Измерение площади фигуры с помощью палетки

В школе дети знакомятся с большим количеством измерительных приборов и приспособлений.
Инна СЫЧЕВА, учитель школы № 1936 г. Москвы, показывает, как вычисляется площадь фигуры с помощью одного из таких приспособлений – палетки.

Тема. "Измерение площади фигуры с помощью палетки".

Цели. Научить выполнять приближенное вычисление площадей; познакомить с вычислением площади с помощью палетки по алгоритму; повторить единицы длины и единицы измерения площади; развивать мышление, внимание, память.

Оборудование. Учебник "Математика" (4-й класс, часть 1, авт. М.И. Моро и др.), таблица алгоритма, палетки, индивидуальные карточки, экран, эпидиаскоп, пленки с фигурами.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. Сообщение темы урока

Учитель. Сегодня на уроке вы научитесь выполнять приближенное вычисление площади и познакомитесь с приспособлением для этого.

III. Знакомство с новым материалом

У. Рассмотрите фигуру на экране.

– Сколько места занимает фигура А на плоскости? Другими словами, какова ее площадь?

Выслушиваются ответы детей.

– Ответ на этот вопрос мы можем дать лишь приблизительно, указав границы, в которых находится площадь фигуры А . Площадь фигуры больше 6 клеток, но меньше 16.

На доске:

Результат записывают на доске с помощью знака приближенного равенства ».

– Значит, площадь нашей фигуры приблизительно 11 квадратных единиц.

Все это мы смогли вычислить благодаря тому, что фигура А была разбита на клетки. Что делать, если таких клеток нет?

Дети. Самим расчертить фигуру на квадраты.

У. Правильно, но на это уйдет много времени. Чтобы ускорить работу, люди придумали приспособление для определения площади фигур.

Учитель раздает детям прозрачные пленки, расчерченные на квадратные сантиметры, и карточки с фигурами.

– Перед вами такое приспособление. Откройте учебники на странице 49 и прочитайте, как оно называется.

Д. Для приблизительного определения площади фигуры используется палетка .

Палетка – прозрачная пленка, разделенная на одинаковые квадраты: это могут быть квадратные дециметры, квадратные сантиметры, квадратные миллиметры.

У. Посмотрите на ваши палетки. Как они разделены?

Д. На квадратные сантиметры.

У. В учебнике на странице 49 на цветные фигуры так же наложена палетка, разделенная на квадратные сантиметры. Прочитайте, как находили площадь фигуры голубого цвета.

Дети читают текст, отмеченный красной чертой.

– Чему равна площадь этой фигуры?

Д. Примерно 31 квадратный сантиметр.

У. Попробуем вывести формулу, по которой приблизительно считается площадь.

Дети вместе с учителем выводят и записывают формулу.

На доске:

– Найдите площадь фигур зеленого и розового цветов.

Д. Площадь зеленой фигуры приблизительно равна 6 + 16: 2 = 14 квадратных сантиметров.

– Площадь розовой фигуры приблизительно равна 5 + 16: 2 = 13 квадратных сантиметров.

У. Возьмите в руки карточки с изображенными на них фигурами. С помощью палетки найдите их площадь.

Дети выполняют задание.

– Попробуем вывести алгоритм нахождения площади фигуры с помощью палетки.

Учитель записывает каждый шаг на доске.

На доске:

IV. Физкультминутка

V. Практическая работа

У. Нарисуйте на листе бумаги какую-нибудь замкнутую линию и найдите площадь фигуры, ограниченной этой линией.

Дети выполняют задание в тетради, находят площадь, называют свои ответы.

– Начертите циркулем окружность радиусом 4 сантиметра, найдите с помощью палетки площадь получившегося круга.

Дети находят площадь.

VI. Закрепление пройденного материала

У. Найдите задание 265 на странице 50. Задание выполняем по вариантам: вариант 1 – первая часть номера, вариант 2 – вторая часть.

Дети самостоятельно выполняют задание.

– Поменяйтесь тетрадями и проверьте работу ваших соседей.

Дети делают проверку.

– Вычислите периметр и площадь многоугольника.

На доске:

– Решите логическую задачу. Для каждой фигуры объясните, почему она лишняя.

На доске:

Д. Сначала уберем фигуру В , так как среди четырехугольников – треугольник. Затем уберем фигуру С , так как останутся фигуры с попарно равными сторонами. Уберем фигуру D , так как в ней углы не прямые.

VII. Самостоятельная работа

У. Выполните упражнения 267 и 262.

Дети выполняют работу и сдают тетради.

VIII. Итог урока

У. С помощью какого инструмента вы научились находить приближенное значение площади фигуры?

Д. С помощью палетки.

У. Какой формулой вы пользовались?

Д. S = а + в : 2.

У. Кто из вас научился выполнять приближенное вычисление площади фигуры?

Дети поднимают руки.

IХ. Домашнее задание

Учитель раздает карточки с цифрой 5 :

У. Дома вычислите площадь цифры и решите задачи 261 и 263.

Для определения площадей небольших участков с криволинейными контурами на плане применяют палетки, в основном прямолинейные. К прямолинейным палеткам относятся известные и наиболее распространенные квадратные и параллельные палетки.

Квадратная палетка представляет собой сеть взаимно перпендикулярных линий, проведенных через 1–2 мм на прозрачном целлулоиде, плексигласе, фотопленке, стекле или кальке.

Площадь фигуры определяется простым подсчетом клеток палетки, наложенной на фигуру. Доли клеток, рассекаемых контуром на части, учитываются на глаз (рис. 13). Квадратной палеткой не рекомендуется определять площади больше 2 см 2 на плане. Недостаток ее применения (помимо того, что площади долей клеток, рассекаемых контуром, приходится оценивать на глаз) в том, что подсчет количества целых клеток нередко сопровождается грубыми погрешностями.

Такие недостатки не наблюдаются при определении площадей параллельной палеткой, представляющей собой листок прозрачного целлулоида, плексигласа или кальки, на котором нанесены параллельные линии преимущественно через 2 мм одна от другой. Площадь контура определяют этой палеткой следующим образом. Накладывают ее на контур так, чтобы крайние точки a и b разместились посредине между параллельными линиями палетки. Тогда, весь контур оказывается разделенным параллельными линиями на фигуры, близкие к трапециям, с одинаковыми высотами, причем отрезки параллельных линий внутри контура являются средними линиями трапеций (рис.14). Пунктиром показаны основания этих трапеций.

Сумма площадей трапеций, т.е. площадь контура, равна

Следовательно, чтобы получить площадь контура, нужно взять сумму средних линий, т.е. сумму отрезков параллельных прямых внутри контура, и умножить на расстояние между ними.

Для упрощения определения площади сумму средних линий последовательно набирают в раствор циркуля, которую определяют по масштабной линейке и полученную длину умножают на h , м (рис.15). Чтобы не выполнять подобных вычислений, для каждого масштаба строят специальную шкалу, по которой отсчитывают площадь контура, зная сумму средних линий.

Расчет шкалы: М 1:10000, h = 2 мм, при длине шкалы 1 см площадь равна (0.2 см  100 м)  (1 см  100 м) = 2000 м 2 = 0.2 га. Параллельной палеткой не следует определять площади больше 10 см 2 на плане.

4.5. Точность вычисления площадей графическим способом и с помощью палетки

При разбивке участка на простейшие фигуры точность вычисления для различных вариантов не будет одинаковой. Площадь треугольника графическим способом вычисляется точнее, чем площади других фигур. Следовательно, площадь при разбивке участка на треугольники вычисляется точнее, чем при разбивке на другие фигуры (трапеции, прямоугольники). При разбивке участка на треугольники из всех вариантов будет лучшим тот, в котором треугольники будут равносторонними или высота h примерно равна основанию a .

Погрешность уменьшается, если вычислять площадь треугольника не как
, а по формуле Герона

где
. Это дает уточнение до 13% даже для равностороннего треугольника. Основание треугольника может быть во много раз меньше высоты, если оно измеряется на местности, а не на плане.

Сегодня ты узнаешь, как можно найти площадь новым способом.

Ответь на вопросы учителю (можно в видеокомнате).

1. Вспомни, что такое площадь?
2. В каких единицах она измеряется?
3. Назови, какие геометрические фигуры ты знаешь?
4. Площади, каких фигур ты умеете находить?
5. Какие формулы ты можешь использовать для этого? Напиши их и покажи учителю. Можешь показать в видеокомнате или написать на .

А можешь ли ты найти площадь треугольника?

Знаешь ли ты формулу, которая может тебе помочь решить эту задачу?

Сейчас ты не знаешь эту формулу. Тебе расскажут о ней в старших классах.

И все же попробуем решить эту задачу.

На рисунке 1 дан прямоугольник. Указаны его размеры и площадь S = 200 кв. ед .

Предложи варианты нахождения площадей треугольников, указанных на рисунке 2.

Запиши свои решения в тетради и объясни их учителю (можно в видеокомнате).

Итак, ты смог найти площадь прямоугольного треугольника. Предложенный тобой способ справедлив только для этого вида треугольников.

Но они бывают разные. Поэтому нам нужно познакомиться с новым способом нахождения площадей.

Сегодня на уроке ты будешь учиться находить площадь фигур с помощью .

Давай научимся определять площадь с помощью палетки.

Рассуждения:

1. Одна длина стороны прямоугольника равна 3 см.
2. В три сантиметра укладываются 3 стороны маленького квадратика.
3. Следовательно длина стороны квадратика равна 1 см (3 см: 3 = 1 см).
4. Другая длина стороны прямоугольника равна 5 см.
5. В пять сантиметров укладываются 5 сторон маленького квадратика.
6. Следовательно длина стороны квадратика равна 1 см (5 см: 5 = 1 см).
7. Делаем вывод, что действительно у нас квадратики со стороной 1 см.
8. Площадь этого маленького квадратика равна 1 см 2 .
9. Считаем, сколько квадратиков внутри прямоугольника. Их 15.
10. Поэтому площадь прямоугольника будет равна: 1 см 2 · 15 = 15 см 2 .
11. Значит правильный ответ у Коли.

Познакомься с алгоритмом нахождения площади фигуры с помощью палетки.

Посмотри и повтори , как можно использовать палетку для нахождения площади фигуры произвольной формы.

Рассмотрим пример нахождения площади геометрической фигуры с помощью палетки.

Площади небольших участков с криволинейными граница­ми можно измерять с помощью палеток. Палетка для измере­ния площадей – лист прозрачного материала (восковки, лавса­на, пластика, кальки), на который нанесена сетка квадратов размером 2×2 мм или система равноотстоящих параллельных линий.

Наложив палетку с сеткой квадратов на план, подсчиты­вают число квадратов, уместившихся в измеряемой площади, оценивая дробные части квадратов на краях участка на глаз. Результат подсчета умножают на площадь одного квадрата.

Так, квадрату размером 2×2 мм на плане масштаба 1:1000 соответствует на местности квадрат 2×2 м, то есть площадь равная 4 м 2 . Если подсчитанное число квадратиков равно 122,4, то площадь участка равна 122,4 · 4 м 2 = 490 м 2 .

Отрезки линий палетки, ограниченные контуром участка, можно рассматривать как средние линии трапеций, заключенных на рисунке между пунктирными линиями. Из­мерив длины средних линий d 1 , d 2 , ..., d n , площадь участка вычисляют по формуле (5.1):

P = h (d 1 + d 2 + … + d n ), (5.1)

где h - расстояние между линиями палетки (в масштабе).

Определение суммы отрезков d 1 + d 2 + … + d n выполняют циркулем-измерителем. Взяв в раствор измерителя отрезок d 1 , переносят измеритель на следующую линию, на продолжение отрезка d 2 и увеличивают раствор так, что в растворе будет набрана сумма d 1 + d 2 . Продолжая, накапливают всю сумму расстояний и определяют ее значение по масштабной линейке.

Прямоугольная палетка построена в виде сетки квадратов. Определение площади прямоугольной палеткой выполняют по способу А.Н. Савича (рис.5.2).

Способ А. Н. Савича применяется при измерении на плане больших площадей. Часть Р 0 площади участка (рис. 5.2), состоящая из целых квадратов, образованных линиями координатной сетки, не требует измерения – она равна сумме известных площадей квадратов. Измеряют площади Р 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 , расположенные на краях участка и составленные

Измерение площадей Р 1 , Р 2 , Р 3 , Р 4 может быть выполнено любым из описанных выше методов (по координатам, по линейно-угловым измерениям).

Аналогично вычисляют и площади Р 2 , Р 3 , Р 4 .

Достоинством способа Савича является то, что значитель­ная часть площади (а именно – Р 0 ) определяется без измере­ний, аналитически. Уменьшение измеряемой части площади и выполнение измерений с контролем повышают точность оп­ределения площади. Кроме того, оказывается учтенной дефор­мация бумаги.

Если значительная часть площади составлена целыми квад­ратами, а измерять приходится лишь малую ее часть, точность способа Савича близка к точности аналитических способов.

5.2 Способы определения площади участка с криволинейными границами