện tư duy logic
4.Thái độ: - Cẩn thận, chính xác trong tính toán, vẽ hình
II CHUẨN BỊ CỦA GV VÀ HS
1 HS: Đồ dùng học tập
2 GV : SGK, sách bài tập, bút, thước kẻ và hệ thống ví dụ , bài tập.
III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
- Kết hợp linh hoạt các phương pháp vấn đáp - gợi mở, dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề.
IV TIẾN TRÌNH BÀI HỌC
1 Ổn đinh tổ chức lớp.
12A6
2 Kiểm tra bài cũ:
H: Xét giao của mặt cầu S(O, r) và mặt phẳng (P) trong các trường hợp h>r, h=r, h<r, với h=OH là khoảng cách từ O tới mặt phẳng (P)
3 Bài mới:
Hoạt động 1
III Giao của mặt cầu với đường thẳng, tiếp tuyến của mặt cầu.
Cho mặt cầu S(O; r) và đường thẳng Gọi H là hình chiếu vuông góc của tâm O trên và
d = OH là khoảng cách từ O đến Ta có 3 trường hợp sau:
1 Trường hợp d>r.
Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của học sinh
H: Bằng trực quan hãy xác định
giao của mặt cầu S(O, r) với
đường thẳng trong trường hợp
d>r?
Ta có: OM > r () (S) = (Mọi điểm M thuộc đều nằm ngoài mặt cầu.)
Trang 15Hoạt động 2
2 Trường hợp d=r.
H1: Bằng trực quan hãy xác định giao
của mặt cầu S(O, r) với đường thẳng
trong trường hợp d=r?
H2: Nêu điều kiện cần và đủ để
đường thẳng tiếp xúc với mặt cầu
S(O ; r) tại điểm H?
Ta cĩ : OM > OH = r () (S) = M M: được gọi là tiếp điểm () : được gọi là tiếp tuyến của mặt cầu
Như vậy : Điều kiện cần và đủ để đường thẳng tiếp xúcvới mặt cầu S(O ; r) tại điểm H là vuơng gĩc với bánkính OH tại điểm H đĩ
* Nhận xét:
a/ Qua điểm A nằm trên mặt cầu (S; r)có vô số tiếp tuyến của mặt cầu (S;r) Tất cả các tiếp tuyến này đều nằmtrên tiếp diện của mặt cầu (S; r) tạiđiểm A
b/ Qua điểm A nằm ngoài mặt cầu (S;