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小白数学课堂 · 几何实验 03

把圆拼一拼,
面积就看懂了。

先观察框内空缺与框外部分,再切拼、细分,找出圆面积的计算方法。

切拼实验

同一个圆,怎样填满长方形框?

只搬动 · 不增减
橙色弧边 · 半个圆周下半圆的弧8 块扇形
圆的切拼过程拖动进度,将圆的扇形上下交错排列。份数越多,拼成的图形越接近长方形。

面积始终不变同一个圆 · 同样的每一块
仔细看

份数越多,哪里变了?哪里没变?

弧边越来越平,形状越来越接近长方形;每块扇形的大小和总面积都没有因搬动而改变。

课堂答案板揭晓:πr² 是怎么来的?+
长趋近于半个圆周2πr ÷ 2 = πr

上半圆的橙色弧边,搬到了上边缘。

宽趋近于半径r

扇形越来越细,倾斜的半径越来越接近竖直。

不断细分,拼成的图形趋近于长方形,而面积始终等于原来的圆。

圆的面积 = πr × r = πr²

再想一步

半径变成 2 倍,面积呢?

先猜一猜,再拖动半径。两个圆采用相同的长度比例。

面积变成 1 倍

面积比 = 半径比 × 半径比
原来的圆 · r新的圆 · 1r

教学说明:圆的面积

这节互动课件把“圆的面积公式”从记公式变成动手推导:把圆平均分成若干个扇形,交错拼在一起,份数越多,拼出的图形越接近长方形。

学习目标

  1. 理解把圆转化成近似长方形的思路:只搬动、不增减,面积不变
  2. 说出拼成的长方形的长约等于半个圆周 πr,宽等于半径 r
  3. 推出圆的面积公式 S = πr²,并知道半径变成 2 倍时面积变成 4 倍

课堂上怎么用

  1. 先观察:看虚线框:圆哪些地方超出、哪些地方没填满,引出“怎样转化”
  2. 切一切、拼一拼:从平均分成 8 份开始,点“拼一拼”,再增加到 16、32、64、128 份
  3. 找长和宽:跟着橙色弧边看半个圆周去了哪里,打开“显示长和宽”
  4. 再想一步:拖动半径,验证面积比等于半径比的平方

常见问题

圆的面积公式是怎么推导出来的?

把圆平均分成很多个扇形,交错拼成一个近似的长方形。份数越多越接近长方形。长方形的长是半个圆周,也就是 πr,宽是半径 r,所以面积是 πr × r = πr²。

为什么要分得越来越细?

份数少时,拼出的图形边缘还有明显的弧度;份数越多,弧边越平,越接近真正的长方形。这是“化曲为直”的思想。

半径变成原来的 2 倍,面积变成多少?

面积变成原来的 4 倍,因为面积比等于半径比乘半径比。课件最后一部分可以拖动半径来验证。

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