高中数学 1.7.1柱体、锥体、台体的表面积与体积教案 北师大必修2
《柱、锥、台的体积》示范公开课教学设计【高中数学必修2(北师大版)
《柱、锥、台的体积》教学设计本课是北师大版普通高中数学必修二第一章第七节的内容。
几何体指的是一个物体所占有的空间部分。
常见的有柱体、锥体、台体等等。
几何体不仅仅包括它的外表面,还包括它内部的部分,认识柱、锥、台的结构特征,会用平行投影法、三视图法、直观图法绘制空间图形,柱、锥、台等几何体的表面积和体积的求法,平面的基本性质,空间直线的位置关系,直线与平面之间及两平面之间平行和垂直关系,掌握好上述内容,就抓住了立体几何中最重要、最根本的内容,其他部分也就迎刃而解了。
【知识与能力目标】通过对柱、锥、台体研究,掌握柱、锥、台体体积求法;能运用公式求柱、锥、台体体积。
【过程与方法目标】通过对照比较,理解柱、锥、台体三者间体积的关系。
【情感态度价值观目标】通过学习柱、锥、台体、球的体积及球的表面积,提升空间思维的能力。
【教学重点】柱、锥、台体、球的体积计算。
【教学难点】柱、锥、台体体积公式的理解及其应用。
电子课件调整、相应的教具带好、熟悉学生名单、电子白板要调试好。
一、导入部分埃及胡夫金字塔大约建于公元前2580年, 其形状为正四棱锥。
金字塔高约146。
6 m, ◆教材分析◆教学目标◆教学重难点◆◆课前准备◆◆教学过程底面边长约230。
4 m 。
问: 这座金字塔的侧面积和体积各是多少? 二、研探新知,建构概念 1、电子白板投影出上面实例。
解:如图, AC 为高, BC 为底面的边心距, 则AC =146.6 m, BC =115.2 m,底面周长c =4×230.4 m,S 侧面积=12c ∙AB =12×4×230。
4×√≈85916.2(m 2)V =13S ∙AC =13×230.42×146.6≈2594046.0(m 3)2、教师组织学生分组讨论:先让学生分析,师生一起归纳。
柱、锥、台体的体积公式 三、质疑答辩,发展思维根据几何体的三视图,得该几何体是下部为直三棱柱,上部为三棱锥的组合体,如图所Sh进行计算即可,常用方解:求锥体的体积,要选择适当的底面和高,然后应用公式V=13法为割补法和等积变换法。
高中数学必修2立体几何优质教案15 柱体、锥体、台体的表面积与体积
【教学目标】1.了解柱体、锥体、台体的表面积和体积计算公式(不要求记忆),提高学生的空间想象能力和几何直观能力,培养学生的应用意识,增加学生学习数学的兴趣.2.掌握简单几何体的体积与表面积的求法,提高学生的运算能力,培养学生转化、化归以及类比的能力. 【重点难点】教学重点:了解柱体、锥体、台体的表面积和体积计算公式及其应用.教学难点:表面积和体积计算公式的应用.【课时安排】1课时【教学过程】导入新课被誉为世界七大奇迹之首的胡夫大金字塔,在1889年巴黎埃菲尔铁塔落成前的四千多年的漫长岁月中,胡夫大金字塔一直是世界上最高的建筑物.在四千多年前生产工具很落后的中古时代,埃及人是怎样采集、搬运数量如此之多,每块又如此之重的巨石垒成如此宏伟的大金字塔,真是一个十分难解的谜.胡夫大金字塔是一个正四棱锥外形的建筑,塔底边长230米,塔高146.5米,你能计算建此金字塔用了多少石块吗?推进新课新知探究提出问题①在初中,我们已经学习了正方体和长方体的表面积,以及它们的展开图(图1),你知道上述几何体的展开图与其表面积的关系吗?正方体及其展开图(1) 长方体及其展开图(2)图1②棱柱、棱锥、棱台也是由多个平面图形围成的几何体,它们的展开图是什么?如何计算它们的表面积?③如何根据圆柱、圆锥的几何结构特征,求它们的表面积?④联系圆柱、圆锥的侧面展开图,你能想象圆台侧面展开图的形状,并且画出它吗?如果圆台的上、下底面半径分别是r′,r,母线长为l,你能计算出它的表面积吗?⑤圆柱、圆锥和圆台的表面积之间有什么关系?活动:①学生讨论和回顾长方体和正方体的表面积公式.②学生思考几何体的表面积的含义,教师提示就是求各个面的面积的和.③让学生思考圆柱和圆锥的侧面展开图的形状.④学生思考圆台的侧面展开图的形状.⑤提示学生用动态的观点看待这个问题.讨论结果:①正方体、长方体是由多个平面图形围成的几何体,它们的表面积就是各个面的面积的和.因此,我们可以把它们展成平面图形,利用平面图形求面积的方法,求立体图形的表面积.②棱柱的侧面展开图是平行四边形,其表面积等于围成棱柱的各个面的面积的和;棱锥的侧面展开图是由多个三角形拼接成的,其表面积等于围成棱锥的各个面的面积的和;棱台的侧面展开图是由多个梯形拼接成的,其表面积等于围成棱台的各个面的面积的和.③它们的表面积等于侧面积与底面积的和,利用它们的侧面展开图来求得它们的侧面积,由于底面是圆面,其底面积直接应用圆的面积公式即得.其中,圆柱的侧面展开图是矩形,圆锥的侧面展开图是扇形.我们知道,圆柱的侧面展开图是一个矩形(图2).如果圆柱的底面半径为r,母线长为l,那么圆柱的底面面积为πr2,侧面面积为2πrl.因此,圆柱的表面积S=2πr2+2πrl=2πr(r+l).图2 图3圆锥的侧面展开图是一个扇形(图3).如果圆锥的底面半径为r,母线长为l,那么它的表面积S=πr2+πrl=πr(r+l).点评:将空间图形问题转化为平面图形问题,是解决立体几何问题基本的、常用的方法.④圆台的侧面展开图是一个扇环(图4),它的表面积等于上、下两个底面的面积和加上侧面的面积,即S=π(r2+r′2+rl+r′l).图4⑤圆柱、圆锥、圆台侧面积的关系:圆柱和圆锥都可以看作是圆台退化而成的几何体.圆柱可以看作是上下底面全等的圆台,圆锥可看作是上底面退化成一点的圆台,观察它们的侧面积,不难发现:S 圆柱表=2πr(r+l)−−−←==r r r 21S 圆台表=π(r 1l+r 2l+r 12+r 22)−−−→−==rr r 21,0S 圆锥表=πr(r+l).从上面可以很清楚地看出圆柱和圆锥的侧面积公式都可以看作由圆台侧面积公式演变而来. 提出问题①回顾长方体、正方体和圆柱的体积公式,你能将它们统一成一种形式吗?并依次类比出柱体的体积公式?②比较柱体、锥体、台体的体积公式: V 柱体=Sh(S 为底面积,h 为柱体的高);V 锥体=Sh 31(S 为底面积,h 为锥体的高);V 台体=)''(31S SS S ++h(S′,S 分别为上、下底面积,h 为台体的高).你能发现三者之间的关系吗?柱体、锥体是否可以看作“特殊”的台体?其体积公式是否可以看作台体体积公式的“特殊”形式?活动:①让学生思考和讨论交流长方体、正方体和圆柱的体积公式. ②让学生类比圆柱、圆锥和圆台的表面积的关系? 讨论结果:①棱长为a 的正方体的体积V=a 3=a 2a=Sh ;长方体的长、宽和高分别为a,b,c ,其体积为V=abc=(ab)c=Sh ; 底面半径为r 高为h 的圆柱的体积是V=πr 2h=Sh ,可以类比,一般的柱体的体积也是V=Sh ,其中S 是底面面积,h 为柱体的高. 圆锥的体积公式是V=Sh 31(S 为底面面积,h 为高),它是同底等高的圆柱的体积的31. 棱锥的体积也是同底等高的棱柱体积的31,即棱锥的体积V=Sh 31(S 为底面面积,h 为高). 由此可见,棱柱与圆柱的体积公式类似,都是底面面积乘高;棱锥与圆锥的体积公式类似,都是底面面积乘高的31. 由于圆台(棱台)是由圆锥(棱锥)截成的,因此可以利用两个锥体的体积差,得到圆台(棱台)的体积公式V=31(S′+S S '+S)h, 其中S′,S 分别为上、下底面面积,h 为圆台(棱台)高.注意:不要求推导公式,也不要求记忆.②柱体可以看作是上、下底面相同的台体,锥体可以看作是有一个底面是一个点的台体.因此柱体、锥体可以看作“特殊”的台体.当S′=0时,台体的体积公式变为锥体的体积公式;当S′=S 时,台体的体积公式变为柱体的体积公式,因此,柱体、锥体的体积公式可以看作台体体积公式的“特殊”形式.柱体和锥体可以看作由台体变化得到,柱体可以看作是上、下底面相同的台体,锥体可以看作是有一个底面是一个点的台体,因此很容易得出它们之间的体积关系,如图5:图5应用示例例1 已知棱长为a ,各面均为等边三角形的四面体S —ABC (图6),求它的表面积.图6活动:回顾几何体的表面积含义和求法.分析:由于四面体S —ABC 的四个面是全等的等边三角形,所以四面体的表面积等于其中任何一个面面积的4倍.解:先求△SBC 的面积,过点S 作SD ⊥BC ,交BC 于点D. 因为BC=a,SD=a a a BDSB 23)2(2222=-=-,所以S △SBC =21BC·SD=2432321a a a =⨯. 因此,四面体S —ABC 的表面积S=4×22343a a =. 点评:本题主要考查多面体的表面积的求法. 变式训练1.已知圆柱和圆锥的高、底面半径均分别相等.若圆柱的底面半径为r ,圆柱侧面积为S ,求圆锥的侧面积.解:设圆锥的母线长为l ,因为圆柱的侧面积为S ,圆柱的底面半径为r ,即S 圆柱侧=S ,根据圆柱的侧面积公式可得:圆柱的母线(高)长为r S π2,由题意得圆锥的高为rS π2,又圆锥的底面半径为r ,根据勾股定理,圆锥的母线长l=22)2(rS r π+,根据圆锥的侧面积公式得 S 圆锥侧=πrl=π·r·24)2(24222S r r S r +=+ππ. 2.两个平行于圆锥底面的平面将圆锥的高分成相等的三段,那么圆锥被分成的三部分的体积的比是( ) A.1∶2∶3 B.1∶7∶19 C.3∶4∶5 D.1∶9∶27分析:因为圆锥的高被分成的三部分相等,所以两个截面的半径与原圆锥底面半径之比为1∶2∶3,于是自上而下三个圆锥的体积之比为(h r 23π)∶[2)2(3r π·2h ]∶[2)3(3r π·3h ]=1∶8∶27,所以圆锥被分成的三部分的体积之比为1∶(8-1)∶(27-8)=1∶7∶19. 答案:B3.三棱锥V —ABC 的中截面是△A 1B 1C 1,则三棱锥V —A 1B 1C 1与三棱锥A —A 1BC 的体积之比是( ) A.1∶2 B.1∶4 C.1∶6 D.1∶8分析:中截面将三棱锥的高分成相等的两部分,所以截面与原底面的面积之比为1∶4,将三棱锥A —A 1BC 转化为三棱锥A 1—ABC ,这样三棱锥V —A 1B 1C 1与三棱锥A 1—ABC 的高相等,底面积之比为1∶4,于是其体积之比为1∶4. 答案:B例2 如图7,一个圆台形花盆盆口直径为20 cm ,盆底直径为15 cm ,底部渗水圆孔直径为1.5 cm ,盆壁长为15 cm.为了美化花盆的外观,需要涂油漆.已知每平方米用100毫升油漆,涂100个这样的花盆需要多少毫升油漆?(π取3.14,结果精确到1毫升,可用计算器)图7活动:学生思考和讨论如何转化为数学问题.只要求出每个花盆外壁的表面积,就可以求出油漆的用量.而花盆外壁的表面积等于花盆的侧面积加上底面积,再减去底面圆孔的面积.解:如图7,由圆台的表面积公式得一个花盆外壁的表面积S=π[1522015215)215(2⨯+⨯+]-π(25.1)2≈1 000(cm 2)=0.1(m 2).涂100个这样的花盆需油漆:0.1×100×100=1 000(毫升). 答:涂100个这样的花盆需要1 000毫升油漆. 点评:本题主要考查几何体的表面积公式及其应用. 变式训练1.有位油漆工用一把长度为50 cm ,横截面半径为10 cm 的圆柱形刷子给一块面积为10 m 2的木板涂油漆,且圆柱形刷子以每秒5周的速度在木板上匀速滚动前进,则油漆工完成任务所需的时间是多少?(精确到0.01秒)解:圆柱形刷子滚动一周涂过的面积就等于圆柱的侧面积, ∵圆柱的侧面积为S 侧=2πrl=2π·0.1·0.5=0.1π m 2, 又∵圆柱形刷子以每秒5周匀速滚动, ∴圆柱形刷子每秒滚过的面积为0.5π m 2,因此油漆工完成任务所需的时间t=ππ205.01022=m m ≈6.37秒. 点评:本题虽然是实际问题,但是通过仔细分析后,还是归为圆柱的侧面积问题.解决此题的关键是注意到圆柱形刷子滚动一周所经过的面积就相当于把圆柱的侧面展开的面积,即滚动一周所经过的面积等于圆柱的侧面积.从而使问题迎刃而解.2.已知三棱锥O —ABC 中,OA 、OB 、OC 两两垂直,OC=1,OA=x ,OB=y ,且x+y=4,则三棱锥体积的最大值是___________.分析:由题意得三棱锥的体积是61)4(612131-=-=⨯x x xy (x-2)2+32,由于x >0,则当x=2时,三棱锥的体积取最大值32. 答案:32 例3 有一堆规格相同的铁制(铁的密度是7.8 g/cm 3)六角螺帽(图8)共重5.8 kg,已知底面是正六边形,边长为12 mm,内孔直径为10 mm,高为10 mm ,问这堆螺帽大约有多少个?(π取3.14)图8活动:让学生讨论和交流如何转化为数学问题.六角帽表示的几何体是一个组合体,在一个六棱柱中间挖去一个圆柱,因此它的体积等于六棱柱的体积减去圆柱的体积.解:六角螺帽的体积是六棱柱体积与圆柱体积的差,即V=43×122×6×10-3.14×(210)2×10≈2 956(mm 3)=2.956(cm 3).所以螺帽的个数为5.8×1 000÷(7.8×2.956)≈252(个). 答:这堆螺帽大约有252个.点评:本题主要考查几何体的体积公式及其应用. 变式训练如图9,有个水平放置圆台形容器,上、下底面半径分别为2分米,4分米,高为5分米,现以每秒3立方分米的速度往容器里面注水,当水面的高度为3分米时,求所用的时间.(精确到0.01秒)图9解:如图10,设水面的半径为r ,则EH=r-2分米,BG=2分米,图10在△ABG 中,∵EH ∥BG ,∴BG EHAG AH =.∵AH=2分米, ∴2252-=r .∴r=514分米. ∴当水面的高度为3分米时,容器中水的体积为V 水=π31·3[(514)2+514×4+42]=25876π立方分米,∴所用的时间为25292325876ππ=≈36.69秒.答:所用的时间为36.69秒.拓展提升问题:有两个相同的直三棱柱,高为2a,底面三角形的三边长分别为3a ,4a ,5a (0a >).用它们拼成一个三棱柱或四棱柱,在所有可能的情形中,表面积最小的是一个四棱柱,则a 的取值范围是___________. 探究:两个相同的直三棱柱并排放拼成一个三棱柱或四棱柱,有三种情况:四棱柱有一种,就是边长为5a 的边重合在一起,表面积为24a 2+28,三棱柱有两种,边长为4a 的边重合在一起,表面积为24a 2+32,边长为3a 的边重合在一起,表面积为24a 2+36,两个相同的直三棱柱竖直放在一起,有一种情况,表面积为12a 2+48,最小的是一个四棱柱,这说明24a 2+28<12a 2+48⇒12a 2<20⇒0<a <315. 答案:0<a <315 课堂小结本节课学习了:1.柱体、锥体、台体的表面积和体积公式.2.应用体积公式解决有关问题. 作业习题1.3 A 组 第1、2、3题.。
高中数学必修2《空间几何体的表面积与体积》教案
⾼中数学必修2《空间⼏何体的表⾯积与体积》教案 ⾼中数学必修2《空间⼏何体的表⾯积与体积》教案 1教学⺫标 1.知道柱体、锥体、台体侧⾯展开图,弄懂柱体、锥体、台体的表⾯积的求法. 2.能运⽤公式求解柱体、锥体和台体的表⾯积,并知道柱体、锥体和台体表⾯积之间的关系. 2学情分析 通过学习空间⼏何体的结构特征,空间⼏何体的三视图和直观图,了解了空间⼏何体和平⾯图形之间的关系,从中反映出⼀个思想⽅法,即平⾯图形和空间⼏何体的互化,尤其是空间⼏何问题向平⾯问题的转化。
该部分内容中有些是学⽣已经熟悉的,在解决这些问题的过程中,⾸先要对学⽣已有的知识进⾏再认识,提炼出解决问题的⼀般思想——化归的思想,总结出⼀般的求解⽅法,在此基础上通过类⽐获得解决新问题的思路,通过化归解决问题,深化对化归、类⽐等思想⽅法的应⽤。
3重点难点 重点:知道柱体、锥体、台体侧⾯展开图,弄懂柱体、锥体、台体的表⾯积公式。
难点:会求柱体、锥体和台体的表⾯积,并知道柱体、锥体和台体表⾯积之间的关系. 4教学过程 4.1 第⼀学时教学活动活动1【导⼊】第1课时 柱体、锥体、台体的表⾯积 (⼀)、基础⾃测: 1.棱⻓为a的正⽅体表⾯积为__________. 2.⻓、宽、⾼分别为a、b、c的⻓⽅体,其表⾯积为___________________. 3.⻓⽅体、正⽅体的侧⾯展开图为__________. 4.圆柱的侧⾯展开图为__________. 5.圆锥的侧⾯展开图为__________. (⼆).尝试学习 1.柱体的表⾯积 (1)侧⾯展开图:棱柱的侧⾯展开图是____________,⼀边是棱柱的侧棱,另⼀边等于棱柱的__________,如图①所⽰;圆柱的侧⾯展开图是_______,其中⼀边是圆柱的⺟线,另⼀边等于圆柱的底⾯周⻓,如图②所⽰. (2)⾯积:柱体的表⾯积S表=S侧+2S底.特别地,圆柱的底⾯半径为r,⺟线⻓为l,则圆柱的侧⾯积S侧=__________,表⾯积S表=__________. 2.锥体的表⾯积 (1)侧⾯展开图:棱锥的侧⾯展开图是由若干个__________拼成的,则侧⾯积为各个三⾓形⾯积的_____,如图①所⽰;圆锥的侧⾯展开图是_______,扇形的半径是圆锥的______,扇形的弧⻓等于圆锥的__________,如图②所⽰. (2)⾯积:锥体的表⾯积S表=S侧+S底.特别地,圆锥的底⾯半径为r,⺟线⻓为l,则圆锥的侧⾯积S侧=__________,表⾯积S表=__________. 3.台体的表⾯积 (1)侧⾯展开图:棱台的侧⾯展开图是由若干个__________拼接⽽成的,则侧⾯积为各个梯形⾯积的______,如图①所⽰;圆台的侧⾯展开图是扇环,其侧⾯积可由⼤扇形的⾯积减去⼩扇形的⾯积⽽得到,如图②所⽰. (2)⾯积:台体的表⾯积S表=S侧+S上底+S下底.特别地,圆台的上、下底⾯半径分别为r′,r,⺟线⻓为l,则侧⾯积S侧=____________,表⾯积S表=________________________. (三).互动课堂 例1:在三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=a,∠AA1B1=∠AA1C1=60°,∠BB1C1=90°,侧棱⻓为b,则其侧⾯积为( ) A. B.ab C.(+)ab D.ab 例2:(1)若⼀个圆锥的轴截⾯是等边三⾓形,其⾯积为,则这个圆锥的侧⾯积是( )A.2πB.C.6πD.9π (2)已知棱⻓均为5,底⾯为正⽅形的四棱锥S-ABCD,如图,求它的侧⾯积、表⾯积. 例3:⼀个四棱台的上、下底⾯都为正⽅形,且上底⾯的中⼼在下底⾯的投影为下底⾯中⼼(正四棱台)两底⾯边⻓分别为1,2,侧⾯积等于两个底⾯积之和,则这个棱台的⾼为( ) A. B.2 C. D. (四).巩固练习: 1.⼀个棱柱的侧⾯展开图是三个全等的矩形,矩形的⻓和宽分别为6 cm,4 cm,则该棱柱的侧⾯积为________. 2.已知⼀个四棱锥底⾯为正⽅形且顶点在底⾯正⽅形射影为底⾯正⽅形的中⼼(正四棱锥),底⾯正⽅形的边⻓为4 cm,⾼与斜⾼的夹⾓为30°,如图所⽰,求正四棱锥的侧⾯积________和表⾯积________(单位:cm2). 3.如图所⽰,圆台的上、下底半径和⾼的⽐为1:4:4,⺟线⻓为10,则圆台的侧⾯积为( )A.81πB.100πC.14πD.169π (五)、课堂⼩结: 求柱体表⾯积的⽅法 (1)直棱柱的侧⾯积等于它的底⾯周⻓和⾼的乘积;表⾯积等于它的侧⾯积与上、下两个底⾯的⾯积之和. (2)求斜棱柱的侧⾯积⼀般有两种⽅法:⼀是定义法;⼆是公式法.所谓定义法就是利⽤侧⾯积为各侧⾯⾯积之和来求,公式法即直接⽤公式求解. (3)求圆柱的侧⾯积只需利⽤公式即可求解. (4)求棱锥侧⾯积的⼀般⽅法:定义法. (5)求圆锥侧⾯积的⼀般⽅法:公式法:S侧=πrl. (6)求棱台侧⾯积的⼀般⽅法:定义法. (7)求圆台侧⾯积的⼀般⽅法:公式法S侧=2(r+r′)l. 五、当堂检测 1.(2011·北京)某四棱锥的三视图如图所⽰,该四棱锥的表⾯积是( )A.32B.16+16C.48D.16+32 ⺴] 2.(2013·重庆)某⼏何体的三视图如图所⽰,则该⼏何体的表⾯积为( )A.180B.200C.220D.240 3.(2013⼲东)若⼀个圆台的正视图如图所⽰,则其侧⾯积等于( )A.6B.6πC.3πD.6π 六、作业:(1)课时闯关(今晚交) 七、课后反思:本节课你会哪些?还存在哪些问题? 1.3 空间⼏何体的表⾯积与体积 课时设计课堂实录 1.3 空间⼏何体的表⾯积与体积 1第⼀学时教学活动活动1【导⼊】第1课时 柱体、锥体、台体的表⾯积 (⼀)、基础⾃测: 1.棱⻓为a的正⽅体表⾯积为__________. 2.⻓、宽、⾼分别为a、b、c的⻓⽅体,其表⾯积为___________________. 3.⻓⽅体、正⽅体的侧⾯展开图为__________. 4.圆柱的侧⾯展开图为__________. 5.圆锥的侧⾯展开图为__________. (⼆).尝试学习 1.柱体的表⾯积 (1)侧⾯展开图:棱柱的侧⾯展开图是____________,⼀边是棱柱的侧棱,另⼀边等于棱柱的__________,如图①所⽰;圆柱的侧⾯展开图是_______,其中⼀边是圆柱的⺟线,另⼀边等于圆柱的底⾯周⻓,如图②所⽰. (2)⾯积:柱体的表⾯积S表=S侧+2S底.特别地,圆柱的底⾯半径为r,⺟线⻓为l,则圆柱的侧⾯积S侧=__________,表⾯积S表=__________. 2.锥体的表⾯积 (1)侧⾯展开图:棱锥的侧⾯展开图是由若干个__________拼成的,则侧⾯积为各个三⾓形⾯积的_____,如图①所⽰;圆锥的侧⾯展开图是_______,扇形的半径是圆锥的______,扇形的弧⻓等于圆锥的__________,如图②所⽰. (2)⾯积:锥体的表⾯积S表=S侧+S底.特别地,圆锥的底⾯半径为r,⺟线⻓为l,则圆锥的侧⾯积S侧=__________,表⾯积S表=__________. 3.台体的表⾯积 (1)侧⾯展开图:棱台的侧⾯展开图是由若干个__________拼接⽽成的,则侧⾯积为各个梯形⾯积的______,如图①所⽰;圆台的侧⾯展开图是扇环,其侧⾯积可由⼤扇形的⾯积减去⼩扇形的⾯积⽽得到,如图②所⽰. (2)⾯积:台体的表⾯积S表=S侧+S上底+S下底.特别地,圆台的上、下底⾯半径分别为r′,r,⺟线⻓为l,则侧⾯积S侧=____________,表⾯积S表=________________________. (三).互动课堂 例1:在三棱柱ABC-A1B1C1中,∠BAC=90°,AB=AC=a,∠AA1B1=∠AA1C1=60°,∠BB1C1=90°,侧棱⻓为b,则其侧⾯积为( ) A. B.ab C.(+)ab D.ab 例2:(1)若⼀个圆锥的轴截⾯是等边三⾓形,其⾯积为,则这个圆锥的侧⾯积是( )A.2πB.C.6πD.9π (2)已知棱⻓均为5,底⾯为正⽅形的四棱锥S-ABCD,如图,求它的侧⾯积、表⾯积. 例3:⼀个四棱台的上、下底⾯都为正⽅形,且上底⾯的中⼼在下底⾯的投影为下底⾯中⼼(正四棱台)两底⾯边⻓分别为1,2,侧⾯积等于两个底⾯积之和,则这个棱台的⾼为( ) A. B.2 C. D. (四).巩固练习: 1.⼀个棱柱的侧⾯展开图是三个全等的矩形,矩形的⻓和宽分别为6 cm,4 cm,则该棱柱的侧⾯积为________. 2.已知⼀个四棱锥底⾯为正⽅形且顶点在底⾯正⽅形射影为底⾯正⽅形的中⼼(正四棱锥),底⾯正⽅形的边⻓为4 cm,⾼与斜⾼的夹⾓为30°,如图所⽰,求正四棱锥的侧⾯积________和表⾯积________(单位:cm2). 3.如图所⽰,圆台的上、下底半径和⾼的⽐为1:4:4,⺟线⻓为10,则圆台的侧⾯积为( )A.81πB.100πC.14πD.169π (五)、课堂⼩结: 求柱体表⾯积的⽅法 (1)直棱柱的侧⾯积等于它的底⾯周⻓和⾼的乘积;表⾯积等于它的侧⾯积与上、下两个底⾯的⾯积之和. (2)求斜棱柱的侧⾯积⼀般有两种⽅法:⼀是定义法;⼆是公式法.所谓定义法就是利⽤侧⾯积为各侧⾯⾯积之和来求,公式法即直接⽤公式求解. (3)求圆柱的侧⾯积只需利⽤公式即可求解. (4)求棱锥侧⾯积的⼀般⽅法:定义法. (5)求圆锥侧⾯积的⼀般⽅法:公式法:S侧=πrl. (6)求棱台侧⾯积的⼀般⽅法:定义法. (7)求圆台侧⾯积的⼀般⽅法:公式法S侧=2(r+r′)l. 五、当堂检测 1.(2011·北京)某四棱锥的三视图如图所⽰,该四棱锥的表⾯积是( )A.32B.16+16C.48D.16+32 ⺴] 2.(2013·重庆)某⼏何体的三视图如图所⽰,则该⼏何体的表⾯积为( )A.180B.200C.220D.240 3.(2013⼲东)若⼀个圆台的正视图如图所⽰,则其侧⾯积等于( )A.6B.6πC.3πD.6π 六、作业:(1)课时闯关(今晚交) 七、课后反思:本节课你会哪些?还存在哪些问题? ⼩编推荐各科教学设计: 、、、、、、、、、、、、 ⼩编推荐各科教学设计: 、、、、、、、、、、、、。
北师大版数学高一(北师大)必修2教案 1.7.2《柱体、锥体、台体的体积》
1.7.2《柱体、锥体、台体的体积》教学设计【教学目标】(1)了解几何体体积的含义,以及柱体、锥体与台体的体积公式.(不要求记忆公式)(2)熟悉台体与柱体和锥体之间体积的转换关系.(3)培养学生空间想象能力和思维能力.导入新课复习导入:1. 复习柱体、锥体、台体表面积求法及相互关系.2. 表面积公式的推导。
3. 我们已经学习了正方体,长方体以及圆柱的体积公式,它们的体积公式是什么?新授课阶段:对问题3的回答:这个公式推广到一般柱体也成立,即一般柱体体积. 公式:V = Sh (S 为底面面积,h为高)锥体包括圆锥和棱锥,锥体的高是指从顶点向底面作垂线,顶点与垂足之间的距离(投影或作出). 锥体的体积公式都是V = 13Sh(S为底面面积,h为高)1.柱体、锥体、台体的体积1.柱体、锥体、台体的体积公式:V柱体= Sh (S是底面积,h为柱体高)V锥体=13Sh(S是底面积,h为锥体高)V台体=1()3S SS s h''++(S′,S分别为上、下底面面积,h为台体的高)例1 有一堆规格相同的铁制(铁的密度是7.8g/cm3)六角螺帽(如图)共重5.8kg,已知底面是正六边形,边长为12cm,内孔直径为10mm,高为10mm,问这堆螺帽大约有多少个(π取3.14,可用计算器)?解:六角螺帽的体积是六棱柱体积与圆柱体积的差,即2231012610 3.14()1042V =⨯⨯⨯-⨯⨯≈2956 (mm 3) = 2.956(cm 3) 所以螺帽的个数为5.8×1000÷(7.8×2.956)≈5.8×1000÷(7.8×2.956)≈ 252(个)答:这堆螺帽大约有252个.2.柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系例2 已知等边圆柱(轴截面是正方形的圆柱)的全面积为S ,求其内接正四棱柱的体积.【解析】如图,设等边圆柱的底面半径为r ,则高h = 2r ,∵S = S 侧 + 2S 底 = 2rh π +2226r r ππ=,∴6S r π=. ∴内接正四棱柱的底面边长a =2r sin45°=2r .∴V = S 底·h =23(2)24r r r ⋅== 4·326()69S S S πππ=⋅, 即圆柱的内接正四棱柱的体积为269S S ππ. 【点评】本题是正四棱柱与圆柱的相接问题. 解决这类问题的关键是找到相接几何体之间的联系,如本例中正四棱柱的底面对角线的长与圆柱的底面直径相等,正四棱柱的高与圆柱的母线长相等,通过这些关系可以实现已知条件的相互转化.例3:三棱柱ABC – A 1B 1C 1中,若E 、F 分别为AB 、AC 的中点,平面EB 1C 1F 将三棱柱分成体积为V 1、V 2的两部分,那么V 1:V 2 = 7:5 .【分析】不妨设V 1对应的几何体AEF – A 1B 1C 1是一个棱台,一个底面的面1()3V h S SS S ''=++棱台 S = S ′S = 0 V 柱体 = Sh V 锥体=13Sh积与棱柱的底面积相等,另一个底面的面积等于棱柱底面的14;V 2对应的是一个不规则的几何体,显然这一部分的体积无法直接表示,可以考虑间接的办法,用三棱柱的体积减去V 1来表示.【解析】设三棱柱的高为h ,底面的面积为S ,体积为V ,则V = V 1 + V 2 = Sh .∵E 、F 分别为AB 、AC 的中点∴14AEF S S =. 1117()34412S V h S S S Sh =++⋅= 21512V Sh V Sh =-= ∴V 1:V 2 = 7:5.【点评】本题求不规则的几何体C 1B 1—EBCF 的体积时,是通过计算棱柱ABC —A 1B 1C 1和棱台AEF —A 1B 1C 1的体积的差来求得的.例4:一个底面直径为20cm 的装有一部分水的圆柱形玻璃杯,水中放着一个底面直径为6cm ,高为20cm 的一个圆锥形铅锤,当铅锤从中取出后,杯里的水将下降几厘米?(π=3.14)【解析】因为圆锥形铅锤的体积为216()206032ππ⋅⨯=(cm 3) 设水面下降的高底为x ,则小圆柱的体积为π(20÷2)2x = 100πx (cm 3)所以有60π=100πx ,解此方程得x = 0.6 (cm).答:铅锤取出后,杯中水面下降了0.6cm.拓展提升1.下图是一个几何体的三视图(单位:cm),画出它的直观图,并求出它的表面积和体积。
高中数学-柱体、锥体、台体的表面积与体积教案
1.3.1柱体、锥体、台体的表面积与体积教案一、教学目标1.知识与技能(1)通过对柱、锥、台体的研究,掌握柱、锥、台的表面积和体积的求法。
(2)能运用公式求解,柱体、锥体和台体的全积,并且熟悉台体与柱体和锥体之间的转换关系。
(3)培养学生空间想象能力和思维能力。
2.过程与方法(1)让学生经历几何体的侧面展开过程,感知几何体的形状。
(2)让学生通对照比较,理顺柱体、锥体、台体三间的面积和体积的关系。
3.情感与价值通过学习,使学生感受到几何体面积和体积的求解过程,对自己空间思维能力影响。
从而增强学习的积极性。
二、教学重点、难点重点:柱体、锥体、台体的表面积和体积计算。
难点:台体体积公式的推导。
三、教学过程1.创设情境,引出课题(1)教师提出问题:在过去的学习中,我们已经接触过一些几何体的面积和体积的求法及公式,哪些几何体可以求出表面积和体积?引导学生回忆,互相交流,教师归类。
(2)教师设疑:几何体的表面积等于它的展开图的面积,那么,柱体,锥体,台体的侧面展开图是怎样的?你能否计算?引入本节内容。
2.自主学习,合作探究(1)利用多媒体设备向学生投放正棱柱、正三棱锥和正三棱台的侧面展开图。
(2)组织学生分组讨论:这三个图形的表面由哪些平面图形构成?表面积如何求?(3)教师对学生讨论归纳的结果进行点评。
3.质疑答辩、排难解惑、发展思维(1)教师引导学生探究圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图的结构,并归纳出其表面积的计算公式:rl r S ππ222+=圆柱表面积(r 为底面半径 , l 为母线长)rl r S ππ+=2圆锥表面积(r 为底面半径 , l 为母线长))''22rl l r r r S +++=(圆台表面积π(r 1为上底半径 ,r 为下底半径,l 为母线长) (2)组织学生思考圆台的表面积公式与圆柱及圆锥表面积公式之间的变化关系。
(3)教师引导学生探究:如何把一个三棱柱分割成三个等体积的棱锥?由此加深学生对等底、等高的锥体与柱体体积之间的关系的了解。
高中数学 1.7.1 柱、锥、台的侧面展开与面积课件 北师大版必修2
• 圆锥与圆台(yuántái)的侧面积
圆锥的中截面把圆锥侧面分成两部分,这两部分
侧面积的比为( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
• [思路分析(fēnxī)] 本题主要考查圆锥的侧面 积和圆台的侧面积,关键是利用比例的关系 求解.
• [答案] C
第二十六页,共40页。
• [规B1F范=(hg′u,īfBàFn=)解12(8答-4])=解2,法1:如图,在 RBt1△B=B81,FB中,
∴B1F= 82-22=2 15, ∴h′=B1F=2 15, ∴S 正棱台侧=12(4×8+4×4)·2 15 =48 15(cm2).
第二十页,共40页。
解法 2:正四棱台的侧棱延长后交于一点 P,设 PB1=x, 则x+x 8=24,得 x=8, ∴PB1=B1B=8. ∴E1 为 PE 的中点, ∴PE1= 82-22=2 15, PE=2PE1=4 15.
母线长.)
第六页,共40页。
• 2.直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积 • S直棱柱侧C=h ________ • (其中C为底面周长(zhōu chánɡ),h为高) • S正棱锥侧12=Ch_′_______________. • (其中C为底面周长(zhōu chánɡ),h′为斜高,
即侧面等腰三角形的高.) • S正棱台侧=12(C_+_C_′_)_h_′__________. • (其中C′,C分别为上、下底面周长(zhōu
第三十八页,共40页。
[错解二] 3 10 因为正四棱台的上、下底面面积分别为 4、16,所以上、下底面的边长分别为 2,4.
根据高、斜高和底面边心距得到的直角三角形,可求得斜 高 h′= 32+4-2 22= 10.
必修二 柱体、锥体、台体的表面积和体积
15cm
分析:
运算要准确!
花盆的表面积等于花盆的侧面积 加上底面面积,再减去底面圆孔的面积。
体积是几何体所占空间的大小。
正方体、长方体、圆柱的体积公式是什么?
V=Sh
由此可推测一般柱体的体积计算公式 是什么?
(二)棱柱、棱锥、棱台的体积
体积公式:
柱体 区别h与 l
锥体
台体
V=Sh 1 V= Sh 3
2
2 r
2.已知棱长为a的正方体,沿三条相交的棱的中点 砍掉一个角,则剩余的几何体的体积是_____ 3 47 a 48
评注: 割补思想
1 1 a a a 1 3 47 3 3 解:V a ( ) a a a 3 2 2 2 2 48 48
3
六、激励评价
心灵寄语: 全面细致落实好每一项计划, 周密安排每一项事情,追求游刃 有余的境界! ——马克锋
七、作业设计
1. 必做题:课本P28第1题、第2题 (每题6分); 2.选做题:课本P30第2题(6分)。
教学重点: 简单几何体的表面积与体积的求法。 教学难点:
表面积和体积计算公式的推导过程。
一、新课引入
在初中已经学过了正方体和长方体的表 面积,你知道正方体和长方体的展开图与其 表面积的关系吗?
表面积是几何体表面的面积,是各个 面的面积之和,也就是展开图的面积。
棱柱、棱锥、棱台都是由多个平面图形围 成的几何体,它们的展开图是什么?如何计算 它们的表面积?
1 ' ’) V= (S+ SS +S h 3
例 3 一个简单空间几何体的三视图其正视图与侧 视图都是边长为 2 的正三角形,俯视图轮廓为正方 形,则其体积是( ). 4 2 4 3 3 8 A. B. C. D. 3 3 6 3
高一数学教案:柱体锥体台体的表面积与体积
高一数学教案:柱体锥体台体的表面积与体积
【摘要】欢迎来到高一数学教案栏目,教案逻辑思路清晰,符合认识规律,培养学生自主学习习惯和能力。
因此小编在此为您编辑了此文:“高一数学教案:柱体锥体台体的表面积与体积”希望能为您的提供到帮助。
本文题目:高一数学教案:柱体锥体台体的表面积与体积
学习目标
1. 了解柱、锥、台的体积计算公式;
2. 能运用柱、锥、台的体积公式进行计算和解决有关实际问题.
学习过程
一、课前准备
(预习教材P25~ P26,找出疑惑之处)
复习1:多面体的表面积就是___________________
加上___________.。
高中数学必修2立体几何优质教案:15柱体、锥体、台体的表面积与体积
【教学目标】1.了解柱体、锥体、台体的表面积和体积计算公式(不要求记忆),提高学生的空间想象能力和几何直观能力,培养学生的应用意识,增加学生学习数学的兴趣.2.掌握简单几何体的体积与表面积的求法,提高学生的运算能力,培养学生转化、化归以及类比的能力.【重点难点】教学重点:了解柱体、锥体、台体的表面积和体积计算公式及其应用.教学难点:表面积和体积计算公式的应用.【课时安排】1课时【教学过程】导入新课被誉为世界七大奇迹之首的胡夫大金字塔,在1889年巴黎埃菲尔铁塔落成前的四千多年的漫长岁月中,胡夫大金字塔一直是世界上最高的建筑物.在四千多年前生产工具很落后的中古时代,埃及人是怎样采集、搬运数量如此之多,每块又如此之重的巨石垒成如此宏伟的大金字塔,真是一个十分难解的谜.胡夫大金字塔是一个正四棱锥外形的建筑,塔底边长230米,塔高146.5米,你能计算建此金字塔用了多少石块吗?推进新课新知探究提出问题①在初中,我们已经学习了正方体和长方体的表面积,以及它们的展开图(图1),你知道上述几何体的展开图与其表面积的关系吗?正方体及其展开图(1) 长方体及其展开图(2)图1②棱柱、棱锥、棱台也是由多个平面图形围成的几何体,它们的展开图是什么?如何计算它们的表面积?③如何根据圆柱、圆锥的几何结构特征,求它们的表面积?④联系圆柱、圆锥的侧面展开图,你能想象圆台侧面展开图的形状,并且画出它吗?如果圆台的上、下底面半径分别是r′,r,母线长为l,你能计算出它的表面积吗?⑤圆柱、圆锥和圆台的表面积之间有什么关系?活动:①学生讨论和回顾长方体和正方体的表面积公式.②学生思考几何体的表面积的含义,教师提示就是求各个面的面积的和.③让学生思考圆柱和圆锥的侧面展开图的形状.④学生思考圆台的侧面展开图的形状.⑤提示学生用动态的观点看待这个问题.讨论结果:①正方体、长方体是由多个平面图形围成的几何体,它们的表面积就是各个面的面积的和.因此,我们可以把它们展成平面图形,利用平面图形求面积的方法,求立体图形的表面积.②棱柱的侧面展开图是平行四边形,其表面积等于围成棱柱的各个面的面积的和;棱锥的侧面展开图是由多个三角形拼接成的,其表面积等于围成棱锥的各个面的面积的和;棱台的侧面展开图是由多个梯形拼接成的,其表面积等于围成棱台的各个面的面积的和.③它们的表面积等于侧面积与底面积的和,利用它们的侧面展开图来求得它们的侧面积,由于底面是圆面,其底面积直接应用圆的面积公式即得.其中,圆柱的侧面展开图是矩形,圆锥的侧面展开图是扇形.我们知道,圆柱的侧面展开图是一个矩形(图2).如果圆柱的底面半径为r,母线长为l,那么圆柱的底面面积为πr2,侧面面积为2πrl.因此,圆柱的表面积S=2πr2+2πrl=2πr(r+l).图2 图3圆锥的侧面展开图是一个扇形(图3).如果圆锥的底面半径为r,母线长为l,那么它的表面积S=πr2+πrl=πr(r+l).点评:将空间图形问题转化为平面图形问题,是解决立体几何问题基本的、常用的方法.④圆台的侧面展开图是一个扇环(图4),它的表面积等于上、下两个底面的面积和加上侧面的面积,即S=π(r2+r′2+rl+r′l).图4⑤圆柱、圆锥、圆台侧面积的关系:圆柱和圆锥都可以看作是圆台退化而成的几何体.圆柱可以看作是上下底面全等的圆台,圆锥可看作是上底面退化成一点的圆台,观察它们的侧面积,不难发现:S 圆柱表=2πr(r+l)−−−←==r r r 21S 圆台表=π(r 1l+r 2l+r 12+r 22)−−−→−==rr r 21,0S 圆锥表=πr(r+l).从上面可以很清楚地看出圆柱和圆锥的侧面积公式都可以看作由圆台侧面积公式演变而来. 提出问题①回顾长方体、正方体和圆柱的体积公式,你能将它们统一成一种形式吗?并依次类比出柱体的体积公式?②比较柱体、锥体、台体的体积公式: V 柱体=Sh(S 为底面积,h 为柱体的高);V 锥体=Sh 31(S 为底面积,h 为锥体的高);V 台体=)''(31S SS S ++h(S′,S 分别为上、下底面积,h 为台体的高).你能发现三者之间的关系吗?柱体、锥体是否可以看作“特殊”的台体?其体积公式是否可以看作台体体积公式的“特殊”形式?活动:①让学生思考和讨论交流长方体、正方体和圆柱的体积公式. ②让学生类比圆柱、圆锥和圆台的表面积的关系? 讨论结果:①棱长为a 的正方体的体积V=a 3=a 2a=Sh ;长方体的长、宽和高分别为a,b,c ,其体积为V=abc=(ab)c=Sh ;底面半径为r 高为h 的圆柱的体积是V=πr 2h=Sh ,可以类比,一般的柱体的体积也是V=Sh ,其中S 是底面面积,h 为柱体的高. 圆锥的体积公式是V=Sh 31(S 为底面面积,h 为高),它是同底等高的圆柱的体积的31.棱锥的体积也是同底等高的棱柱体积的31,即棱锥的体积V=Sh 31 (S 为底面面积,h 为高).由此可见,棱柱与圆柱的体积公式类似,都是底面面积乘高;棱锥与圆锥的体积公式类似,都是底面面积乘高的31.由于圆台(棱台)是由圆锥(棱锥)截成的,因此可以利用两个锥体的体积差,得到圆台(棱台)的体积公式V=31(S′+S S '+S)h, 其中S′,S 分别为上、下底面面积,h 为圆台(棱台)高. 注意:不要求推导公式,也不要求记忆.②柱体可以看作是上、下底面相同的台体,锥体可以看作是有一个底面是一个点的台体.因此柱体、锥体可以看作“特殊”的台体.当S′=0时,台体的体积公式变为锥体的体积公式;当S′=S 时,台体的体积公式变为柱体的体积公式,因此,柱体、锥体的体积公式可以看作台体体积公式的“特殊”形式. 柱体和锥体可以看作由台体变化得到,柱体可以看作是上、下底面相同的台体,锥体可以看作是有一个底面是一个点的台体,因此很容易得出它们之间的体积关系,如图5:图5应用示例例1 已知棱长为a ,各面均为等边三角形的四面体S —ABC (图6),求它的表面积.图6活动:回顾几何体的表面积含义和求法.分析:由于四面体S —ABC 的四个面是全等的等边三角形,所以四面体的表面积等于其中任何一个面面积的4倍.解:先求△SBC 的面积,过点S 作SD⊥BC,交BC 于点D. 因为BC=a,SD=a aa BD SB 23)2(2222=-=-, 所以S △SBC =21BC·SD=2432321a a a =⨯. 因此,四面体S —ABC 的表面积S=4×22343a a =. 点评:本题主要考查多面体的表面积的求法. 变式训练1.已知圆柱和圆锥的高、底面半径均分别相等.若圆柱的底面半径为r ,圆柱侧面积为S ,求圆锥的侧面积.解:设圆锥的母线长为l ,因为圆柱的侧面积为S ,圆柱的底面半径为r ,即S 圆柱侧=S ,根据圆柱的侧面积公式可得:圆柱的母线(高)长为rSπ2,由题意得圆锥的高为rSπ2,又圆锥的底面半径为r ,根据勾股定理,圆锥的母线长l=22)2(r S r π+,根据圆锥的侧面积公式得S 圆锥侧=πrl=π·r·24)2(24222S r r S r +=+ππ.2.两个平行于圆锥底面的平面将圆锥的高分成相等的三段,那么圆锥被分成的三部分的体积的比是( )A.1∶2∶3B.1∶7∶19C.3∶4∶5D.1∶9∶27分析:因为圆锥的高被分成的三部分相等,所以两个截面的半径与原圆锥底面半径之比为1∶2∶3,于是自上而下三个圆锥的体积之比为(h r 23π)∶[2)2(3r π·2h]∶[2)3(3r π·3h]=1∶8∶27,所以圆锥被分成的三部分的体积之比为1∶(8-1)∶(27-8)=1∶7∶19. 答案:B3.三棱锥V —ABC 的中截面是△A 1B 1C 1,则三棱锥V —A 1B 1C 1与三棱锥A —A 1BC 的体积之比是( )A.1∶2B.1∶4C.1∶6D.1∶8分析:中截面将三棱锥的高分成相等的两部分,所以截面与原底面的面积之比为1∶4,将三棱锥A —A 1BC 转化为三棱锥A 1—ABC ,这样三棱锥V —A 1B 1C 1与三棱锥A 1—ABC 的高相等,底面积之比为1∶4,于是其体积之比为1∶4. 答案:B例2 如图7,一个圆台形花盆盆口直径为20 cm ,盆底直径为15 cm ,底部渗水圆孔直径为1.5 cm ,盆壁长为15 cm.为了美化花盆的外观,需要涂油漆.已知每平方米用100毫升油漆,涂100个这样的花盆需要多少毫升油漆?(π取3.14,结果精确到1毫升,可用计算器)图7活动:学生思考和讨论如何转化为数学问题.只要求出每个花盆外壁的表面积,就可以求出油漆的用量.而花盆外壁的表面积等于花盆的侧面积加上底面积,再减去底面圆孔的面积.解:如图7,由圆台的表面积公式得一个花盆外壁的表面积S=π[1522015215)215(2⨯+⨯+]-π(25.1)2≈1 000(cm 2)=0.1(m 2). 涂100个这样的花盆需油漆:0.1×100×100=1 000(毫升). 答:涂100个这样的花盆需要1 000毫升油漆. 点评:本题主要考查几何体的表面积公式及其应用. 变式训练1.有位油漆工用一把长度为50 cm ,横截面半径为10 cm 的圆柱形刷子给一块面积为10 m 2的木板涂油漆,且圆柱形刷子以每秒5周的速度在木板上匀速滚动前进,则油漆工完成任务所需的时间是多少?(精确到0.01秒) 解:圆柱形刷子滚动一周涂过的面积就等于圆柱的侧面积, ∵圆柱的侧面积为S 侧=2πrl=2π·0.1·0.5=0.1π m 2, 又∵圆柱形刷子以每秒5周匀速滚动,∴圆柱形刷子每秒滚过的面积为0.5π m 2,因此油漆工完成任务所需的时间t=ππ205.01022=m m ≈6.37秒. 点评:本题虽然是实际问题,但是通过仔细分析后,还是归为圆柱的侧面积问题.解决此题的关键是注意到圆柱形刷子滚动一周所经过的面积就相当于把圆柱的侧面展开的面积,即滚动一周所经过的面积等于圆柱的侧面积.从而使问题迎刃而解.2.已知三棱锥O —ABC 中,OA 、OB 、OC 两两垂直,OC=1,OA=x ,OB=y ,且x+y=4,则三棱锥体积的最大值是___________.分析:由题意得三棱锥的体积是61)4(612131-=-=⨯x x xy (x-2)2+32,由于x >0,则当x=2时,三棱锥的体积取最大值32.答案:32例3 有一堆规格相同的铁制(铁的密度是7.8 g/cm 3)六角螺帽(图8)共重5.8 kg,已知底面是正六边形,边长为12 mm,内孔直径为10 mm,高为10 mm ,问这堆螺帽大约有多少个?(π取3.14)图8活动:让学生讨论和交流如何转化为数学问题.六角帽表示的几何体是一个组合体,在一个六棱柱中间挖去一个圆柱,因此它的体积等于六棱柱的体积减去圆柱的体积.解:六角螺帽的体积是六棱柱体积与圆柱体积的差,即V=43×122×6×10-3.14×(210)2×10≈2 956(mm 3)=2.956(cm 3). 所以螺帽的个数为5.8×1 000÷(7.8×2.956)≈252(个). 答:这堆螺帽大约有252个.点评:本题主要考查几何体的体积公式及其应用. 变式训练如图9,有个水平放置圆台形容器,上、下底面半径分别为2分米,4分米,高为5分米,现以每秒3立方分米的速度往容器里面注水,当水面的高度为3分米时,求所用的时间.(精确到0.01秒)图9解:如图10,设水面的半径为r ,则EH=r-2分米,BG=2分米,图10在△ABG 中,∵EH∥BG,∴BG EHAG AH =.∵AH=2分米, ∴2252-=r .∴r=514分米. ∴当水面的高度为3分米时,容器中水的体积为 V 水=π31·3[(514)2+514×4+42]=25876π立方分米,∴所用的时间为25292325876ππ=≈36.69秒. 答:所用的时间为36.69秒.拓展提升问题:有两个相同的直三棱柱,高为2a,底面三角形的三边长分别为3a ,4a ,5a (0a >).用它们拼成一个三棱柱或四棱柱,在所有可能的情形中,表面积最小的是一个四棱柱,则a 的取值范围是___________.探究:两个相同的直三棱柱并排放拼成一个三棱柱或四棱柱,有三种情况: 四棱柱有一种,就是边长为5a 的边重合在一起,表面积为24a 2+28,三棱柱有两种,边长为4a 的边重合在一起,表面积为24a 2+32,边长为3a 的边重合在一起,表面积为24a 2+36,两个相同的直三棱柱竖直放在一起,有一种情况,表面积为12a 2+48,最小的是一个四棱柱,这说明24a 2+28<12a 2+48⇒12a 2<20⇒0<a <315. 答案:0<a <315 课堂小结本节课学习了:1.柱体、锥体、台体的表面积和体积公式.2.应用体积公式解决有关问题.作业习题1.3 A 组 第1、2、3题.。
高中数学必修二教案-柱体,锥体,台体的 表面积
2
课堂教学设计
教学内容
教学环节与活动设计
(3)组织学生思考圆台的表面积公式与圆柱及圆锥表面
积公式之间的变化关系。
S圆台 (r '2 r2 r 'l rl)
S圆柱 2r2 2rl=2(r r l) r=r’
r’=0
S圆锥 r2 rl=(r r l)
(4)例题分析讲解(P24/例 1)
3、探究旋转体的展开图和表面积
(1)向学生展示圆柱、圆锥和圆台的实物教具:
(2)教师引导学生探究圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图 的结构
【老师出示实物教具,并运用多媒体演示它们的展开 图】,
并归纳出其表面积的计算公式:
S圆柱 2r2 2rl=2(r r l) S圆锥 r2 rl=(r r l) S圆台 (r '2 r2 r 'l rl)
课堂教学设计
备课人 课题
授课时间
柱体、锥体、台体的表面积
教 学 目 标
重点 难点 教
知识与技能
柱体、锥体、台体的表面积的推导与计算,能利用公式求柱 体、锥体和台体的表面积
过程与方法
启发引导,充分发挥学生的主体作用
情感态度价值观 让学生体验空间几何体的表面积的求解过程与方法
柱体、锥体、台体的表面积的推导与计算。
2、探究多面体的展开图和表面积
(1)向学生展示正六棱柱、正五棱锥和正四棱台的 实物教具:
1
课堂教学设计
教 教学内容
教学环节与活动设计
学
设
(2)组织学生分组讨论:这三个图形的表面由哪些平面
计 图形构成?表面积如何求?
(3)教师对学生讨论归纳的结果进行点评。
柱体锥体台体的表面积与体积学习教案
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参照圆柱和圆锥的侧面展开图,试想象 (xiǎngxiàng)圆台的侧面展开图是什么 .
2r'
r'O
2r
’l
rO
圆台(yuántái)的侧面展开
S 圆 图是台 扇 环 表 (r2 面 r2 积 rl r)l
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圆柱、圆锥、圆台三者的表面积公式 (gōngshì)之间有什么关系?
会计学
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柱体、锥体(zhuī tǐ)、台体的表面积
一、导学提示,自主学习(xuéxí) 二、课堂设问,任务驱动 三、新知建构,交流展示 四、当堂训练,针对点评 五、课堂总结,布置作业
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一、导学提示(tíshì),自主学 习
SD SB2 BD 2 a2 ( a )2 3 a, 22
A
S
SBC
1 2
BC
SD
1 2
a
3a 2
3 a2. 4
BD
C 因此,四面体 S ABC的表面积为:
S表 4
3 a2 4
3a 2
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三、新知建构(jiàn ɡòu),交流
展示
题型二
与三视图有关的面积计算
1.新知建构(jiàn ɡòu) 一.棱柱、棱锥、棱台的表面积求法 二.圆柱的表面积 三.圆锥的表面积 四.圆台的表面积 五.圆柱、圆锥、圆台表面积之间的关
系 六.柱体、锥体、台体的表面积小结
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《柱体、锥体、台体的表面积与体积》教学设计-优秀教案
1.单元(或主题)教学设计说明(依据学科课程标准的要求,简述本单元(或主题)学习对学生学科素养发展的价值;简要说明教学设计与实践的理论基础。
学习单元可以按教材内容组织,也可以按学科学业发展和学科核心素养发展的进阶来组织,还可以按真实情境下的学习任务跨学科组织。
)本节内容是在学生已从结构特征和视图两个方面感性认识空间几何体的基础上,进一步从度量的角度来认识空间几何体,它属于立体几何入门的内容,所以教学的目的在于使学生了解空间几何体的表面积和体积的计算方法,但不要求记忆公式,并能进一步计算简单组合体的表面积和体积。
2.单元(或主题)学习目标与重点难点(根据国家课程标准和学生实际,指向学科核心内容、学科思想方法、学科核心素养的落实,设计单元学习目标,明确重点和难点)教学目标:1.通过对柱体、锥体、台体的研究,了解柱体、锥体、台体的表面积和体积的求法。
3.使学生通过表面积和体积公式的探究过程体会数学的转化和类比的思想。
4.通过学习,提高学生看图、识图的空间想象能力,提升直观想象的数学核心素养,同时培养学生勇于探索的精神。
教学重点:1.在知识的探究过程中培养学生的转化和类比思想。
2.了解柱体、锥体、台体的表面积和体积计算公式及其应用。
教学难点:台体的表面积和体积公式的推导3.单元(或主题)整体教学思路(教学结构图)(介绍单元整体教学实施的思路,包括课时安排、教与学活动规划,以结构图等形式整体呈现单元内的课时安排及课时之间的关联。
)空间几何体的表面积约一课时,空间几何体的体积约二课时。
侧重介绍公式推导的思想方法,采用阅读的形式介绍乐祖暅原理,让学生体会祖暅原理和积分思想。
在教学中我将采用引导教学法,借助多媒体和实物展示一步步地引导学生认识几何体的结构特征和展开图,和学生一起探究知识的形成过程及如何应用所得到的公式,将重点放在培养学生的空间想象能力和知识的迁移、类比的能力上,不在公式推导过程上纠缠。
第1课时教学设计(其他课时同)课题空间几何体的表面积新授课四章/单元复习课口专题复习课口课型习题/试卷讲评课口学科实践活动课口其他口1.教学内容分析本节一开始的“思考”从学生熟悉的正方体和长方体的展开图入手,分析展开图与其表面积的关系,其作用有二:一,复习表面积的概念,即表面积是各个面的面积的和;二,介绍求表面积的方法,即把它们展成平面图形,通过求平面图形的面积的方法,求立体图形的表面积,然后通过“探究”和“思考”引导学生探究柱体,锥体,台体的展开图,并在讨论过程中归纳圆柱,圆锥和圆台的表面积公式,在整个表面积研究过程中,教材都传达了将立体问题平面化的思想,因此在表面积教学过程中应注意引导学生体会这一点。
《柱体、锥体、台体的表面积与体积》教学指导设计
精心整理《柱体、锥体、台体的表面积》教学设计一、教材的理解与处理空间几何体的表面积问题是生产、生活中的实际问题,研究这类问题有助于培养学生的数学应用意识;立体几何中的核心思想“立体问题平面化”的思想在本节也得到体现,把空间几何体展开成平面图形。
棱柱、棱锥可以看成棱台的两种特殊情况,我们还可以体会圆柱、圆锥、圆台与棱柱、棱锥、棱台侧面积公式之间的一致性,体现了数学的统一美。
二、教学目标确定说明学生在初中虽然已经接触过平面几何体的概念,但学生尚缺乏空间想象能力,还缺乏知识的迁移与类比能力,这些都需要教师在课堂教学过程中有意识地、创造性地培养学生逐步形成.数学教学的重要目标之一是提高学生的数学思维能力,通过不同形式的探究活动,让学生亲身经历知识的发生和发展过程,从中领悟解决问题的思想方法,不断提高分析和解决问题的能力,使数学学习变成一种愉快的探究活动,从中体验成功的喜悦,不断增强探究知识的欲望和热情,养成一种良好的思维品质和习惯。
根据本节课的教学内容和我所教学生的实际,本节课的教学目标确定为以下三个方面:1.知识与技能:使学生通过柱体、锥体、台体的表面积的探索,学会将空间问题转化为平面问题进行解决的数学思想方法.2.过程与方法:使学生在表面积公式的推导过程中充分感受数学的转化思想、类比思想,提高学生分析问题与解决问题的能力.3.情感态度与价值观:通过和谐对称规范的图形,给予学生以数学美的享受;同时发展学生求知、求实、勇于探索的情感与态度.三、教学重点、难点确定说明本节课如果只把几组公式告诉学生,并让他们进行一些训练就能达到要求。
这样做就失去渗透相关重要数学思想的机会,就失去让学生体会数学美的机会。
数学教学中应强调对基本概念和基本思想方法的理解和掌握,并能灵活应用所学知识解决实际问题,根据本节课的教学内容和学生认知结构特征,重点确定为:理解和掌握柱体、锥体、台体的表面积的构成形式,以便从度量的角度认识空间几何体.难点为:用联系、类比、运动变化的思想推导柱体、锥体、台体的表面积四、教学策略的选择说明丰富学生的学习方式,改进学生的学习方法是数学教学追求的。
北师大版数学高一(北师大)必修2学案 1.7.1《柱体、锥体、台体的表面积》
1.7.1《柱体、锥体、台体的表面积》导学案【教学目标】(1)了解柱体、锥体与台体的表面积(不要求记忆公式).(2)能运用公式求解柱体、锥体和台体的全面积.(3)培养学生空间想象能力和思维能力.导入新课问题导入问题:现有一棱长为1的正方体盒子AC ′,一只蚂蚁从A 点出发经侧面到达A ′点,问这只蚂蚁走边的最短路程是多少?解:本题考查的是 。
新授课阶段1.空间多面体的展开图与表面积的计算.(1)探索三棱柱、三棱锥、三棱台的展开图.在初中,我们已知学习了正方体和长方体的表面积以及它们的展开图,你知道上述几何体的展开图与其表面积的关系吗?答案:对于一个一般的多面,你会怎样求它的表面积.多面体的表面积就是 ,我们可以把它展成平面图形,利用平面图形求面积的方法求解.例1 已知棱长为a ,各面均为等边三角形S – ABC ,求它的表面积.′ A解:2.圆柱、圆锥、圆台的表面积(1)圆柱、圆锥、圆台的表面积公式的推导(2)讨论圆台的表面积公式与圆柱及圆锥表面积公式之间的变化关系例2 如图所示,一个圆台形花盆盆口直径为20cm,盆底直径为15cm,底部渗水圆孔直径为1.5cm,盆壁长15cm.为了美化花盆的外观,需要涂油漆.已知每平方米用100毫升油漆,涂100个这样的花盆需要多少油漆(π取3.14,结果精确到1毫升,可用计算器)?分析:解:答:S圆台=π(r12+r2+rl+r′l)S圆柱=2πr(r+l) S圆锥=πr(r+l)r = 0r = 1拓展提升1.圆锥的表面积为a cm2,且它的侧面展开图是一个半圆,求这个圆锥的底面直径.2.如图是一种机器零件,零件下面是六棱柱(底面是正六边形,侧面是全等的矩形)形,上面是圆柱(尺寸如图,单位:mm)形. 电镀这种零件需要用锌,已知每平方米用锌0.11kg,问电镀10 000个零件需锌多少千克(结果精确到0.01kg)3.直平行六面体的底面是菱形,两个对角面面积分别为Q1,Q2,求直平行六面体的侧面积。
北师大版高中数学必修二面积公式和体积公式的简单应用空间几何体的表面积和体积学案
空间几何体的表面积和体积目标:了解柱、锥、台、球的表面积和体积的计算公式,会求简单组合体的表面积和体积。
知识点:1.棱柱、棱锥、棱台的展开图与表面积直棱柱、正棱锥、正棱台的侧面展开图分别是:若干个小矩形拼成的一个大矩形,若干个全等的等腰三角形,若干个全等的等腰梯形。
2.圆柱、圆锥、圆台的展开图、表面积和体积的计算公式⑴ S 圆锥表=πr (r+l )← S 圆台表=π(r 上2+r 下2+r 上l + r 下l ) → S 圆柱表=2πr (r+l )⑵ V 圆锥 =31πr 2圆台3π(r 上2+ r 下2+ r 上r 下)h 圆柱h ⑶ 球面无法展开铺平,用无限逼近法得: S 球=4πR 2 , V 球 = 34πR 3 例题1.过球的一条半径OP 的中点O 1 ,作垂直于该半径的平面,所得截面圆的面积与球的表面面积之比为 ( )A. 3:16B. 9:16C. 3:8D. 9:32例题2.斜三棱柱ABC —A 1B 1C 1的底面是边长AB=6的正三角形,侧棱AA 1=10,且侧棱AA 1与底面的两边AB 、AC 均成60°的夹角,则这个三棱柱的侧面面积等于( )A .903 B. 603+60 C. 453+60 D. 1203例题3、组合体的表面积及体积:如图,直角梯形ABCD 中,∠A=∠B=90°, AD ∥BC ,AD=2,AB=3,BC=6,把直角梯形ABCD 绕底边AD 旋转一周得到一个旋转体,求:⑴旋转体的表面积,⑵旋转体的体积。
课堂练习:1.如图,正四面体ABCD 的棱长为6,P 、Q分别是AC 的中点、AD 的三分之一点,则截面BPQ 分正四面体上下两部分的体积之比等于 ;2. 将边长为a 的正方形ABCD 沿对角线AC 折起,使BD =a ,则三棱锥D —ABC 的体积为( )A .63a B .123a C .3123a D .3122a 3.如图,一个底面半径为R 的圆柱形量杯中装有适量的水。
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1.7.1柱体、锥体、台体的表面积与体积
一、教学目标
1、知识与技能:(1)通过对柱、锥、台体的研究,掌握柱、锥、台的表面积和体积的求法。
(2)能运用公式求解,柱体、锥体和台全的全积,并且熟悉台体与术体和锥体之间的转换关系。
(3)培养学生空间想象能力和思维能力。
2、过程与方法:(1)让学生经历几何全的侧面展一过程,感知几何体的形状。
(2)让学生通对照比较,理顺柱体、锥体、台体三间的面积和体积的关系。
3、情感与价值:通过学习,使学生感受到几何体面积和体积的求解过程,对自己空间思维能力影响。
从而增强学习的积极性。
二、教学重点、难点
重点:柱体、锥体、台体的表面积和体积计算。
难点:台体体积公式的推导
三、学法与教法
1、学法:通过阅读教材,自主学习、思考、交流、讨论和概括,通过剖析实物几何体感受几何体的特征,从而更好地完成本节课的教学目标。
2、教法:探究讨论法。
四、教学过程
(一)、创设情境
1、教师提出问题:在过去的学习中,我们已经接触过一些几何体的面积和体积的求法及公式,哪些几何体可以求出表面积和体积?引导学生回忆,互相交流,教师归类。
2、教师设疑:几何体的表面积等于它的展开圈的面积,那么,柱体,锥体,台体的侧面展开图是怎样的?你能否计算?引入本节内容。
(二)、探究新知
1、利用多媒体设备向学生投放正棱柱、正三棱锥和正三棱台的侧面展开图
2、组织学生分组讨论:这三个图形的表面由哪些平面图形构成?表面积如何求?
3、教师对学生讨论归纳的结果进行点评。
(三)、质疑答辩、排难解惑、发展思维
1、教师引导学生探究圆柱、圆锥、圆台的侧面展开图的结构,并归纳出其表面积的计算公式:
)''22rl l r r r S +++=(圆台表面积π
r 1
为上底半径 r 为下底半径 l 为母线长
2、组织学生思考圆台的表面积公式与圆柱及圆锥表面积公式之间的变化关系。
3、教师引导学生探究:如何把一个三棱柱分割成三个等体积的棱锥?
由此加深学生对等底、等高的锥体与柱体体积之间的关系的了解。
如
图:
4、教师指导学生思考,比较柱体、锥体,台体的体积公式之间存在的关系。
(s ’,s 分别我上下底面面积,h 为台柱高)
(四)、例题分析讲解 (课本)例1、 例2、 例3
(五)、巩固深化、反馈矫正
练习:
1、已知圆锥的表面积为 a ㎡,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面直径
为 。
(答案:m a ππ
332) 2、棱台的两个底面面积分别是245c ㎡和80c㎡,截得这个棱台的棱锥的高为35cm ,求这个棱台的体积。
(答案:2325cm 3)
(六)、课堂小结:本节课学习了柱体、锥体与台体的表面积和体积的结构和求解方法及公式。
用联系的关点看待三者之间的关系,更加方便于我们对空间几何体的了解和掌握。
(七)、作业:习题1.3 A 组1.3
五、教后反思:。