Слайд 1«Измерение и определение площадей участков
по планам и картам»
Слайд 2Цели урока:
показать связь геодезии и математики,
научить определять площади различными
методами
Слайд 4Геометрия и геодезия
Около 4 тыс. лет назад возникла наука об измерении
расстояний, площадей и объемов, о свойствах различных фигур.
Так как в основном речь шла о земельных участках, то древние греки, узнавшие об этой науке от египтян, назвали ее «геометрией» (по гречески «гео» – земля, а «метрео» – измеряю. Значит, «геометрия» буквально означает «землемерие»).
Греческие ученые узнали много новых свойств геометрических фигур, и уже тогда геометрией стали называть науку о геометрических фигурах, а для науки об измерении Земли ввели другое название – «геодезия» (происходит от греческих слов «деление земли»).
Слайд 5Ответьте на вопросы:
Площадь фигуры – это величина той части плоскости,
которую занимает фигура.
Что называется площадью фигуры?
Вычислить площадь фигуры или измерить площадь – означает вычислить ее отношение к площади, принятой за единицу измерения.
Что значит «вычислить площадь фигуры или измерить площадь»?
Слайд 6
За единицу измерения площадей принимают квадрат, сторона которого равна единице измерения
отрезков.
Что принимают за единицу измерения площадей?
Положительное число, выражающее площадь фигуры, показывает, сколько раз единица измерения и ее части укладываются в данной фигуре.
Что показывает число, выражающее площадь фигуры?
Слайд 7
Квадратный миллиметр (мм2),
квадратный сантиметр (см2),
квадратный дециметр (дм2),
квадратный метр (м2),
квадратный километр (км2),
ар
(а), гектар (га).
Основные
единицы измерения площадей
Ар (сотка) – площадь квадрата со стороной 10 м.
1 а = 100 м2.
Гектар – площадь квадрата со стороной 100 м. 1 га = 10000 м2.
1 га = 100 а, 1а = 0,01 га.
Что такое «ар» и «гектар»?
Слайд 8
1. Равные фигуры имеют равные площади.
2. Площадь фигуры, состоящей
из нескольких
фигур, равна
сумме их площадей.
Если одна фигура составляет
часть другой, то ее площадь
меньше площади другой фигуры.
Основные свойства площадей
Слайд 9
Соотношения между единицами измерения
площадей
Слайд 10Площадь треугольника равна половине произведения его основания на высоту, проведенную к
этому основанию.
формула Герона
Формула площади треугольника
Слайд 11Площадь трапеции равна произведению полусуммы ее оснований на высоту.
Площадь трапеции равна
произведению средней линии на высоту.
Формула площади трапеции
Слайд 12Под определением площади понимают совокупность измерительных и вычислительных операций, в результате
которых получают площадь участка в земельной мере (кв.м, га и т.д.)
Слайд 13Площади вычисляют по плану или по результатам
непосредственных измерений в натуре (на местности).
Слайд 14Способы определения площадей
1. аналитический
2. графический
3. механический
Слайд 15Аналитический способ
используется в случае, когда участок ограничен ломаной линией,
а прямоугольные координаты его вершин известны с высокой точностью.
Слайд 16вершины участка проектируют на оси Х и У.
В результате образуется ряд трапеций, основаниями которых являются координаты Х вершин участка, а высотами - приращения У. Вычислив площади трапеций, можно определить площадь участка.
Принцип определения
площади участка
заключается в следующем:
Слайд 173
1
2
X
Y
y1
y2
y3
4
y4
A
B
D
C
x1
x4
x2
x3
S1234 = SА123C – SА143C
= SА12B+ SВ23C
– SА14D – SD43C
0
Слайд 18
Площадь S полигона 1-2-3-4 можно представить как разность площадей
фигур А-1-2-3-С и А-1-4-3-С, при этом площадь каждой из этих фигур может быть представлена как сумма площадей трапеций с основаниями х и высотами у2-у1, у3-у2 и т.д., т.е.
Слайд 20 В полученном выражении видна закономерность: площадь полигона равна полусумме
стольких произведений, сколько вершин имеет полигон, при этом в каждом произведении один множитель есть сумма абсцисс двух соседних точек с номерами k и k+1, а другой множитель – разность ординат точек с номерами k+1 и k.
Это дает возможность сокращенно написать формулу для любого п-угольника:
.
Слайд 21 Из этой формулы можно получить много других формул, выражающих
площадь полигона через приращения координат и через координаты вершин.
Приведем три наиболее известные формулы вычисления площади полигона по координатам его вершин.
(1)
Слайд 22Из этой формулы после преобразований можно получить формулу (2):
Площадь полигона равна
полусумме произведений каждой ординаты на разность абсцисс предыдущей и последующей точек.
Из формулы (1) можно получить формулу (3):
Площадь полигона равна полусумме произведений каждой абсциссы на разность ординат последующей и предыдущей точек.
Слайд 23
Графический способ
подразделяется на:
1. геометрический
2. метод палеток
Слайд 24Геометрический способ
При геометрическом способе участок, изображенный на плане, делят
на простейшие фигуры, площади которых вычисляют по правилам геометрии, определяя их линейные размеры по масштабу плана, вычисляют по известным математическим формулам и суммируют площади всех частей.
Слайд 25A
B
C
D
E
F
G
S1
S2
S3
S4
S5
Sобщ=S1+S2+S3+S4+S5
Слайд 26Метод палеток
Для определения площадей небольших участков применяют прямолинейные и
криволинейные палетки.
К прямолинейным относятся квадратные и параллельные палетки.
Слайд 271см
1 см
Квадратная палетка – сетка мелких
квадратов, со
стороной 1 или 2 см, нанесённая на кальку, целлулоид или на другой прозрачный материал.
Слайд 28Недостатки
применения квадратной палетки:
площади долей клеток, рассекаемых контуром, приходится
оценивать на глаз,
подсчет количества целых клеток нередко сопровождается грубыми погрешностями.
Слайд 29
Sобщ=S +S =30+14=44(см2)
Измерение фигуры
Слайд 30Механический способ
основан на измерении площадей специальным прибором – планиметром.
Слайд 31Наибольшую точность определения площади
имеет
аналитический способ – 1/1000.
Точность механического способа –
1/300,
точность графического способа – 1/100.
Слайд 32Задача Я.И. Перельмана «Квадратный метр»
Я знал школьника, который, услышав впервые, что
в квадратном метре миллион квадратных миллиметров, не хотел этому верить. Никакие разъяснения не были для него убедительны.
«Откуда их берется так много?» – недоумевал он. – Вот у меня лист миллиметровой бумаги длиной и шириной ровно в метр. Неужели в этом квадрате целый миллион миллиметровых клеточек? Ни за что не поверю».
- А ты пересчитай, - посоветовали ему.
Слайд 33
- Пересчитаю! В воскресенье у меня будет свободное время, и я
займусь этим делом.
В воскресенье он встал рано утром и сразу же принялся за счет, аккуратно отмечая точками сосчитанные квадратики. Каждую секунду появлялась новая точка под острием его карандаша; работал он усердно, и дело шло быстро.
Но убедился ли он в этот день, что квадратный метр действительно заключает миллион миллиметровых клеточек?
Слайд 34Решение
В тот же день убедиться в этом школьник не мог, потому
что, работая даже круглые сутки без перерыва, он не пересчитал бы и десятой доли клеточек. Действительно, в сутках 24*60*60=86400 секунд, а в квадратном метре 1000000 квадратных миллиметров. Понадобится более 11 суток непрерывной работы, чтобы проверить прямым счетом, действительно ли в квадратном метре 1000000 миллиметровых клеточек. Если же работать по 10 часов в сутки, то на подобную проверку уйдет около месяца. Мало у кого достанет терпения выполнить такой счетный подвиг.
Впрочем, полвека тому назад один английский учитель чистописания выполнил такую работу: он аккуратно расставил в чистой тетради миллион точек, по тысяче на каждой странице.
Слайд 35Домашнее задание
1. Г. Федотов «Инженерная геодезия», стр.120-125.
2. Проработать конспект.
Слайд 36Мудрые мысли
«Если книга возбудила в читателе желание поближе познакомиться с необъятной
областью той науки, откуда почерпнута эта пестрая горсть простейших сведений, то задача автора выполнена, цель достигнута, и с чувством удовлетворения ставит он последнюю точку после слова “конец”».
Я.И. Перельман
Слайд 37
Если этот урок разбудил в наших студентах желание поближе познакомиться с
необъятной областью наук, откуда почерпнута эта пестрая горсть простейших сведений, то задача авторов урока (преподавателей) выполнена, цель достигнута, и с чувством удовлетворения ставят
они последнюю точку
в конце урока.
Слайд 38Закрепление
нового материала
Вычислить площадь:
Аналитическим способом;
геометрическим способом.