Giáo án Hình học 12 - Tiết 12+13: Mặt cầu - Năm học 2020-2021

 Tiết PPCT: 12 BÀI 2: MẶT CẦU(T1)
Ngày soạn : 29/11/2020
I. MỤC TIÊU:
1. Về kiến thức
- Nắm được định nghĩa mặt cầu.
- Điểm trong và ngoài mặt cầu
- Định nghĩa khối cầu
- Nắm được các trường hợp giao của mặt cầu và mặt phẳng.
2. Về kĩ năng
- Biết cách vẽ hình biểu diễn của mặt cầu, xác định được các trường hợp giao của mặt cầu và mặt 
phẳng.
3. Về thái độ
- Liên hệ được với nhiều vấn đề trong thực tế 
- Phát huy tính độc lập, sáng tạo trong học tập.
4. Các năng lực chính hướng tới hình thành và phát triển ở học sinh:
- Năng lực hợp tác: Tổ chức nhóm học sinh hợp tác thực hiện các hoạt động.
- Năng lực tự học, tự nghiên cứu: Học sinh tự giác tìm tòi, lĩnh hội kiến thức và phương pháp giải 
quyết bài tập và các tình huống.
- Năng lực giải quyết vấn đề: Học sinh biết cách huy động các kiến thức đã học để giải quyết các 
câu hỏi. Biết cách giải quyết các tình huống trong giờ học.
- Năng lực sử dụng công nghệ thông tin: Học sinh sử dụng máy tính, mang internet, các phần 
mềm hỗ trợ học tập để xử lý các yêu cầu bài học.
- Năng lực thuyết trình, báo cáo: Phát huy khả năng báo cáo trước tập thể, khả năng thuyết trình.
- Năng lực tính toán.
II. CHUẨN BỊ CỦA GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH
1. Chuẩn bị của giáo viên
- Soạn giáo án
- Chuẩn bị phương tiện dạy học: phấn, thước kẻ, máy chiếu
2. Chuẩn bị của học sinh
- Đọc trước tài liệu
- SGK, vở ghi, dụng cụ học tập
- Kê bàn học theo nhóm
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
 A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG
* Mục đích: -Tạo sự tò mò, gây hứng thú cho học sinh về mặt cầu.
 - Hình dung được hình ảnh ban đầu về mặt cầu.
* Nội dung: - Giáo viên đặt câu hỏi, lấy ví dụ về mặt cầu
* Cách thức: -Trả lời câu hỏi . “ Nêu định nghĩa đường tròn trong mặt phẳng ?”
 - Nếu tập hợp các điểm đó nằm trong không gian và có tính chất như trong ĐN trên 
thì tập hợp các điểm đó tạo thành hình có những tc gì?
 - Giáo viên lấy hình ảnh của mặt cầu thông qua hình ảnh bề mặt quả bóng bàn, quả 
bóng chuyền, quả bóng đá v.v 
* Sản phẩm:- HS có hình dung ban đầu về mặt cầu
 - Có những liên tưởng về những tính chất của đường tròn và những tính chất liên 
quan đến mặt cầu có tương tự nhau hay không?
 B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
1. HTKT1: MẶT CẦU VÀ CÁC KHÁI NIỆM LIÊN QUAN 
* Mục đích: + Phát biểu được định nghĩa mặt cầu, và các khái niệm liên quan đến mặt cầu. - Trình bày được giao của mặt cầu và mặt phẳng,
 * Cách thức: 
 - GV sử dụng phần mềm GSP để cho hs quan sát sự hình thành mặt cầu
 - GV phát phiếu học tập cho các nhóm thực hiện, nhóm thảo luận và trình bày trên bảng. 
 - GV nhận xét và chốt kiến thức.
Cho mặt cầu S(O; R) và mặt phẳng (P). Gọi H là hình chiếu của O lên mặt phẳng (P)
 Phiếu học tập
Mặt cầu không cắt mặt phẳng khi nào?
Mặt cầu tiếp xúc với mặt phẳng khi nào?
Mặt cầu cắt mặt phẳng khi nào?
Mặt cầu S(O;R) cắt mặt phẳng (P) theo đường tròn tâm H và bán kính bằng bao nhiêu?
Mặt cầu S(O;R) cắt mặt phẳng (P) theo đường tròn lớn khi nào?
- GV tổng hợp, nhận xét các câu trả lời của HS và chốt kiến thức.
 C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
* Mục đích: + Làm được một số dạng bài tập về mặt cầu.
 + Xác định được tâm và bán kính của mặt cầu ngoại tiếp hình chóp và lăng trụ.
* Nội dung: + Học sinh làm bài tập 
*Cách thức: + Giáo viên phát bài tập 
Bài 1:Cho hình lập phương ABCD.A’B’C’D’ có cạnh bằng a. Hãy xác định tâm và bán kính mặt 
cầu:
a) Đi qua 8 đỉnh của hình lập phương.
b) Tiếp xúc với 6 mặt của hình lập phương.
Bài 2: Cho lăng trụ tam giác đều có tất cả các cạnh đều bằng nhau Xác định tâm và tính bán kính 
mặt cầu ngoại tiếp hình chóp.
 D. HOẠT ĐỘNG TÌM TÒI MỞ RỘNG
Học sinh đọc và nghiên cứu bài đọc: “ Những vấn đề có liên quan đến kinh tuyến và vĩ tuyến của 
trái đất.” - Học sinh tính: - GV nêu ví dụ:
 2 VD1: Hãy xác định đường tròn giao tuyến 
 2 r r 3
r r của mặt cầu S(O; r) và mp (P) biết khoảng 
 2 2 r
 cách từ O đến (P) bằng .
 2
 H1. Tính bán kính của đường tròn giao 
 tuyến?
 VD2: Cho mặt cầu S(O; r), hai mặt phẳng 
 (P), (Q) có khoảng cách đến O lần lượt bằng 
 2 2 2 2
rP r a , rQ r b a và b với 0 < a < b < r. Hãy so sánh các bán 
 kính của các đường tròn giao tuyến.
vì a < b nên r r 
 P Q 
 H2. Tính rP ,rQ ?
 VD3: Gọi d là khoảng cách từ tâm O của mặt 
Các nhóm thực hiện. cầu S(O; r) đến mặt phẳng (P). Điền vào chỗ 
 d 3 4 5 5 trồng.
 H3. Xét VTTĐ của (P) và (S)?
 r 5 4 4 8
 VTTĐ cắt tiếp K cắt
 xúc
 C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP
- Giáo viên phát phiếu bài tập trắc nghiệm cho học sinh
- Yêu cầu các học sinh làm việc theo cá nhân
- Các học sinh làm việc theo cá nhân, khoanh đáp án đúng vào các câu trong phiếu
- Giáo viên chiếu kết quả từng bài lên tivi để học sinh đối chiếu.
 PHIẾU BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
 8 a2
Câu 1. Cho mặt cầu có diện tích bằng . Khi đó bán kính mặt cầu bằng
 3
 a 6 a 6 a 3 a 2
 A. . B. . C. . D. .
 2 3 3 3
Câu 2. Cho mặt cầu S O;2 . Diện tích đường tròn lớn của mặt cầu là:A. 4π .B. 16 . C. 8 .
 D. 2 .
Câu 3. Cho mặt cầu S O;2 . Diện tích của mặt cầu là:A.16 . B. 12 . C. 8 . D. 4 .
 32 8 3
Câu 4. Cho mặt cầu S . Thể tích của khối cầu là:A. . B. . C. 32 . D. .
 O;2 3 3 2
Câu 5. Cho mặt cầu S O;r có diện tích đường tròn lớn là 2 . Khi đó, mặt cầu S O;r có bán kính 
 là:
 A. r = 2 . B. r = 2 . C. r = 4 . D. r =1.
Câu 6. Cho mặt cầu S O;r có diện tích là 2 . Khi đó, mặt cầu S O;r có bán kính là:
 2 1 3
 A. r =  B. r =  C. r = 2 . D. r = 
 2 2 2
Câu 7. Cho mặt cầu S O;r . Thể tích khối cầu là 2 . Khi đó, mặt cầu S O;r có bán kính là:
 3 6 2
 A. r = 3  B. r =  C. r =  D. r = 3 6 .
 2 2 2
Câu 8. Cho mặt cầu S O;r có diện tích là 4 . Khi đó, diện tích đường tròn lớn của mặt cầu 
 S O;r là:
 A. . B. 2 . C. 3 . D. 4 .