什么是神奇的莫比乌斯带

2024-05-06 10:49

1. 什么是神奇的莫比乌斯带

莫比乌斯带是一种拓展图形,它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变,只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点,又不产生新点。

什么是神奇的莫比乌斯带

2. 不起眼却很神奇的莫比乌斯带


3. 神奇的莫比乌斯带究竟是怎么回事?是怎样神奇?

“莫比乌斯带”(板书),为什么呀?是19世纪的几何学家莫比乌斯发现的。很久以前有一个叫莫比乌斯的人,在一个阳光美好的午后,静静的坐在桌前,手中拿着一个长长的纸条,不经意的把纸条拧了一个圈又把两个头对接了起来。也巧,这时正好有一只小蚂蚁到他的桌面上旅游,他微笑着对小蚂说:小朋友,到我这个新建筑上来看看吧。于是小心翼翼地把小蚂蚁请到了手中的纸上,小蚂蚁也许是感到新鲜而又陌生,也就不停的到处游荡,莫比乌斯轻轻的注视着纸上的小蚂蚁,你们猜,他发现了什么?(小蚂蚁虽没翻越任任何一处的纸边沿,却爬过了纸表面的每一个地方。)这让莫比乌斯非常惊讶,这个本来是两个面的纸条经他刚才的一接怎么变成只有一个面了呢?一个伟大的数学发现就这样在不经意间产生了,并且以发现者莫比乌斯的名字命名。所以同学们平时在学好书本知识的同时,要留心观察生活,更多伟大的发明、发现还等着用你们的名字命名呢! 

6、关于“莫比乌斯带”还有一个很有趣的故事。据说有一个小偷偷了一位很老实农民的东西,并被当场捕获,将小偷送到县衙,县官发现小偷正是自己的儿子。于是在一张纸条的正面写上:小偷应当放掉,而在纸的反面写了:农民应当关押。县官将纸条交给执事官由他去办理。执事官不想误判此案,但是又不敢得罪县官,你们猜他怎么做?做成“莫比乌斯带”状能改变结果吗?(生猜)现在你们桌上都有县官的这张判决书,请帮执事官想想办法。(生二人小组合作动手操作请个别小组上台演示),聪明的执事官将纸条扭了个弯,用手指将两端捏在一起。然后向大家宣布:根据县太爷的命令放掉农民,关押小偷。县官听了大怒,责问执事官。执事官将纸条捏在手上给县官看,从“应当”二字读起,确实没错。仔细观看字迹,也没有涂改,县官不知其中奥秘,只好自认倒霉。 

7、下面再给大家介绍一个关于“莫比乌斯带”的小游戏。宋朝诗人秦少游曾写过一首回形诗:“赏花归去马如飞,去马如飞酒力微,酒力微醒时已暮,醒时已暮赏花归。” (课件显示诗歌)首尾相衔,循环成趣。如果在纸条正面写上“赏花归去马如飞”,再把纸条翻转过来,在背面等距地写上“酒力微醒时已暮”。然后把纸条做成“莫比乌斯带”状,会有什么新发现呢?(顺着这个圈,你就可以反复无穷地读出秦少游的这首诗。) 
①艾舍尔《红蚁》:让我们一起来看看蚂蚁在这个“莫比乌斯带”上的运动轨迹吧,由一生上台演示。 

②北京小区科技园“莫比乌斯圈”状阶梯:小朋友在上面玩会发现什么? 

③瑞典《不可能的图形》邮票:瑞典1982年发行的一枚邮票,图案是一个古里古怪的图形,如果你用指尖沿着这个古怪的图形上任何一个面顺着一个方向划下去,结果会发现这是一个在现实中不可能造出来的东西。但如果你就这样一直顺着划下去,又会回到原来的出发点,似乎这个物体又不荒谬。其实这是一个立体化的“莫比乌斯圈”。发行这枚“不可能的图形”邮票,意在引导人们关注科学,探索宇宙不解之谜。 

④ 中国科技馆“三叶扭结”:这是中国科技馆的展品,叫“三叶扭结”。它实际上是由“莫比乌斯带”演变而成的,这蓝白相间的灯不停地闪烁,乍看是个漂亮的灯饰,但细瞧,它的特点是什么呀?(只有一面一边)它表示着科学没有国界,各种科学之间没有边界,科学是相互连通的,科学和艺术也是相互连通的意义呢! 

“莫比乌斯带”听起来确实挺神奇的,但许多事情,都或多或少如此,没有清晰的界限,就如成败,看似截然相反的二个方面,一组反义词。但其实不过是一步之遥。只要你努力,失败的教训会成为成功的基石;如果你骄奢,胜利会转瞬即逝,失败接踵而来。呵呵,原来小小的纸圈上还藏着做人的大道理呢!

神奇的莫比乌斯带究竟是怎么回事?是怎样神奇?

4. 神奇的莫比乌斯带究竟是怎么回事?

“莫比乌斯带”(板书),为什么呀?是19世纪的几何学家莫比乌斯发现的。很久以前有一个叫莫比乌斯的人,在一个阳光美好的午后,静静的坐在桌前,手中拿着一个长长的纸条,不经意的把纸条拧了一个圈又把两个头对接了起来。也巧,这时正好有一只小蚂蚁到他的桌面上旅游,他微笑着对小蚂说:小朋友,到我这个新建筑上来看看吧。于是小心翼翼地把小蚂蚁请到了手中的纸上,小蚂蚁也许是感到新鲜而又陌生,也就不停的到处游荡,莫比乌斯轻轻的注视着纸上的小蚂蚁,你们猜,他发现了什么?(小蚂蚁虽没翻越任任何一处的纸边沿,却爬过了纸表面的每一个地方。)这让莫比乌斯非常惊讶,这个本来是两个面的纸条经他刚才的一接怎么变成只有一个面了呢?一个伟大的数学发现就这样在不经意间产生了,并且以发现者莫比乌斯的名字命名。所以同学们平时在学好书本知识的同时,要留心观察生活,更多伟大的发明、发现还等着用你们的名字命名呢! 

6、关于“莫比乌斯带”还有一个很有趣的故事。据说有一个小偷偷了一位很老实农民的东西,并被当场捕获,将小偷送到县衙,县官发现小偷正是自己的儿子。于是在一张纸条的正面写上:小偷应当放掉,而在纸的反面写了:农民应当关押。县官将纸条交给执事官由他去办理。执事官不想误判此案,但是又不敢得罪县官,你们猜他怎么做?做成“莫比乌斯带”状能改变结果吗?(生猜)现在你们桌上都有县官的这张判决书,请帮执事官想想办法。(生二人小组合作动手操作请个别小组上台演示),聪明的执事官将纸条扭了个弯,用手指将两端捏在一起。然后向大家宣布:根据县太爷的命令放掉农民,关押小偷。县官听了大怒,责问执事官。执事官将纸条捏在手上给县官看,从“应当”二字读起,确实没错。仔细观看字迹,也没有涂改,县官不知其中奥秘,只好自认倒霉。 

7、下面再给大家介绍一个关于“莫比乌斯带”的小游戏。宋朝诗人秦少游曾写过一首回形诗:“赏花归去马如飞,去马如飞酒力微,酒力微醒时已暮,醒时已暮赏花归。” (课件显示诗歌)首尾相衔,循环成趣。如果在纸条正面写上“赏花归去马如飞”,再把纸条翻转过来,在背面等距地写上“酒力微醒时已暮”。然后把纸条做成“莫比乌斯带”状,会有什么新发现呢?(顺着这个圈,你就可以反复无穷地读出秦少游的这首诗。) 
①艾舍尔《红蚁》:让我们一起来看看蚂蚁在这个“莫比乌斯带”上的运动轨迹吧,由一生上台演示。 

②北京小区科技园“莫比乌斯圈”状阶梯:小朋友在上面玩会发现什么? 

③瑞典《不可能的图形》邮票:瑞典1982年发行的一枚邮票,图案是一个古里古怪的图形,如果你用指尖沿着这个古怪的图形上任何一个面顺着一个方向划下去,结果会发现这是一个在现实中不可能造出来的东西。但如果你就这样一直顺着划下去,又会回到原来的出发点,似乎这个物体又不荒谬。其实这是一个立体化的“莫比乌斯圈”。发行这枚“不可能的图形”邮票,意在引导人们关注科学,探索宇宙不解之谜。 

④ 中国科技馆“三叶扭结”:这是中国科技馆的展品,叫“三叶扭结”。它实际上是由“莫比乌斯带”演变而成的,这蓝白相间的灯不停地闪烁,乍看是个漂亮的灯饰,但细瞧,它的特点是什么呀?(只有一面一边)它表示着科学没有国界,各种科学之间没有边界,科学是相互连通的,科学和艺术也是相互连通的意义呢! 

“莫比乌斯带”听起来确实挺神奇的,但许多事情,都或多或少如此,没有清晰的界限,就如成败,看似截然相反的二个方面,一组反义词。但其实不过是一步之遥。只要你努力,失败的教训会成为成功的基石;如果你骄奢,胜利会转瞬即逝,失败接踵而来。呵呵,原来小小的纸圈上还藏着做人的大道理呢!

5. 莫比乌斯带的介绍

公元1858年,德国数学家莫比乌斯(Mobius,1790~1868)和约翰·李斯丁发现:把一根纸条扭转180°后,两头再粘接起来做成的纸带圈,具有魔术般的性质。普通纸带具有两个面(即双侧曲面),一个正面,一个反面,两个面可以涂成不同的颜色;而这样的纸带只有一个面(即单侧曲面),一只小虫可以爬遍整个曲面而不必跨过它的边缘。这种纸带被称为“莫比乌斯带”。(也就是说,它的曲面只有一个)

莫比乌斯带的介绍

6. 莫比乌斯带

莫比乌斯带(Möbius strip或者Möbius band),又译梅比斯环或麦比乌斯带,是一种拓扑学结构,它只有一个面(表面),和一个边界。它是由德国数学家、天文学家莫比乌斯(August Ferdinand Möbius)和约翰·李斯丁(Johhan Benedict Listing)在1858年独立发现的。这个结构可以用一个纸带旋转半圈再把两端粘上之后轻而易举地制作出来。事实上有两种不同的莫比乌斯带镜像,他们相互对称。如果把纸带顺时针旋转再粘贴,就会形成一个右手性的莫比乌斯带,反之亦类似。
莫比乌斯带本身具有很多奇妙的性质。如果从中间剪开一个莫比乌斯带,不会得到两个窄的带子,而是会形成一个把纸带的端头扭转了两次再结合的环(并不是莫比乌斯带),再把刚刚做出那个把纸带的端头扭转了两次再结合的环从中间剪开,则变成两个环。如果你把带子的宽度分为三分,并沿着分割线剪开的话,会得到两个环,一个是窄一些的莫比乌斯带,另一个则是一个旋转了两次再结合的环。另外一个有趣的特性是将纸带旋转多次再粘贴末端而产生的。比如旋转三个半圈的带子再剪开后会形成一个三叶结。剪开带子之后再进行旋转,然后重新粘贴则会变成数个Paradromic。
莫比乌斯带常被认为是无穷大符号“∞”的创意来源,因为如果某个人站在一个巨大的莫比乌斯带的表面上沿着他能看到的“路”一直走下去,他就永远不会停下来。但是这是一个不真实的传闻,因为“∞”的发明比莫比乌斯带还要早。

7. 神奇的莫比乌斯带究竟是怎么回事?是怎样神奇?

神奇的莫比乌斯带是什么?

神奇的莫比乌斯带究竟是怎么回事?是怎样神奇?

8. 莫比乌斯带

莫比乌斯带是一种拓展图形,它们在图形被弯曲、拉大、缩小或任意的变形下保持不变,只要在变形过程中不使原来不同的点重合为同一个点,又不产生新点。
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