师:同学们,大家好。今天我们学习第二十三章第一节图形的旋转。本节课学习目标有三点:一是通过观察具体旋转实例,了解旋转及其相关概念;二是探究旋转的性质,在观察、猜想、验证、归纳、概括的探究过程中发展合情推理能力,进一步体会图形运动中的变与不变;三是会运用旋转的性质解决简单问题。

  大家都见过时钟,它的指针不停转动,这种运动叫什么呢?对,就是旋转。生活中类似的旋转现象还有很多,像抽奖转盘、风扇、钟摆、摩天轮、旋转门、风车等等。在数学里,旋转是一种图形变换。我们在七八年级已学过平移和轴对称这两种图形变换,分别研究了它们的概念、性质,并利用性质作图解决简单问题。旋转也可从这些方面进行研究。本节课我们主要学习旋转的概念、性质和应用。首先研究旋转的概念。

  大家看,钟表指针不停转动,风车风轮的叶片在风的吹动下转动到新位置。这些现象有什么共同特点呢?很容易发现,它们都是绕着某个固定点不停转动。我们可以把指针和叶片看作一个平面图形,像这样,一个平面图形绕着平面内某一点(O)转动一个角度的图形变换,就叫做图形的旋转。其中这个点(O)叫做旋转中心,转动的角叫做旋转角。以时钟为例,从(12)点到(4)点,时针(OP)的旋转中心是点(O),旋转角是(\angle POP')。如果图形上的点(P)经过旋转变为点(P'),那么这两个点叫做这个旋转的对应点。

  接下来,我们利用概念判断不同旋转中的旋转中心、旋转角和对应点。

  第一题时钟问题。时钟一圈(360)度,平均分成(12)大格,每大格是(30)度。从(6)时到(9)时,时针转过三大格,所以旋转角是(90)度;从(9)时到(10)时转过一大格,所以旋转角是(30)度。

  第二题杠杆问题。很容易看出杠杆的旋转中心是支点(O)。旋转角怎么判断呢?根据概念,转动的角叫做旋转角,这里(OA)转动到(OA'),所以(\angle AOA')是旋转角;(OB)转动到(OB'),所以(\angle BOB')也是旋转角。

  第三题方格中的旋转。第一问,确定旋转中心。已知(\triangle AOB)绕点(O)旋转,所以旋转中心是点(O)。第二问,找对应点。观察图形旋转后,点(O)与点(O)重合,点(A)与点(C)重合,点(B)与点(D)重合,所以点(A)的对应点是(C),点(B)的对应点是点(D)。第三问,判断旋转角。(OA)转动到(OC),所以(\angle AOC)是旋转角;(OB)转动到(OD),所以(\angle BOD)也是旋转角。根据方格可以看出旋转角(\angle BOD = 90)度。根据这些信息,如何完整描述(\triangle AOB)的旋转呢?我们可以这样描述:(\triangle AOB)绕点(O)逆时针旋转(90)度得到(\triangle COD)。这里包括原图形、旋转中心、旋转方向、旋转角度和新图形。因此,确定图形的旋转除了明确原图形和新图形外,我们还要明确三个要素:旋转中心、旋转方向和旋转角度。

  接下来我们探究旋转具有怎样的性质。

  如图,(\triangle ABC)绕点(O)逆时针旋转某个角度后得到(\triangle A'B'C')。请同学们思考以下三个问题。

  第一问,(\triangle ABC)和(\triangle A'B'C')的形状和大小有什么关系?观察图形很容易猜想它们形状相同,大小也相同。如何验证猜想正确呢?利用旋转的概念,(\triangle ABC)绕点(O)逆时针旋转某个角度后得到(\triangle A'B'C'),两个三角形重合,所以这两个三角形全等,于是它们的形状和大小都相同。也就是说旋转前后的图形全等,这就是旋转的性质一。

  第二问,(OA)和(OA')有什么数量关系?还有其他类似关系的线段吗?观察图形猜想(OA = OA'),类似的还有(OB = OB'),(OC = OC')。这又该如何验证呢?通过旋转我们看到点(O)与点(O)重合,点(A)与点(A')重合,所以(OA = OA')。类似的,点(B)与点(B')重合,点(C)与点(C')重合,所以(OB = OB'),(OC = OC')。如何用文字语言表述这个结论呢?(A)、(A'),(B)、(B'),(C)、(C')是三对对应点,(O)是旋转中心,也就是说对应点到旋转中心的距离相等,这就是旋转的性质二。

  第三问,(\angle AOA')和(\angle BOB')有什么数量关系?还有其他类似关系的角吗?观察图形,大胆猜想(\angle AOA' = \angle BOB'),类似的还等于(\angle COC')。如何验证这个猜想正确呢?根据旋转角的概念,转动的角叫做旋转角,(OA)转动到(OA'),所以(\angle AOA')是旋转角;类似的(OB)转动到(OB'),(OC)转动到(OC'),所以(\angle BOB')、(\angle COC')也都是旋转角,所以(\angle AOA' = \angle BOB' = \angle COC') = 旋转角。这个结论又该如何用文字语言表述呢?(\angle AOA')、(\angle BOB')、(\angle COC')都是对应点与旋转中心所连线段的夹角,因此我们可以这样表述:对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角,这就是旋转的性质三。

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《9年级上册数学 第23章 23.1图形的旋转(1) 逐字稿-4,036字 第5版》.docx
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