1.3.2球的体积和表面积
AOO.1、球的体积B2C2BiCiAO已知球的半径为R
问题:已知球的半径为R,用R表示球的体积.
例1.钢球直径是5cm,求它的体积.定理:半径是R的球的体积
变式1:一种空心钢球的质量是142g,外径是5cm,求它的内径.(钢的密度是7.9g/cm2)解:设空心钢球的内径为2xcm,则钢球的质量是答:空心钢球的内径约为4.5cm.由计算器算得:
(变式2)把钢球放入一个正方体的有盖纸盒中,至少要用多少纸?用料最省时,球与正方体有什么位置关系?球内切于正方体侧棱长为5cm
1.球的直径伸长为原来的2倍,体积变为原来的几倍?2.一个正方体的顶点都在球面上,它的棱长是4cm,求这个球的体积.课堂练习8倍
变式3.有三个球,一球切于正方体的各面,一球切于正方体的各侧棱,一球过正方体的各顶点,求这三个球的体积之比.作轴截面
例2、某街心花园有许多钢球(钢的密度是7.9g/cm3),每个钢球重145kg,并且外径等于50cm,试根据以上数据,判断钢球是实心的还是空心的。如果是空的,请你计算出它的内径(π取3.14,结果精确到1cm)。
1.两种方法:化整为零的思想方法和“分割,求和,取极限”的数学方法.2.一个观点:在一定条件下,化曲为直的辨证观点.3.一个公式:半径为R的球的体积是4.解决两类问题:两个几何体相切和相接作适当的轴截面
两个几何体相切:一个几何体的各个面与另一个几何体的各面相切.两个几何体相接:一个几何体的所有顶点都在另一个几何体的表面上
球面:半圆以它的直径为旋转轴,旋转所成的曲面。球(即球体):球面所围成的几何体。它包括球面和球面所包围的空间。半径是R的球的体积:推导方法:分割求近似和化为准确和小结:
第一步:分割O球面被分割成n个网格,表面积分别为:则球的表面积:则球的体积为:设“小锥体”的体积为:O2、球的表面积
O第二步:求近似和O由第一步得:
第三步:转化为球的表面积如果网格分的越细,则:①由①②得:②球的体积:的值就趋向于球的半径RO“小锥体”就越接近小棱锥。
(1)若球的表面积变为原来的2倍,则半径变为原来的—倍。(2)若球半径变为原来的2倍,则表面积变为原来的—倍。(3)若两球表面积之比为1:2,则其体积之比是———。(4)若两球体积之比是1:2,则其表面积之比是———。练习:
例.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,它的各个顶点都在球O的球面上,问球O的表面积。ABCDD1C1B1A1OABCDD1C1B1A1O分析:正方体内接于球,则由球和正方体都是中心对称图形可知,它们中心重合,则正方体对角线与球的直径相等。略解:变题1.如果球O和这个正方体的六个面都相切,则有S=——。变题2.如果球O和这个正方体的各条棱都相切,则有S=——。关键:找正方体的棱长a与球半径R之间的关系