象山縣丹城第五小學(xué) 班級:四(8)班 作者:黃浚哲 指導(dǎo)老師:陳丹婭 一,、莫比烏斯帶的介紹 ?? 1858年,德國數(shù)學(xué)家莫比烏斯和約翰·李斯丁發(fā)現(xiàn):把一根紙條扭轉(zhuǎn)180°后,,兩頭再粘接起來做成了一個紙帶圈,,具有魔術(shù)般的性質(zhì):把小螞蟻放在紙帶圈上爬行,螞蟻卻沒有翻越任何一處的紙邊沿,,卻爬遍了紙圈的所有地方,,這樣的紙帶只有一個面(即單側(cè)曲面),這種紙帶被稱為“莫比烏斯帶”,。 按照數(shù)學(xué)書上第70頁的步驟進行操作,然后我再把長方形紙條平均分成兩份,、三份,、四份、五份,,再沿著劃線剪開,,我發(fā)現(xiàn)了有趣的事情,步驟如下: 第一步:我一張紙條旋轉(zhuǎn)180度,再進行首尾相連后,,我有了一個神奇的發(fā)現(xiàn),,它只有一個面(單側(cè)曲面),一條邊,,如果把黃色筆當成一只小蟲沿著中心線爬,,它能一次連續(xù)不斷地的爬完2號環(huán)的整個面。是不是很神,!二個面突然就變成了一個面,,這是在變魔術(shù)嗎?當然不是啦,,這就是神奇的莫比烏斯帶,。 第二步:我拿著剪刀沿著中線剪開,分成兩等分,,當剪完最后一刀時,,我發(fā)現(xiàn)得到的不是二個小紙環(huán),而是一個更大的紙環(huán),,一個比原來周長大2倍的紙環(huán),,就像小孩吃了速長丸突然長成了大人。 第三步:我沿著三等分線一直剪下去,大家來猜一猜,,會得到什么樣的莫比烏斯帶呢,?我動手后發(fā)現(xiàn),,會得到兩個套在一起的莫比烏斯帶,,一個圈比原來大一倍,一個圈與原來同大小,,就像兩個好朋友手牽手一樣,,形影不離,怎么分都分不開,,簡直太神奇了,。 第四步:我沿著四等分線剪開,剪完后我又發(fā)現(xiàn)變成了兩個套在一起一樣大的紙環(huán),,這兩個大圈的周長是原來的2倍,。 第五步:我沿著五等分沿線剪開,剪完后得到三個紙環(huán),,二個大圈的周長也是原來的莫比烏斯帶的2倍,,還有一個圈與原來同樣大,三個圈套在一起,。兩個好朋友變成了三個好朋友!當?shù)确衷蕉?,就會出現(xiàn)越多的圈,這是為什么呢,?有什么規(guī)律呢? 通過上面的操作,,我把紙圈按照等分數(shù)排排隊再仔細觀察、探究后我又發(fā)現(xiàn)了莫比烏斯帶更多的秘密,。我總結(jié)了下可以這樣表示: 因為普通紙環(huán)有二個面,二條邊,,一個正面,,一個反面,兩個面可以涂成不同的顏色,。而莫比烏斯帶只有一個面和一條邊,。普通的紙環(huán)沿著中間剪開就會變成2個紙環(huán),莫比烏斯帶則會變成一個大紙環(huán),,人們也把這個圈叫做“莫比烏斯圈”,、“莫比烏斯帶”或者“怪圈”。叫法好多呀,!五花八門,。 四、莫比烏斯帶的應(yīng)用 ?? 既然莫比烏斯帶這么神奇,那么我們生活中肯定也少不了它,,那我們都可以在哪里看到它們呢,? 相信小朋友們都玩過過山車,很多小朋友 可能只感受到了坐過山車時的刺激,,而沒有注意到它的形狀,。看右圖,,想不到吧,,過車山也是莫比烏斯帶的形狀呢,它能使過山車在軌道兩面都可以通過,,玩的時候更加的刺激,。 除了過山車軌道外,我們常??吹降睦?/span>收標志也是莫比烏斯帶的原理,。相信大家認真觀察,就可以發(fā)現(xiàn)很多莫比烏斯帶原理制作的東西,。 莫比烏斯帶真的好神奇,!
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