小学数学 · 第二单元 · 圆

修复古铜镜 & 图案欣赏与设计
核心考点与作图全解

垂直平分线定位残缺圆心 的几何定理,到 太极图与风车纹等经典图案设计 的艺术奥秘。

📅 发布时间 2026-07-29 📚 适用 六年级上册 (北师大版) ⏱ 阅读 ~4 分钟 🎯 核心考点 8 个 📐 课时 第3课时 · 修复铜镜与欣赏设计
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知识导览

5 modules · Key concepts
修复铜镜定理
Bisector Method
铜镜拖动模拟器
Mirror Simulator
经典图案欣赏
Pattern Art
圆规作图步骤
Compass Design
避坑指南
Pitfalls
01

PBL 探究:修复残缺古铜镜定理

Restoring Broken Mirror Theory
几何定理 弦的垂直平分线必经过圆心!

情景需求:考古队出土了一块汉代残缺古铜镜(圆心与大部分镜面缺失,仅留一段完整圆弧),如何准确找回原圆心 O 并确定圆的半径 R?
作图四步法:
  1. 在残缺圆弧上任意确定三个不同的点 A、B、C
  2. 连接线段 AB 和线段 BC(即两条弦)。
  3. 分别画出弦 AB 和弦 BC垂直平分线(中垂线)
  4. 两条垂直平分线的交点即为圆心 O!以 O 到 A 的距离为半径画圆,即可完美复原古铜镜!

02

残缺古铜镜圆心定位模拟器

Interactive Mirror Restoration
🔍 交互探究:汉代古铜镜圆心定位 (支持按住蓝点 A、B、C 任意拖动)
【修复复原后的完整铜镜圆周 (半径 R = 85)】 汉代葵花纹残片 (弧度在下方) ▲ 锯齿状断裂边缘 (残缺开阔处向上) ▲ 圆心 O (上方交点) 点 A (按住拖动) 点 B (按住拖动) 点 C (按住拖动)
💡 提示:试着用鼠标/手指按住下方蓝点 A、B 或 C 沿铜镜弧线拖动!观察两条中垂线如何向上延伸并死死交于圆心 O!
03

圆的艺术:经典图案欣赏

Appreciation of Circular Patterns

圆具有完美的对称美与和谐美。利用圆的旋转、平移和轴对称变换,可以设计出丰富多彩的艺术图案:

太极八卦图
阴阳互补·动态平衡

由1个大圆与2个半圆弧构成

四叶花瓣风车
旋转对称·花瓣造型

绕圆心旋转 90° 完全重合

三叶连环纹
交叠相扣·几何韵律

由3个同半径圆平移交叠而成

04

用圆规和直尺设计图案的方法

How to Design Patterns
设计案例 画出“太极图”的经典 4 步法

① 画基础圆:O 为圆心,半径 R 画一个大圆,并画出一条竖直直径 AB
② 找半圆心:找到线段 AO 的中点 O₁ 和线段 OB 的中点 O₂
③ 画S型曲线:分别以 O₁O₂ 为圆心,以大圆半径的一半 (R/2) 为半径,在大圆内画两个反向的半圆。
④ 添阴阳眼与上色:O₁O₂ 处画两个小圆作为“鱼眼”,分别涂上黑白两色!

A B O₁ O₂
05

易错避坑指南

Common Mistakes
❌ 易错点 1:只画一条弦的垂直平分线就断定找到了圆心

错误做法:只画了弦 AB 的垂直平分线,随意在线上点一点作为圆心。
正确诊断:一条弦的垂直平分线上有无数个点,只有两条不平行弦的垂直平分线相交,才能唯一确定圆心!

❌ 易错点 2:混淆图案设计中的“旋转”与“轴对称”

错误判断:把带有旋转方向的风车图案误认为是轴对称图形。
正确诊断:如顺时针倾斜的花瓣风车,对折后无法完全重合,它是旋转对称图形(绕圆心旋转一定角度重合),而非轴对称图形。