1、9.10(一)教学目的:具体直观地了解球的定义以及球心、球的半径等概念;熟练掌握球的性质;会用球心与球的截面的关系 解决有关问题;2rRd理解球面距离的概念,弄清地球的经度与纬度的概念,会球两点间的球面距离.掌握计算球面上两点间的球面距离的方法教学重点:球的定义、性质 教学难点:球面上两点间的距离的计算方法授课类型:新授课. 课时安排:1 课时. 教具:多媒体、实物投影仪.内容分析:本节有两个知识点:球的有关概念、性质和球的体积、表面积.本章通过“分割,求近似和,化为准确和”的方法,即运用“化整为零,又积零为整”的极限思想,对于球的体积和表面积公式进行了推导,这种处理方法与原立体几何(必修本)
2、有较大变化.教学中对这两公式的推导,只要求了解其基本思想方法即可,重点在于掌握公式本身;而不必要求学生一定要掌握公式推导的细节.教学过程:一、复习引入:出示一些实物,如篮球、足球、乒乓球等说明球的形象,那么到底什么样的几何体是球呢?.二、讲解新课:1.球的概念:与定点距离等于或小于定长的点的集合,叫做球体,简称球.定点叫球心,定长叫球的半径.与定点距离等于定长的点的集合叫做球面.一个球或球面用表示它的球心的字母表示,例如球 O2球的截面:用一平面 去截一个球 ,设 是平面 的垂线段, 为垂足,且OO,则它们的交线上的任一点 , 是一个定值,这说明交线是dP2d到定点 距离等于定长 的点的集合.
3、所以,一个平面截一个球面,所得2d的截面是以球心在截面内的射影为圆心,以 为半径的一个圆,截面是一个圆面.2rR球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆,被不经过球心的平面截 得的圆叫做小圆.3经度、纬度:经线:球面上从北极到南极的半个大圆;纬线:与赤道平面平行的平面截球面所得的小圆;经度:某地的经度就是经过这点的经线与地轴确定的半平面与RCBAORPdrOO'CBAOO' RBAOO'BA ROO1经线及轴确定的半平面所成的二面角的度数;0纬度:某地的纬度就是指过这点的球半径与赤道平面所成角的度数.4两点的球面距离:球面上两点之间的最短距离,就是经过两点的大圆在这两点间的
4、一段劣弧的长度,我们把这个弧长叫做两点的球面距离.5两点的球面距离公式: (其中 R 为球半径, 为 A,B 所对应的球心角的弧度数)AB三、讲解范例:例 1.我国首都靠近北纬 纬线,求北纬 纬线的长度等于多少 ?(地球半径大约为 )4040 km6370km解:如图, 是北纬 上一点, 是它的半径, ,AAKOK设 是北纬 的纬线长, ,COB 2cos2cos40K 43.14670.3.061()km答:北纬 纬线长约等于 .例 2在半径为 的球面上有 三点, ,cm,ABC12BACcm求球心到经过这三点的截面的距离.解:设经过 三点的截面为 ,设球心为 ,连结 ,则 平,ABCO O
5、面 , , ,32143O21A所以,球心到截面距离为 cm例 3在北纬 圈上有 两点,设该纬度圈上 两点的劣弧长为5,AB,B( 为地球半径) ,求 两点间的球面距离.24R,解:设北纬 圈的半径为 ,则 ,设 为北纬 圈的圆心, ,5r24RO45 , , , ,24rR2ABrRBAR ROOO1 中, ,所以, 两点的球面距离等于 ABC3O,AB3R说明:要求两点的球面距离,必须先求出两点的直线距离,再求出这两点的球心角,进而求出这两点的球面距离.四、课堂练习:1.过球面上任意两点,作球的大圆的个数是球半径为 ,球心到截面距离为 ,则截面面积为25cm24cm已知球的两个平行截面的面
6、积分别是 和 ,它们位于球心同一侧,且相距 ,则球半径是581球 直径为 , 为球面上的两点且 ,则 两点的球面距离为O4,AB3AB,北纬 圈上 两地,它们在纬度圈上的弧长是 ( 为地球半径) ,则这两地间的球面距离60MN2R为答案:一个或无数个 249m32北纬 圈上有 两地, 在东径 , 在西径 ,设地球半径为 , 两地球面距离为;45,AB10B150R,AB答案: 3R3一个球夹在 二面角内,两切点在球面上最短距离为 ,则球半径为;120 cm答案: cm4.设地球的半径为 R,在北纬 45°圈上有 A、B 两点,它们的经度相差 90°,那么这两点间的纬线的长为
7、_,两点间的球面距离是_分析:求 A、B 两点间的球面距离,就是求过球心和点 A、B 的大圆的劣弧长,因而应先求出弦 AB 的长,所以要先求出 A、B 两点所在纬度圈的半径解:连结 AB设地球球心为 O,北纬 45°圈中心为 O1,则O1O O1A, O1O O1B 45C O1A O1B O1O cosR2 两点间的纬线的长为: 4 A、B 两点的经度相差 90°, 901O在 中, ,Rt RAOB12 , A3 两点间的球面距离是: 说明:半径为 R 的圆弧长的公式: 或 半径nRl602圆 心 角 的 弧 度 数l五、小结:球的有关概念;球的截面的概念;经度、纬度的概念;两点间的球面距离.球的概念和性质与圆的很多性质是相似的,我们可以结合圆的性质去理解、掌握球的性质;地球上两点间的距离,实质上是球面上两点间的距离,她也具有距离的概念的共同特征最小性六、课后作业:七、板书设计(略).八、课后记: