Giáo án Hình học 12 – Bài 2: Mặt cầu giúp học sinh nắm được khái niệm mặt cầu, tâm mặt cầu, bán kính mặt cầu, đường kính của mặt cầu, giao của mặt cầu với mặt phẳng, công thức diện tích khối cầu và diện tích mặt cầu.
Trang 1Người soạn: Dương Thị Ngát
Ngày soạn: 01/06/2020
Ngày giảng:…/…/…
Tiết: 18
BÀI 2: MẶT CẦU (Số tiết: 3 - 18+19+20)
I Mục tiêu
Sau khi học xong bài học, học sinh sẽ
1 Về kiến thức
- Nêu được khái niệm mặt cầu
- Nêu được khái niệm tâm mặt cầu
- Nêu được khái niệm bán kính mặt cầu
- Nêu được khái niệm đường kính của mặt cầu
- Nêu được khái niệm giao của mặt cầu với mặt phẳng
- Nêu được công thức diện tích khối cầu và diện tích mặt cầu
2 Về kỹ năng
- Nhận biết được khái niệm mặt cầu
- Vẽ thành thạo mặt cầu
- Biết xác định tâm và bán kính của đường tròn giao tuyến của mặt cầu và mặt phẳng
- Biết tính diện tích mặt cầu và thể tích khối cầu
3 Về thái độ
- Tích cực chủ động xây dựng bài
- Linh hoạt, sáng tạo trong quá trình tiếp cận kiến thức mới
- Hình thành tư duy logic, lập luận chặt chẽ, và linh hoạt trong quá trình vận dụng kiến thức để giải toán
- Cẩn thận chính xác trong lập luận , tính toán và trong vẽ hình
4 Các phẩm chất, năng lực được hình thành
Trang 2a Phẩm chất, năng lực chung
- Năng lực thu nhận và xử lý thông tin
- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề
b Năng lực đặc thù
- Năng lực tư duy
- Năng lực vận dụng
- Năng lực tính toán
II Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
1 Chuẩn bị của giáo viên: Ngoài giáo án, phấn, bảng còn có:
- Đồ dùng dạy học: Thước kẻ, compa,
- Học liệu: Sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, slide trình chiếu
2 Chuẩn bị của HS: Ngoài đồ dùng học tập như SGK, bút, còn có:
- Kiến thức cũ về khái niệm khối đa diện
- Giấy trong và bút trong khi trình bày kết qủa hoạt động
- Thước kẻ, compa, bút chì
III Phương pháp dạy học
Vận dụng linh hoạt các PPDH nhằm giúp HS chủ động, tích cực trong phát hiện, chiếm lĩnh tri thức, như: trình diễn, thuyết trình, giảng giải, gợi mở vấn đáp, nêu vấn đề, Trong đó phương pháp chính được sử dụng là:
+ Phương pháp thuyết trình – minh họa
+ Phương pháp vấn đáp
+ Phương pháp gợi mở và nêu vấn đề
IV Tiến trình bài học
1 Ổn định tổ chức (3 phút)
KT sĩ số, KT sự chuẩn bị của HS cho bài học (sách, vở, dụng cụ, tâm thế…)
2 Kiểm tra bài cũ (5 phút)
- Câu hỏi 1: Nhắc lại các khái niệm hình nón, khối nón, hình trụ, khối trụ.
- Câu hỏi 2: Nhắc lại công thức tính diện tích xung quanh hình nón tròn xoay, thể
tích khối nón tròn xoay, công thức tính diện tích xung quanh hình trụ tròn xoay, thể tích khối trụ tròn xoay
Trang 33 Bài mới
A KHỞI ĐỘNG
HOẠT ĐỘNG 1: DẪN DẮT VÀO BÀI MỚI
B HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
HOẠT ĐỘNG 2: MẶT CẦU VÀ MỘT SỐ KHÁI NIỆM LIÊN QUAN ĐẾN MẶT CẦU (15 phút)
Mục tiêu:
- Nêu được khái niệm mặt cầu
-
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ghi bảng - Trình chiếu H1 Chỉ ra một số đồ
vật có dạng mặt cầu ?
H2 Tương tự như định
nghĩa đường tròn, hãy
phát biểu định nghĩa
mặt cầu?
Đ1 Quan sát, suy nghĩ
và trình bày
Bề mặt quả bóng bàn, viên bi, mô hình quả địa cầu…
Đ2 Học sinh thảo luận
và trình bày
I MẶT CẦU VÀ CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN ĐẾN MẶT CẦU
1 Mặt cầu
- Tập hợp những điểm M trong không gian cách điểm
O cố định một khoảng không đổi bằng r (r > 0)
được gọi là mặt cầu tâm O
bán kính r Kí hiệu S(O; r)
S O r( ; ) M OM r + Dây cung
+ Đường kính
- Một mặt cầu được xác định nếu biết tâm và bán kính của nó
H1 Nhắc lại cách xét Đ1 Suy nghĩ và đưa ra 2 Điểm nằm trong và
Trang 4VTTĐ giữa 1 điểm với
1 đường tròn? Từ đó
nêu cách xét VTTĐ
giữa 1 điểm và 1 mặt
cầu?
GV đưa ra khái niệm
khối cầu
câu trả lời nằm ngoài mặt cầu Khối
cầu
- Cho S(O; r) và điểm A bất kì
+ OA = r A nằm trên (S) + OA < r A nằm trong
(S)
+ OA > r A nằm ngoài
(S)
- Tập hợp các điểm thuộc S(O; r) cùng với các điểm nằm trong mặt cầu đó đgl
khối cầu hoặc hình cầu
tâm O bán kính r
GV cho HS tự vẽ mặt
cầu, từ đó rút ra nhận
xét về cách biểu diễn
mặt cầu
HS thực hành vẽ mặt cầu
3 Biểu diễn mặt cầu Nhận xét: Hình biểu diễn
của mặt cầu qua phép chiếu vuông góc là một hình tròn
- Vẽ một đường tròn có tâm
và bán kính là tâm và bán kính của mặt cầu
- Vẽ thêm một vài kinh tuyến, vĩ tuyến của mặt cầu đó
H1 Nhắc lại khái niệm
kinh tuyến, vĩ tuyến mà
em đã học? Vẽ hình
minh họa?
Đ1 HS thảo luận và đưa
ra câu trả lời
4 Đường kinh tuyến và vĩ tuyến của mặt cầu
- Mặt cầu là mặt tròn xoay được tạo bởi một nửa đường tròn quay quanh trục
Trang 5chứa nửa đường kính của đường tròn đó
- Giao tuyến của mặt cầu với các nửa mặt phẳng có
bờ là trục của mặt cầu được
gọi là kinh tuyến của mặt
cầu
- Giao tuyến (nếu có) của mặt cầu với các mp vuông
góc với trục đgl vĩ tuyến
của mặt cầu
- Hai giao điểm của mặt cầu
với trục được goại là hai cực.
HOẠT ĐỘNG 3 GIAO ĐIỂM CỦA MẶT CẦU VÀ MẶT PHẲNG
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Ghi bảng - Trình chiếu H1 Nêu ra các trường
hợp giao của mặt cầu và
mặt phẳng?
Đ1 HS tìm hiểu và đưa
ra câu trả lời
II GIAO CỦA MẶT CẦU VÀ MẶT PHẲNG
Cho mặt cầu S(O; r) và
mp (P)
Đặt h = d(O, (P))
• h > r (P) và (S) không có điểm chung
• h = r (P) tiếp xúc với (S)
• h < r (P) cắt (S) theo đường tròn tâm H, bán kính
Trang 6H2 Điều kiện cần lưu ý
khi xác định giao của
mặt cầu và mặt phẳng?
Chú ý:
• Điều kiện cần và đủ để (P) tiếp xúc với S(O; r) tại H là (P) vuông góc với
OH tại H
• Nếu h = 0 thì (P) cắt (S) theo đường tròn tâm O bán kính r Đường tròn này đgl đường tròn lớn và (P) đgl mặt phẳng kính của mặt cầu (S)
VD1: Hãy xác định đường tròn giao tuyến của mặt cầu S(O; r) và
mp (P) biết khoảng cách
từ O đến (P) bằng
VD2: Cho mặt cầu S(O; r), hai mặt phẳng (P), (Q)
có khoảng cách đến O lần lượt bằng a và b với 0 < a
< b < r Hãy so sánh các bán kính của các đường tròn giao tuyến
HĐTP 2: Xây dựng chương trình giải
Trang 7Hoạt động của HS Hoạt động của GV Ghi bảng - Trình chiếu
HĐTP 3: Thực hiện chương trình giải
Hoạt động của HS Hoạt động của GV Ghi bảng - Trình chiếu
HĐTP 4: Nghiên cứu kết quả bài toán
Hoạt động của HS Hoạt động của GV Ghi bảng - Trình chiếu
4 Củng cố toàn bài
- Hoạt động ngôn ngữ: yêu cầu HS nhắc lại những nội dung chính đã học.
- Củng cố khắc sâu qua câu hỏi, bài tập (tương thích mức độ đặt ra trong mục
tiêu)
5 Hướng dẫn học bài ở nhà và ra bài tập về nhà
- Hướng dẫn cách học, tự học bài Nhắc nhở những HS chưa đạt yêu cầu bài học
cách khắc phục, vươn lên
- Ra bài tập về nhà Hướng dẫn cách vận dụng tri thức được học để giải các bài
tập vận dụng
6 Phụ lục
a Phiếu học tập:
Phiếu học tập 1: Bài tập 1
Phiếu học tập 2: Bài tập 2
Phiếu học tập 3:
Trang 8Mỗi bài tập dưới đây đều có 4 phương án lựa chọn là A, B, C và D, trong đó chỉ có một phương án đúng Hãy chỉ ra phương án mà em chọ là đúng tương ứng với mỗi bài
Bài tập 1:
A); B); C) ; D)
Bài tập 2:
A) ; B) ; C) ; D)
a Bảng phụ: …