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圆|图形的滚动

弘毅 数学大思维 2022-07-17




我们知道汽车的轮子是圆的,这样滚动起来很平稳。

如果把汽车轮子变成方形会怎样?

太颠簸了吧!不要紧,把地面的形状改进一下看看。

下面我们来研究一下一个图形在另一个图形周边滚动的问题。

问题一:

1.半径为1的圆在长度为4π的线段上滚动一次,该圆自转了           周.

2.动圆自转周数与线段长度、动圆周长有什么关系?

问题二:

1.半径为1的圆在边长为2π的等边三角形外侧边上滚动一周,

   回到原位后该圆自转了           周.

2.动圆自转周数动圆圆心经过的路径长度与动圆周长有什么关系?

3.动圆自转周数与三角形周长、动圆周长有什么关系?

问题三:

1.半径为1的圆在半径为2的圆周外侧滚动一周,该圆自转了           周.

2.动圆自转周数与动圆圆心经过的路径长度、动圆周长有什么关系?

3.动圆自转周数与定圆周长、动圆周长有什么关系?

问题四:

1.半径为1的圆在半径为3的圆周内侧滚动一周,该圆自转了           周.

2.动圆自转周数如何计算?

问题五:

1.边长为1的等边三角形在边长为1的等边三角形外滚动一周,

   回到原位后外侧三角形自转了           周.

2.从不同角度解释你所得到的结论.

问题六:

1.边长为1的等边三角形在边长为2的等边三角形外滚动一周,

   回到原位后小三角形自转了           周.

2.归纳计算方法.


练习:

1.半径为2的动圆在半径为5的定圆内侧滚动一周,

   回到原位后动圆自转了              周.

2.边长为1的小正方形在边长为3的大正方形边上滚动一周,

   回到原位后小正方形自转了           周.

3.边长为1的正三角形在边长为3的正方形边上滚动一周,

   回到原位后该正三角形自转了           周.

4.边长为π的正三角形在半径为3的定圆外侧滚动一周,

   回到原位后该正三角形自转了           周.

5.(1)图中有4个半径为1的圆紧密排列成一条直线,

            半径为1的动圆从图示位置绕这组圆的外侧无滑动

            地滚动一圈回到原位,则动圆自身转动的周数为      .

   (2)若(1)中有2020个圆排成一条线,动圆绕它们滚动

             一圈回到原位,则动圆共自转了           周.


PS:弘毅最近探索了一些几何画板作动态图形的方法,这才发现几何画板功能确是强大,可以做出各种生动形象的动态效果。对抽象规律的理解必须建立在直观形象之上,理性认识必须建立在感性经验之上,愚以为教学中需重视图形直观的呈现和剖析。

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