
这个问题可难倒了很多同学。没关系,不用计算,用数学实验的方法也能得出答案。数学实验的方法可不止一种!不信,来试一试!先看第一位同学的实验方法与过程。
嗨!同学们,实验前必须清楚两个原理:(1)用同一条长度的物体,首尾相接围成的图形,周长都会相等。(2)把同样大小的物体,平铺在围成的图形内,哪个图形平铺的物体多,哪个图形的面积就大。
所以,实验准备:
1.一根固定长度的线绳、可弯曲的细铁丝等。我用的是长纸条,为了方便操作,准备了同样长的三条,这样围成的图形周长就一定会相等。
2.数个同样大小能平铺在图形内的物体。我用的是串珠。
3.一张实验记录单。
实验前,先猜猜我的实验结果会怎样?3秒后揭秘实验答案!


把同样长的三张长纸条分别首尾相接围成长方形、正方形和圆。

首先在围成的长方形内平铺串珠,最多平铺了12个。记录数据。

接着再在围成的正方形内平铺串珠,最多平铺了16个。记录数据。

最后再在围成的圆形内平铺串珠,最多平铺了20个。记录数据。

对比数据:20>16>12。
根据数据对比结果可以得出实验结论:
周长相等的长方形、正方形和圆,圆的面积最大。

你猜对了吗?
我有不一样的方法:我是用在方格纸上 画图形的方法,通过在方格纸上分别画 周长都相等的长方形、正方形,然后再根据每个图形所占方格面积的大小来推断面积的大小。

我先画了一个长是7,宽是1的长方形,它的面积就是7;
又画了一个长是6,宽是2的长方形,它的面积是12;
再画了一个长是5,宽是3的长方形,它的面积是15;
最后画了一个边长是4的正方形,它的面积是16。
同样观察数据可以发现:周长相等的长方形、正方形,正方形的面积大。

同时还可以发现:周长相等的长方形,长方形越接近正方形,它的面积就越大。
我有疑问?那周长相等的正方形和圆的面积,怎样比较大小呢?
别急,我有办法!
画一个半径是3厘米的圆,这个圆的周长就是18.84厘米。

再画一个周长是18.84厘米的正方形,正方形的边长是4.71厘米。叠合两个图形就可以发现,圆的面积大于正方形的面积,从而也说明:周长相等的圆和正方形,圆的面积大。

其实,你知道吗?周长相等的平面封闭图形,哪种图形的面积最大,不仅考验学生动手实践与思考的能力,也引发着许多数学爱好者脑洞大开,想出了很多有趣的实验方法。比如下面:
有人利用计算机软件,把长度相等的线段,分别围成,长方形、正方形和圆,通过用计算机计算的方法,也能看出:圆的面积最大。

还有更为有趣的实验呢!
有人用线穿入固定数量的珠子,用来表示固定不变的周长。然后观察围成不同形状时,图形面积的变化情况。结果发现:当围成的图形有这样,凹进去的部分时,凹进去的部分都可以藏水了。

如果把凹进去的线,像这样反转,变凹 为凸,水就会漾出来,图形的面积也就变大了。

如此这样,不断调整图形,使图形逐渐变成一个圆,就会惊奇的发现:面积不断变大,圆比任何图形面积都大,圆的面积最大!

数学上还有更为严谨的计算求证法,这些方法都可以证明,在周长相等的情况下,圆的面积最大!
大家看,数学就是这样,既复杂又简单,既有趣,又奥妙无穷。甚至方法多样。在解决问题的过程中,只要多动手,多动脑,就能找到问题的答案。数学实验的方法你也来试试吧!




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