北师大版 六年级数学上册 · 第一课时:车轮为什么是圆的 & 圆的认识(一)
💡 提示:按 ◀ / ▶ 键翻页 | 第五和第十二页附带交互操作

几 何 形 状 探 索 课 · 北 师 大 版

圆的认识(一)

学习路线:圆规画圆探原理 ➔ 认识圆心半径与直径 ➔ 揭秘车轮为什么是圆的

大纲路线 《圆的认识(一)》大纲地图 02 / 23
第一关 画圆探特征 动用古人智慧与现代工具。利用“圆规画圆小助手”亲自转动圆规并观察半径不变的物理过程。
第二关 概念大解析 核心要素提取:圆心 O、半径 r、直径 d。探索同一个圆内它们无限且相等的神秘特质。
第三关 生活大发现 车轮为什么是圆的?使用“车轮滚动大作战”物理模拟,亲眼查看不同形状轮子的重心轨迹。
第四关 母题大阅兵 在母题中挑战脑力!在圆规画图与半径/直径等量计算的经典考点里完成知识通关。

CHECKPOINT 1

第一关:画圆探特征

复习重点:通过实际操作画圆,理解为什么圆是“一中同长”的图形

第一关:画圆特征 生活中的各种画圆法 04 / 23

🧶 定物与绳子画圆法

🔴 系绳法 —— 一端用图钉固定,另一端拉紧绳子系住铅笔,水平旋转一周。
🔴 定物法 —— 直接沿着杯子底面、硬币等圆形实物的边缘画一圈。
💡 核心思考:这些方法能画出圆的本质是什么?

📐 现代工具:圆规画圆

1. 定长:把圆规两脚分开,确定一定长度(即半径)。
2. 定点:把带有针尖的一脚固定在一点上(即圆心)。
3. 旋转:把装有铅笔芯的一脚旋转一周,画出圆。

互动演练 【GeoGebra】动态圆规画圆实验室 (已更新) 05 / 23
第一关:图解探究 圆规画圆的核心原理:两脚开度 = 半径 06 / 23
📐 圆规画圆示意图
针尖 (固定圆心) 铅笔 两脚开度 = 半径 r O

🔵 圆规两脚开度不同 → 画出不同大小的圆

O r
开度小 → 小圆
r = 2 cm,d = 4 cm
O r
开度中 → 中圆
r = 3 cm,d = 6 cm
O r
开度大 → 大圆
r = 4 cm,d = 8 cm

🎯 什么没变:两脚开度(半径 r)和针尖位置(圆心 O)在旋转时始终不变,这保证了每个点到圆心的距离完全相同。

💡 结论:圆规两脚的开度 决定了圆的大小(半径 r);针尖固定的位置 决定了圆的位置(圆心 O)。

CHECKPOINT 2

第二关:概念大解析

复习重点:科学定义圆的各要素,探索在同一个圆中半径与直径的倍数转换

第二关:核心概念 圆的基本要素定义 07 / 23

🎯 圆心与半径(位置与大小)

🔴 圆心 (O):画圆时针尖固定的点。它决定了圆的“位置”
🔴 半径 (r):连接圆心和圆上任意一点的线段。它决定了圆的“大小”
⚠️ “圆上”是指圆形周边的曲线边缘,“圆内”是指里面的平面区域。

📏 直径 (d)

🔴 直径 (d):通过圆心且两端都在圆上的线段。
直径是圆内最长的一条线段
直径的长度决定了圆的最大跨度。

判断标准:直径必须同时满足“通过圆心”和“两端都在圆上”这两个条件,缺一不可!
第二关:核心性质 同圆内半径与直径的性质特征 08 / 23

💡 在同一个圆(或等圆)中:

  • 1. 半径有无数条,所有半径的长度都相等
  • 2. 直径有无数条,所有直径的长度都相等
  • 3. 所有的半径都相等,这一特性直接决定了圆是完美对称的。
⚠️ 警惕考试陷阱:如果脱离了“在同一个圆(或等圆)内”的前提条件,所有的半径或直径就不一定相等!比如:大圆的半径一定大于小圆的半径。
第二关:数量关系 半径与直径的倍数转换 09 / 23

⚖️ 核心公式 (在同圆或等圆中)

直径是半径的 2 倍
d = 2r 半径是直径的 一半
r = d ÷ 2

🔍 算例与概念练习

① 若半径 r = 3 cm,直径 d = 3 × 2 = 6 cm。
② 若直径 d = 10 cm,半径 r = 10 ÷ 2 = 5 cm。
③ 如果用圆规画一个直径为 8cm 的圆,圆规两脚间的距离应当是 4cm。

第二关:古人智慧 墨子“一中同长”与圆的关系 10 / 23
“圆,一中同长也。” —— 《墨经》
📖 典籍破译:
🔴 “一中” —— 指圆只有一个中心,即“圆心”
🔴 “同长” —— 指圆心到圆上任意一点的距离都相等,即所有的“半径都等长”
我国早在两千多年前(比西方早了一千多年)就科学地概括了圆的几何性质。

CHECKPOINT 3

第三关:生活大发现

复习重点:从生活常见事物出发,探究圆“一中同长”在车轮上的物理力学应用

第三关:车轮滚动 物理模拟:车轮滚动大作战 12 / 23
🎮 滚动轨迹

点击“开始滚动”按钮,观察三种车轮中心(车轴)的平稳度:

🟢 圆形车轮 (轴心高恒定) 平稳度: 100% (极佳)
🔴 方形车轮 (轴心上下颠簸) 平稳度: 20% (极差)
❓ 讨论:观察滚动轨迹,你能说一说为什么车轮要做成圆形的吗?
第三关:原理解释 车轮为什么是圆的? 13 / 23

🟢 半径等长原理(一中同长)

因为圆上的每一个点到圆心的距离(半径)都相等
把车轴(轴心)安放在圆心上,车轴到地面的高度就始终保持相等
所以,当车轮在平地上滚动时,车辆能够平稳前行,不会上下颠簸。

❌ 其它多边形轮的弊端

如果是方形或三角形:
图形边缘上的点到重心的距离不相等(顶角处长,平边处短)。
滚动时,车轴的高度就会忽高忽低,产生强烈的颠簸震荡,无法正常行驶。

CHECKPOINT 4

第四关:母题大阅兵

复习重点:通过几何分类测试与应用,夯实并内化圆的所有考点

第四关:交互分类 交互小游戏:寻找半径与直径 15 / 23
O A B C D F E G H
图示:请点击图中的各条字母线段进行判别

🔍 请找出图中的半径和直径(点击按钮或点击左图线段):

点击选项,诊断小助手会在此为您说明原因。
第四关:母题演练 母题一:同圆半径与直径转换 16 / 23

✏️ 计算母题: 如图,已知圆规画圆时两脚间的开度是 3.5 cm,那么用它画出的圆的直径是多少厘米?若在这个圆内画一条最长的线段,这条线段有多长?

🔍 剖析物理概念

  • 1. 圆规两脚间的开度,对应的就是圆的半径r = 3.5 cm)。
  • 2. 在同一个圆内,最长的线段就是圆的直径d)。

📝 计算步骤与答案

根据直径与半径的关系公式:

d = 2r = 3.5 × 2 = 7 (cm)

答:画出的圆的直径是 7 cm。圆内最长线段(直径)的长度是 7 cm。

第四关:母题演练 母题二:车轮高度计算与应用 17 / 23

🚲 自行车情境: 一辆自行车的车轮外直径为 60 厘米。当自行车停在平地上时,车轴(车轴心)距离地面的高度是多少厘米?

🔍 剖析几何物理量

  • 1. 车轮是圆的,车轴固定在圆心上。
  • 2. 车轴距离地面的垂直高度,对应的就是车轮的半径
  • 3. 自行车车轮的外直径 d = 60 厘米。

📝 计算步骤与答案

根据半径与直径的公式关系计算:

r = d ÷ 2 = 60 ÷ 2 = 30 (厘米)

答:车轴距离地面的高度是 30 厘米。

第四关:记忆口诀 概念巧记忆:圆之歌 18 / 23

🎵 圆的认识特征口诀歌 (ong/ing/ang 韵)

针尖固定是圆心,确定位置保平稳。(wen)
两脚开度是半径,确定大小成弧形。(xing)
通过圆心连两端,直径最长画成线。(xian)
同圆半径都相等,一中同长万物成。(cheng)
半径乘以二得直,数学奥秘记心中。(zhong)
💪 随堂小测 《圆的认识(一)》随堂自测题 19 / 23
① 如果要画一个直径为 6 厘米的圆,圆规两脚之间的距离应该是( )厘米。
② 下面关于圆的性质,说法正确的是( )。
⚔️ 双人竞技 圆的概念辨析双人PK大赛 20 / 23

⚔️ 圆的概念辨析 · 双人同屏对决

红队(左侧)与蓝队(右侧)各回答 5 道乱序判断/选择题。
答题正确得 1 分,两人同时答完后公布胜负!

🔴 红队 (Player 1) 得分: 0 分
第 1 / 5 题
题目加载中...
🔵 蓝队 (Player 2) 得分: 0 分
第 1 / 5 题
题目加载中...
💡 单元脑图 第一课时《圆的认识(一)》结构化思维脑图 21 / 23
🌟 圆的认识
(一)
🎨 基本概念
圆心 O (决定位置)
半径 r (决定大小)
直径 d (两端在圆上且过圆心)
🧮 几何特性
一中同长 ➔ 半径皆相等
d = 2r
r = d ÷ 2
⚠️ 物理应用
车轮圆形 ➔ 滚动平稳
车轴安在圆心
最长线段 ➔ 直径

二 单 元 · 第 1 课 时 · 北 师 大 版

《圆的认识(一)》大通关

通关奖章

🎉 恭喜你!成功获得第1课时通关奖章!

1 / 22