8.3.2圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积第八章立体几何初步
课程目标1.通过对圆柱、圆锥、圆台、球的研究,掌握圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积计算公式.2.能运用圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积公式进行计算和解决有关实际问题.
数学学科素养1.数学抽象:圆柱、圆锥、圆台、球的表面积与体积公式;2.数学运算:求旋转体及组合体的表面积或体积;3.数学建模:数形结合,运用圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积公式进行计算和解决有关实际问题.
自主预习,回答问题阅读课本116-119页,思考并完成以下问题1.圆柱、圆锥、圆台的侧面积、底面积、表面积公式各是什么?2.圆柱、圆锥、圆台的体积公式各是什么?3.球的表面积与体积公式各式什么?要求:学生独立完成,以小组为单位,组内可商量,最终选出代表回答问题。
棱柱体积:棱台体积:圆柱的体积:圆锥的体积:复习回顾棱锥体积
O圆柱的侧面展开图是矩形思考:圆柱的展开图是什么?怎么求它的表面积?
圆锥的侧面展开图是扇形O思考:圆锥的展开图是什么?怎么求它的表面积?
思考:参照圆柱和圆锥的侧面展开图,试想象圆台的侧面展开图是什么,它的表面积是什么?OO’圆台的侧面展开图是扇环
OO’OO思考:圆柱、圆锥、圆台三者的表面积公式之间有什么关系?你能用圆柱、圆锥、圆台的结构特征来解释这种关系吗?r’=r上底扩大r’=0上底缩小
由于圆台是由圆锥截成的,因此可以利用两个锥体的体积差.得到圆台的体积公式(过程略).思考:根据圆台的特征,如何求圆台的体积?其中,分别为上、下底面面积,h为圆台(棱台)的高.
思考:圆柱、圆锥、圆台的体积公式之间有什么关系?结合棱柱、棱锥、棱台的体积公式,你能将它们统一成柱体、锥体、台体的体积公式吗?柱体、椎体、台体的体积公式之间又有什么关系?S为底面面积,h为柱体高S分别为上、下底面面积,h为台体高S为底面面积,h为锥体高上底扩大上底缩小
球的表面积公式
例1.如图,某种浮标由两个半球和一个圆柱黏合而成,半球的直径是0.3m,圆柱高0.6m,如果在浮标表面涂一层防水漆,每平方米需要0.5kg涂料,那么给1000个这样的浮标涂防水漆需要多少涂料?解:一个浮标的表面积为所以给1000个这样的浮标涂防水漆约需涂料
思考:在小学,我们学习了圆的面积公式,你记得是如何求得的吗?类比这种方法,你能由球的表面积公式推导出球的体积吗?
第一步:分割O球面被分割成n个网格,连接球心O和每个小网格的顶点。则球的体积为:设“小锥体”的体积为:O球的体积
O第二步:求近似和O由第一步得:
如果网格分的越细,则:因为所以球的体积为O“小锥体”就越接近小棱锥。的值就趋向于球的半径R
例2.如图,圆柱的底面直径和高都等于球的直径,求球与圆柱的体积之比。解:设球的半径为R,则圆柱的底面半径为R,高为2R。
达标检测C
A
8
小结圆台圆柱圆锥圆柱、圆锥、圆台、球
柱体、锥体、台体、球的体积锥体台体柱体
《8.3.2圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积》同步练习
知识清单
二棱柱、棱锥、棱台的体积1.棱柱:柱体的底面面积为S,高为h,则V=______.2.棱锥:锥体的底面面积为S,高为h,则V=______.3.棱台:台体的上、下底面面积分别为S′、S,高为h,则V=_________________.Sh
三球的体积公式与表面积公式1.球的体积公式V=(其中R为球的半径).2.球的表面积公式S=_____.4πR2
小试牛刀√√
3.已知一个铜质的五棱柱的底面积为16cm2,高为4cm,现将它熔化后铸成一个正方体的铜块(不计损耗),那么铸成的铜块的棱长是()A.2cmB.3cmC.4cmD.8cm
题型分析举一反三答案8π12π
解题技巧(求旋转体表面积注意事项)旋转体中,求面积应注意侧面展开图,上下面圆的周长是展开图的弧长.圆台通常还要还原为圆锥.
【跟踪训练1】
例2如图,某种浮标由两个半球和一个圆柱黏合而成,半球的直径是0.3m,圆柱高0.6m如果在浮标表面涂一层防水漆,每平方米需要0.5kg涂料,那么给1000个这样的浮标涂防水漆需要多少涂料?(π取3.14)
解题技巧(求几何体积的常用方法)(1)公式法:直接代入公式求解.(2)等积法:例如四面体的任何一个面都可以作为底面,只需选用底面积和高都易求的几何体即可.(3)补体法:将几何体补成易求解的几何体,如棱锥补成棱柱,棱台补成棱锥等.(4)分割法:将几何体分割成易求解的几部分,分别求体积.
【跟踪训练2】
例3如图,圆柱的底面直径和高都等于球的直径,求球与圆柱的体积之比.
解题技巧(与球有关问题的注意事项)1.正方体的内切球球与正方体的六个面都相切,称球为正方体的内切球,此时球的半径为r1=,过在一个平面上的四个切点作截面如图(1).2.球与正方体的各条棱相切球与正方体的各条棱相切于各棱的中点,过球心作正方体的对角面有r2=,如图(2).3.长方体的外接球长方体的八个顶点都在球面上,称球为长方体的外接球,根据球的定义可知,长方体的体对角线是球的直径,若长方体过同一顶点的三条棱长为a,b,c,则过球心作长方体的对角面有球的半径为r3=,如图(3).
答案A【跟踪训练3】
答案B