正方体截面形状有哪些/切橡皮泥实操摸清全部切面

正方体截面形状有哪些/切橡皮泥实操摸清全部切面

上次给孩子讲立体几何,课本只潦草写了几句正方体截面形状有哪些,孩子拿着教具积木瞎切,半天摸不透到底能切出多少种图形,索性翻出一大块彩色橡皮泥,一刀一刀实打实地去截,全程盯着切面的轮廓变化,才把所有能出现的图形彻底捋明白。

最先动手的是平行于正方体单面下刀,刀刃完整贴着顶面平行切下去,一刀切透之后,摊开橡皮泥的切面标准正方形,孩子当时还以为正方体只能切出正方形,拿着小块橡皮泥反复重复这个操作,连着切了五六块,全是一模一样的正方轮廓,转头就认定正方体截面只有正方形,压根想不到斜切会跑出别的图形。

后来才反应过来,放平刀刃只是基础切法,调整刀具倾斜角度,贴着正方体一组对面的两条棱下刀,不碰顶点,只切四条完整棱线,切开的平面直接变成长方形,长宽比例全靠倾斜角度调控,斜度拉得越大,长方形的长边就越突出,随手换三组不同倾斜度,切出来的长方形尺寸都不一样,孩子盯着三块切面反复比对,总算接受长方形也是常规切面。

顺手把刀刃再抬高点,让切面刚好掠过正方体同一个面上的两条邻棱,同时碰到对面一个顶点,落刀的角度刚好卡在三条棱交汇的点位,切开之后平面轮廓直接变成三角形,一开始只切出锐角三角,琢磨着挪动下刀位置,把刀刃往正方体体对角线方向偏移,还能切出等腰三角形,唯独试了十几次都没法切出直角或者钝角三角形,橡皮泥反复揉开重切,始终找不到能生成钝角三角的下刀点位。

手里剩下半块灰色橡皮泥,想着多试几种刁钻角度,刀刃同时穿过正方体六条棱,避开全部八个顶点,刀刃斜向贯穿上下前后六个面,拉开橡皮泥之后,切面是标准正六边形,当时孩子眼睛一下子亮起来,之前课本配图只画了三角形四边形,完全没见过六边形的切面,蹲在桌子边反复复刻这个下刀角度,连续切出三块规整六边形,还特意拿直尺比对每条边长,确认六条线段长度完全一致。

我还想着能不能切出五边形,攥着橡皮泥反复调整刀具角度,连续尝试七八种下刀方式,刀刃要么只触碰到五条棱但是切出不规则五边形,要么稍微偏移一点就直接切到顶点,切面直接跳成四边形或者六边形,试过把橡皮泥削薄再下刀,也换过从正方体角落入刀,始终没办法切出规整的正五边形,整块橡皮泥揉烂三次,最后只能放弃这个想法。

孩子之后拿着切好的各色橡皮泥切面摆成一排,正方形、长方形、两种三角形、正六边形挨个平铺,盯着图纸对照课本,总算彻底理清所有能稳定切出的平面图形,再也不会凭着课本单薄的插图胡乱猜想。

收拾完桌面的橡皮泥碎屑,低头看着桌上散落的各色切面模具,才发觉当初只靠着积木看立体示意图,根本没办法摸透切割角度和截面形状的关联,白浪费半个钟头的讲解时间。

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