球与体积
球的表面积和体积公式关系
球的表面积和体积公式关系
标题,探究球的表面积和体积公式之间的关系。
在数学中,球体是一种非常基本的几何体,它的表面积和体积
是我们经常需要计算的量。
球的表面积和体积公式之间存在着一种
有趣的关系,通过探究这种关系,我们可以更深入地理解球体的性
质和数学公式之间的联系。
首先,让我们来回顾一下球的表面积和体积公式。
球的表面积
公式为4πr²,其中r为球的半径。
而球的体积公式为(4/3)πr³。
这两个公式分别描述了球体的外部和内部特征,表面积描述了球体
外部的面积,而体积描述了球体内部的容积。
有趣的是,这两个公式之间存在着一种简单而美妙的关系。
通
过对球的表面积公式进行微积分,我们可以推导出球的体积公式。
具体而言,我们可以通过对球体的表面积公式进行微分运算,得到
的结果恰好是球的体积公式。
这种关系揭示了球的表面积和体积之
间的内在联系,同时也展示了微积分在几何学中的应用。
这种关系的发现不仅仅是数学上的一个有趣发现,更重要的是,
它揭示了数学中不同概念之间的内在联系。
通过这种关系,我们可以更深入地理解球体的性质,同时也能够更加灵活地运用数学公式解决实际问题。
总之,球的表面积和体积公式之间存在着一种微妙的关系,通过对这种关系的探究,我们可以更深入地理解球体的性质,同时也能够更加灵活地运用数学公式解决实际问题。
这种关系不仅仅是数学上的一个有趣发现,更重要的是,它揭示了数学中不同概念之间的内在联系,为我们理解数学世界提供了更多的视角和启发。
球的表面积和体积
球的表面积和体积1.球的表面积公式:S球面=4πR2(R为球半径) 2.球的体积公式:V球=43πR3(R为球半径)球的表面积和体积的计算过球的半径的中点,作一垂直于这条半径的截面,已知此截面的面积为12π cm2,试求此球的表面积.若截面不过球的半径的中点,而是过半径上与球心距离为1的点,且截面与此半径垂直,若此截面的面积为π,试求此球的表面积和体积.球的表面积及体积的应用一个倒立圆锥形容器,它的轴截面是正三角形,在此容器内注入水并且放入一个半径为r 的铁球,这时水面恰好和球面相切,问将球从圆锥内取出后,圆锥内水面的高是多少?圆柱形容器的内壁底面半径为5 cm,两个直径为5 cm的玻璃小球都浸没于容器的水中,若取出这两个小球,则容器的水面将下降多少?有关球的切、接问题求棱长为a的正四面体P—ABC的外接球,内切球的体积.有三个球,第一个球内切于正方体的六个面,第二个球与这个正方体各条棱都相切,第三个球过这个正方体的各个顶点,求这三个球的表面积之比.一个球内有相距9 cm的两个平行截面,面积分别为49π cm2和400π cm2,求球的表面积.基础训练1.若球的体积与其表面积数值相等,则球的半径等于( )A.12B.1C.2 D.32.用过球心的平面将一个球平均分成两个半球,则两个半球的表面积是原来整球表面积的________倍.3.过球的半径的中点,作一垂直于这条半径的截面,已知此截面的面积为48π cm 2,试求此球的表面积和体积.4.正方体的表面积与其外接球表面积的比为( )A .3∶π B.2∶πC.1∶2π D.1∶3π5.(2013·温州高一检测)长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( )A .25π B.50πC.125π D.都不对4.把3个半径为R 的铁球熔成一个底面半径为R 的圆柱,则圆柱的高为( )A .RB .2RC .3RD .4R6.设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱的长都为a ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )A .πa 2 B.73πa 2C.113πa 2 D .5πa 2 7.圆柱形容器内盛有高度为8 cm 的水,若放入三个相同的球(球的半径与圆柱的底面半径相同)后,水恰好淹没最上面的球,则球的半径是________cm.提高训练.1.一只小球放入一长方体容器内,且与共点的三个面相接触.若小球上一点到这三个面的距离分别为4、5、5,则这只小球的半径是 ( )A .3或8B .8或11C .5或8D .3或112.已知A 、B 、C 是球O 的球面上三点,三棱锥O ABC -的高为22,且ABC ∠=60º ,AB =2, BC =4,则球O 的表面积为( )A . 24π B.32π C. 48π D.192π3.一几何体的三视图如右图所示,若主视图和左视图都是等腰直角三角形,直角边长为1,则该几何体外接球的表面积为( )A .4πB .π3C .π2D .π4. 将半径都为1的四个钢球完全装入形状为正四面体的容器里,这个正四面体的高的最小值为 ( ) A.3263+ B. 2+263 C. 4+263 D. 43263+5. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球的球面面积为( )A .5πB .12πC .20πD .8π6.【江西省抚州市临川一中2015届高三10月月考】已知一个空间几何体的三视图如图所示,其中俯视图是边长为6的正三角形,若这个空间几何体存在唯一的一个内切球(与该几何体各个面都相切),则这个几何体的全面积是( )A . 18B .36C . 45D . 547.【浙江省重点中学协作体2015届第一次适应性训练】一几何体的三视图如右图所示,若主视图和左视图都是等腰直角三角形,直角边长为1,则该几何体外接球的表面积为( )A . 4πB .π3C .π2D .π8.【山西省大同市2015届高三学情调研测试】设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )A.2a πB. 237a πC. 2311a π D. 25a π9.【四川省成都实验外国语高2015届高三11月月考】某四面体的三视图如图所示,正视图、侧视图、俯视图都是边长为1的正方形,则此四面体的外接球的表面积为( )A .3πB .π4C .π2D .π2510. 【全国高考新课标(I )理】如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm ,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm ,如果不计容器的厚度,则球的体积为( )A 、500π3cm 3 B 、866π3cm 3 C 、1372π3cm 3 D 、2048π3cm 311. 矩形ABCD 中,4,3,AB BC ==沿AC 将矩形ABCD 折成一个直二面角B AC D --,则四面体ABCD 的外接球的体积是( ) A.π12125 B.π9125 C.π6125 D.π3125 12.在半径为R 的球内放入大小相等的4个小球,则小球半径r 的最大值为( ) A. (2-1)R B . (6-2)R C. 1 4R D. 1 3R13. 一个平面截一个球得到直径是6的圆面,球心到这个平面的距离是4,则该球的体积是 .14.三棱锥P ABC -的四个顶点均在同一球面上,其中ABC ∆是正三角形,PA ⊥平面ABC ,26PA AB ==,则该球的体积是 .15.一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是16. 四棱锥ABCD P -的五个顶点都在一个球面上,且底面ABCD 是边长为1的正方形,ABCD PA ⊥,2=PA ,则该球的体积为 _ .17. 过球O 表面上一点A 引三条长度相等的弦AB 、AC 、AD ,且两两夹角都为︒60,若球半径为R ,求弦AB 的长度.19. 【改编自浙江高考题】已知球O 的面上四点A 、B 、C 、D ,DA ABC ⊥平面,AB BC ⊥,DA=AB=BC=3,求球O 的体积.20. 【改编自山东高考题】在等腰梯形ABCD 中,AB=2DC=2,0DAB=60∠,E 为AB 的中点,将ADE ∆与BEC ∆分布沿ED 、EC 向上折起,使A B 、重合于点P ,求三棱锥P-DCE 的外接球的体积.21. 一个正四棱锥的底面边长为2,侧棱长为3,五个顶点都在同一个球面上,求此球的表面积.22. 球面上有3个点,其中任意两点的球面距离都等于大圆周长的61,经过3个点的小圆的周长为π4,求这个球的半径.。
球的表面积和体积的计算
球的表面积和体积的计算在我们的日常生活和学习中,球是一种常见的几何图形。
从足球、篮球到地球,球的形状无处不在。
而了解球的表面积和体积的计算方法,不仅在数学学习中至关重要,在实际生活和科学研究中也有着广泛的应用。
要计算球的表面积和体积,首先我们得明确球的定义。
球是空间中到一定点的距离等于定长的所有点组成的图形,这个定点称为球心,定长称为球的半径。
我们先来探讨球的表面积的计算。
球的表面积公式为:S =4πr²,其中S 表示球的表面积,r 表示球的半径,π是一个常数,约等于314。
为了更直观地理解这个公式,我们可以想象将一个球沿着经线和纬线切成很多小块,然后把这些小块展开铺平。
你会发现,这些小块近似于一个个小的矩形,而矩形的长就是球的周长2πr,宽就是球面上很小的一段弧长 dr。
对这些小矩形的面积进行积分,就可以得到球的表面积。
假设我们把球分成无数个很薄的圆环,每个圆环的宽度为 dr。
那么每个圆环的周长就是2πr,面积就是2πr × dr。
对所有圆环的面积从 0到 r 进行积分,就得到了球的表面积:∫(0 到r) 2πr × dr =2π ∫(0 到 r) r dr =2π × r²/2 (0 到 r) =4πr²接下来,我们看看球的体积的计算。
球的体积公式是:V =(4/3)πr³ 。
理解球体积的计算,可以通过一种叫做“祖暅原理”的方法。
想象一个半球装满了水,然后将它倒置在一个与半球等底等高的圆柱形容器中。
此时,半球内的水刚好充满圆柱形容器和一个与圆柱等底等高的圆锥之间的空间。
因为我们知道圆柱的体积是底面积乘以高,即πr²h (这里 h 就是球的半径 r),圆锥的体积是(1/3)πr²h ,所以半球的体积就是圆柱体积减去圆锥体积,即:πr³ (1/3)πr³ =(2/3)πr³ ,那么整个球的体积就是(4/3)πr³ 。
球的体积和表面积
球的体积和表面积球是一种立体几何体,具有特殊的性质。
在数学中,球的体积和表面积是球的基本属性,也是许多实际应用中需要计算的重要参数。
球的体积球的体积是指球所占据的空间大小。
我们可以使用以下公式来计算球的体积:V = (4/3) * π * r³其中,V代表球的体积,π是一个常数,约等于3.14159,r代表球的半径。
通过这个公式,我们可以根据给定的半径,准确地计算出球的体积。
需要注意的是,球的半径必须为正数,否则计算结果将没有实际意义。
球的表面积球的表面积是指球的外表面积大小。
我们可以使用以下公式来计算球的表面积:A = 4 * π * r²其中,A代表球的表面积,π是一个常数,约等于3.14159,r代表球的半径。
与计算球的体积类似,根据给定的半径,我们可以准确地计算出球的表面积。
同样,球的半径必须为正数,否则计算结果将失去实际意义。
数值计算示例为了更好地理解球的体积和表面积的计算方法,这里给出一个数值计算示例。
假设球的半径为5cm,我们可以使用上述公式来计算球的体积和表面积。
首先计算球的体积:V = (4/3) * π * (5)^3 ≈ 523.6cm³接下来计算球的表面积:A = 4 * π * (5)^2 ≈ 314.2cm²因此,对于半径为5cm的球,它的体积约为523.6cm³,表面积约为314.2cm²。
应用举例球的体积和表面积在实际应用中具有广泛的应用。
下面列举几个常见的应用举例。
1.工程建设:在建筑和土木工程中,球的体积和表面积的计算可以用于设计和规划工程中的圆形结构,例如球形储罐或建筑物的圆顶。
2.3D建模:在计算机图形学和动画领域,球的体积和表面积的计算可以用于生成和渲染球形对象,例如球体模型或球形特效。
3.物体密度计算:球的体积可以用于计算物体的密度。
通过测量物体的质量和体积,可以计算物体的密度,进而了解物体的物理性质。
球的表面积与体积
1. 球的体积
4 3 定理:半径为R的球的体积是 V R 3
知识新授
例1.有一种空心钢球,质量为142g,测得 外径等于5.0cm,求它的内径(钢 的密度为7.9g/cm3,精确到0.1cm).
答案:4.5
2. 球的表面积
o
定理:半径为ห้องสมุดไป่ตู้的球的表面积是
S 4 R
2
例2.如图,圆柱的底面直径与高都等于球的直径,求证:
(1)球的表面积等于圆柱的侧面积. (2)球的表面积等于圆柱全面积的三分之二.
O (2)
例3.一个正方体的顶点在球面上,它的棱长 为4cm,求这个球的体积和表面积。
C′
o
A
课堂练习
P32 练习
1, 2 , 3
课后作业
P33 习题1.3
B组
1
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欢,蚰蜒蝎子赶上山!这句俗语寓意着,三月三是一个万象更新的好日子!这一日的到来,预示着整整一个严冬已经过 去,新的一年从此开始了!那一日,故乡的天空湛蓝湛蓝的,不时有成群的鸽子飞过。金色的阳光暖暖地普照着大地。 大路边上一排排的杨树和柳树,已经冒出了碧绿的新芽,漂亮的大喜鹊成双成对地雀跃在枝头上欢唱着。远处的几棵杏 子树,已经穿上了淡粉色的盛装;更远处的一大片桃树,似乎都在含苞待放了„„随着阵阵微风轻柔地拂面而来,让人 能够闻得到漫山遍野上飘逸着的那复苏泥土沁人心肺的清香。路旁田埂上齐刷刷新出土的小草在微风中轻轻地摆动着, 一丛丛一片片迎春的二月兰已经绽放开了她们那淡紫色的笑脸,黄澄澄的蒲公英花儿安逸地点缀在绿茸茸的草地间„„ 这一切,曾经是耿正兄妹三人最喜欢的乡野风景啊!但今天,他们却无心欣赏„„日头即将到半上午时,骡车终于慢慢 悠悠地走到了右转弯路口。只要转过这个路口,就走上五道庙前的那条西行大道了!“喔—”耿正轻抖缰绳吆喝一声, 大白骡驾着骡车转上宽阔的东西向大道,依然还是慢慢地向东走去„„骡车走得太慢了,徒步跟在车后的一高一中一矮 三个中年男人只能慢慢地走着才不至于超过去。事实上,今儿一早耿正兄妹三人乘坐大骡车离开客栈之后仅走了几十步 远时,这三个人就从后面左侧的岔道上追上来了。不过,要说“追”也并不恰当,只是他们三个人走路的速度比大白骡 还要快很多,所以,他们与骡车之间相隔的距离就越来越近了而已。到相隔仅有十多步远的时候,其中的那个矮个子说: “真晦气,怎么是挂送灵车。咱们快些走,超过去!”说着,就甩膀子迈大步要快走的样子。那个高个子赶快伸手拉住 他,并且低声说:“嘘,小声点儿说话!你们看,这挂车看上去不轻,后面还装了两袋草料,还有那把铁锹,看起来是 赶远路的呢!”矮个子也放低了声音说:“管他是赶近路的还是赶远路的,反正是一挂晦气的送灵车„„”不等他继续 说下去,高个子就皱起眉头有些不耐烦地瞪了他一眼,低声说:“你怎么就不用脑子想一想啊,这天气已经热起来了, 拉个死人,还不早臭了!”听他这么说,一直没有开口说话的那个中个子男人就伸长脖子张大鼻孔用劲吸了几下,然后 放低嗓音对高个子说:“是啊,大哥,怎么一点儿味儿也没有啊?”矮个子也赶快用劲吸几下,恍然大悟一般悄声说: “真是没有臭味儿,难道说他们拉的不是死人!”高个子摇摇手不让他们继续说下去,小声说:“咱们就跟在后面,看 他们去哪里。等晚上住进了客栈以后,咱再想办法看个究竟。依我看,说不准儿是一桩大买卖呢!”三个家伙会心地相 互眨眨眼轻轻地窃笑了一下,就放慢脚步跟在骡车的后面,看似很轻松地溜
球的表面积与体积
球的表面积与体积球是一种有着特殊几何形状的立体,它无论在日常生活中还是在科学研究中都有着广泛的应用。
而球的表面积和体积则是我们在计算球体特性时所关注的重要指标。
本文将探讨球的表面积和体积的计算方法以及它们与球体性质之间的关系。
一、球的表面积的计算方法球的表面积是指球体外部所有曲面的总面积,它可以通过测量计算或使用数学公式得出。
1.测量计算法想要准确地测量球的表面积,我们可以使用测量仪器如卷尺等来测量球体的半径或直径,然后使用适当的方法计算出表面积。
例如,通过测量球的直径d,我们可以计算出半径r=d/2,进而使用公式S=4πr²来求得球的表面积S。
其中,π约等于3.14。
2.数学公式法数学公式是用于计算球体表面积和体积的常用方法。
对于球的表面积,我们可以使用球的半径r或直径d作为计算的基础。
常用的数学公式如下:- 当已知球的半径r时,球的表面积S=4πr²。
- 当已知球的直径d时,球的表面积S=πd²。
二、球的体积的计算方法球的体积是指球体所占据的空间容积,与球的表面积类似,我们可以通过测量计算或使用数学公式得出球的体积。
1.测量计算法测量球体的体积需要用到测量仪器如容器或注水量杯等,通过测量球在液体中的排水量差或容器中的体积变化,可以得到球的体积。
这种方法适用于非规则形状的球体。
2.数学公式法球的体积可以通过数学公式得出。
常用的计算球体体积的数学公式如下:- 当已知球的半径r时,球的体积V=(4/3)πr³。
- 当已知球的直径d时,球的体积V=(4/3)π(d/2)³。
三、球的表面积与体积的关系球的表面积和体积是球体重要的特性参数,它们之间存在一定的关系。
1.体积与表面积的关系球的体积是球体占据的真实空间大小,而表面积则是球体外部曲面的总面积。
可以看出,在给定球的体积下,球的表面积是不唯一的。
具有相同体积的球体可以具有不同的表面积,这取决于球体的形状。
球的表面积体积计算公式及推导过程
球的表面积体积计算公式及推导过程球的表面积公式是什么球体的计算公式半径是R的球的体积计算公式是:V=(4/3)πR^3(三分之四乘以π乘以半径的三次方)V=(1/6)πd^3 (六分之一乘以π乘以直径的三次方)半径是R的球的表面积计算公式是:S=4πR^2(4倍的π乘以R的二次方) 球体体积计算公式V=(4/3)πr^3解析:三分之四乘圆周率乘半径的三次方。
球体:“在空间内一中同长谓之球。
”定义:(1)在空间中到定点的距离等于或小于定长的点的集合叫做球体,简称球。
(从集合角度下的定义)(2)以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体(solid sphere),简称球。
(从旋转的角度下的定义)(3) 以圆的直径所在直线为旋转轴,圆面旋转180°形成的旋转体叫做球体(solid sphere),简称球。
(从旋转的角度下的定义)(4)在空间中到定点的距离等于定长的点的集合叫做球面即球的表面。
这个定点叫球的球心,定长叫球的半径。
推导过程球体表面积公式S(球面)=4πr^2运用第一数学归纳法:把一个半径为R的球的上半球横向切成n份,每份等高并且把每份看成一个圆柱,其中半径等于其底面圆半径则从下到上第k个圆柱的侧面积S(k)=2πr(k)×h其中h=R/n,r(k)=√[R^2;-﹙kh^2;]=2πR^2;×√[1/n^2;-(k/n^2)^2;] 则S(1)+S(2)+……+S(n)当n取极限(无穷大)的时候,半球表面积就是2πR^2;球体乘以2就是整个球的表面积4πR^2;球体性质用一个平面去截一个球,截面是圆面。
球的截面有以下性质:1球心和截面圆心的连线垂直于截面。
2球心到截面的距离d与球的半径R及截面的半径r有下面的关系:r^2=R^2-d^2球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆,被不经过球心的截面截得的圆叫做小圆。
在球面上,两点之间的最短连线的长度,就是经过这两点的大圆在这两点间的一段劣弧的长度,我们把这个弧长叫做两点的球面距离。
小学数学知识归纳球的认识与性质
小学数学知识归纳球的认识与性质小学数学知识归纳:球的认识与性质球是我们常见的几何体之一,它在小学数学教学中具有重要的地位。
本文将对球的认识与性质进行归纳总结,帮助读者更好地理解和应用这一概念。
一、球的定义与基本性质球可以由一个完整的半圆绕着直径旋转而成,它是由无数个到圆心的点等距离的点构成。
球的基本性质如下:1. 球面上的任意两点之间的最短距离是此两点所在的直径;2. 球心是球面上任意一个点所在的直径的两个端点的中点;3. 球面上的所有点到球心的距离都相等。
二、球面积与体积球面积和体积是球的重要属性,我们将分别介绍如何计算球的表面积和体积。
1. 球面积的计算设球的半径为R,则球的表面积S可以通过以下公式计算:S = 4πR²其中,π取近似值3.14。
2. 球体积的计算同样,设球的半径为R,则球的体积V可以通过以下公式计算:V = (4/3)πR³三、球的应用球在生活中广泛应用,下面我们讨论一些与球有关的实际问题。
1. 球的运动轨迹当一个球被推出斜面时,其运动轨迹呈现出抛物线形状。
这是因为小球受到重力的作用,沿着斜面运动时,其运动轨迹与抛物线相似。
2. 球体中的空间利用球体具有最大的体积与表面积之间的比例。
在规定体积的情况下,球所占用的空间最小。
因此,球体在各种容器的设计和利用空间的规划中起着重要的作用。
3. 球形建筑物球形建筑物常常具有良好的抗风性能,例如摩天轮。
球形建筑物能够减少空气对建筑物的阻力,提高建筑物的稳定性。
四、与球相关的数学问题除了应用领域外,球还涉及一些与数学有关的问题,我们来讨论其中两个典型的问题。
1. 球的展开图与球形投影图将一个球剪开后展开在平面上,得到的图形被称为球的展开图。
球的展开图是一个正圆盘。
而球形投影图则是将球体假设位于光源后面,将其投影到某个面上得到的图形。
2. 球的交点与切点问题当两个球相交时,它们的交点构成一个圆。
而当一条直线与球相切时,它与球面的交点只有一个。
球的体积与表面积计算
球的体积与表面积计算在我们的日常生活和学习中,球是一种常见的几何体。
无论是体育用品中的足球、篮球,还是科学研究中的天体模型,球都扮演着重要的角色。
而要深入了解球的性质和特点,就不得不提到球的体积与表面积的计算。
首先,让我们来思考一下什么是球。
球是一个空间中到一个定点的距离等于定长的所有点的集合,这个定点称为球心,定长称为半径。
简单来说,就是一个完全对称的、没有棱角的三维物体。
那么,如何计算球的体积呢?球的体积公式是:V =(4/3)πr³ ,其中V 表示球的体积,r 表示球的半径,π 是一个常数,约等于314159 。
为了更好地理解这个公式,我们可以通过一个简单的推导过程来看看。
想象把一个球切成无数个薄的圆盘,每个圆盘的厚度为 dr ,半径从 0 逐渐增加到 r 。
那么每个圆盘的体积可以近似看作是一个圆柱体的体积,即πr²dr 。
对所有这些圆盘的体积进行积分,从 0 到 r ,就可以得到球的体积。
积分的计算过程是:\\begin{align}V&=\int_0^r\pi r^2dr\\&=\pi\int_0^r r^2dr\\&=\pi\frac{1}{3}r^3_0^r\\&=\pi\times\frac{1}{3}r^3\\&=\frac{4}{3}\pi r^3\end{align}\通过这个推导,我们能更清晰地看到球体积公式的来源。
接下来,我们再看看球的表面积计算。
球的表面积公式是:S =4πr² 。
同样,我们也可以尝试从一个直观的角度来理解这个公式。
想象把球的表面像剥橘子皮一样剥开,然后将其展平。
虽然实际上球的表面无法真正展平,但我们可以在思维中进行这样的想象。
这时,我们会发现这个展开的“皮”的面积大约是4πr² 。
如果我们从数学的角度来推导球的表面积公式,会涉及到一些高等数学的知识,比如微积分。
但对于我们初步理解和应用这个公式来说,通过上述直观的想象已经能够有一个大致的概念。
球的体积与表面积
球的体积与表面积球是一种立体几何体,具有很多特点和属性。
其中,体积和表面积是球的两个重要参数,用于描述球的大小和形态。
本文将详细介绍球的体积和表面积的计算方法,并探讨一些与球相关的实际问题。
一、球的体积球的体积表示了球所占据的空间大小。
对于一个给定的球,其体积可以通过以下公式计算得出:V = (4/3)πr³其中V表示球的体积,π是一个数学常数,约等于3.14159,r表示球的半径。
通过上述公式,我们可以轻松计算出球的体积。
例如,假设球的半径为5cm,那么根据上述公式,可以得到球的体积为:V = (4/3)π(5)³ ≈ 523.6cm³二、球的表面积球的表面积表示了球的外部覆盖面积。
同样,对于一个给定的球,其表面积可以通过以下公式计算得出:A = 4πr²其中A表示球的表面积,π是一个数学常数,约等于3.14159,r表示球的半径。
通过上述公式,我们可以轻松计算出球的表面积。
例如,假设球的半径为5cm,那么根据上述公式,可以得到球的表面积为:A = 4π(5)² ≈ 314.16cm²三、球体积与表面积的关系从球的体积和表面积的计算公式可以看出,球的体积与半径的立方成正比,而表面积与半径的平方成正比。
这意味着球的体积和表面积都与球的半径密切相关。
当球的半径增大时,其体积和表面积也会增大。
例如,当半径由5cm增加到10cm时,根据上述公式计算可以得到新球的体积为:V = (4/3)π(10)³ ≈ 4188.8cm³同时,新球的表面积为:A = 4π(10)² ≈ 1256.64cm²可以看出,新球的体积和表面积较原来的球都有所增大。
这一点在实际应用中十分重要,例如在建筑设计、物体容器容量计算等方面都会涉及到。
四、实际应用举例球的体积和表面积在现实生活中有着广泛的应用,下面举几个例子说明其重要性:1. 建筑设计:在建筑设计中,对于球形结构(如球形穹顶、球形体育馆等),需要计算球的体积和表面积,以合理规划结构和空间。
球的体积计算公式表
球的体积计算公式表
球体的体积计算公式:
V=(4/3)πr^3
解析:三分之四乘圆周率乘半径的三次方。
球体:
“在空间内一中同长谓之球。
”
定义:
(1)在空间中到定点的距离等于或小于定长的点的集合叫做球体,简称球。
(从集合角度下的定义)
(2)以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的旋转体叫做球体(solid sphere),简称球。
(从旋转的角度下的定义)
(3)以圆的直径所在直线为旋转轴,圆面旋转180°形成的旋转体叫做球体(solid sphere),简称球。
(从旋转的角度下的定义)
(4)在空间中到定点的距离等于定长的点的集合叫做球面即球的表面。
这个定点叫球的球心,定长叫球的半径。
扩展资料:
一、求球体体积基本思想方法:
先用过球心的平面截球,球被截面分成大小相等的两个半球,截面⊙叫做所得半球的底面。
(l)第一步:分割
用一组平行于底面的平面把半球切割成层
(2)第二步:求近似和
每层都是近似于圆柱形状的“小圆片”,我们用小圆柱形的体积近似代替“小圆片”的体积,它们的和就是半球体积的近似值。
(3)第三步:由近似和转化为精确和
当无限增大时,半球的近似体积就趋向于精确体积。
二、数学语言表示:
现有一个圆x^2+y^2=r^2 在xoy坐标轴中让该圆绕x轴转一周就得到了一个球体
球体体积的微元为dV=π[√(r^2-x^2)]^2dx
∫dV=∫π[√(r^2-x^2)]^2dx 积分区间为[-r,r]
求得结果为
4/3πr^3。
球的表面积与体积
hnq913dgk
下军工厂一样、阴森恐怖。“这些都是„„后酵罐。”张钢铁介绍到,这里的空气略显稀薄,张钢铁有些微微气喘,马启明更 是气喘如牛,宛如拉风箱一样。沿着仄仄的过道,走到发酵罐的最西头。张钢铁与马启明便到了一个窄窄的铁梯前,张钢铁说: “从这里上去。”因为洞口较小,刚好一个人能钻上去。上面楼层较矮,大个子需猫着腰才能前进,转了几道弯后仍未到头。 马启明觉得由铁条焊接的通道就像地道战中的暗道一样,似乎总没有尽头,也像迷宫一样,他完全迷失了方向,又迷迷糊糊地 爬了一个洞,上去,最后迷迷登登终于走到一间有许多长方形水泥池、光线很昏暗的大房间内。在昏黄灯光的映照下,可以看 见池子两边排列着许多铜管,有的池子是空的,有的池内洁白细腻的泡沫正在上下翻涌着。尽管在房间墙壁上有一排换气扇不 停地转动着往外鼓风,室内仍旧让人有种呼吸不畅、快要窒息的感觉,这是因为啤酒发酵产生的二氧化碳释放到空气当中的缘 故,马启明知道。“这些是„„前酵池。” 张钢铁有些气喘地介绍道,“冷却麦汁„„先在这发酵„„8天左右后,再打入刚 才看见的„„后酵罐进行后熟冷贮30天以上,成熟发酵液„„经过过滤,就可以灌装了。马上就要进入„„生产旺季了,这些 池子根本„„不够用,所以厂里计划再上„„200吨的露天发酵大罐,届时这些设备„„就该淘汰了。”言语中满是依依不舍 的感情。毕竟张钢铁和这些设备打了二十几年的交道,每一个发酵池、每一个发酵罐、每一根管子都是在他监督下建起来的, 就像是自己的孩子一样,二十几年的情感呀,一下子又如何能割舍得下。张钢铁依依不舍地盯着眼前的发酵池再没有出声,目 光还恋恋不舍地与它们纠缠不休。直到马启明叫了一声:“张主任,咱们出去吧。”他才回过神来,轻轻地转身向外走去,好 像发酵罐太累、在睡觉似的,别把它们吵醒了。出了传统发酵,置身于已有些燥热的室外。马启明开玩笑地说:“传统发酵与 外面天气真是冰火两重天,好一个避暑胜地啊!唉!张主任,你刚才在老糖化说的那句话是什么意思?我一个字都没听懂,你 能再说一次吗?”“噢,望神尼东丝啊,这是我们这里的土话,就是看什么东西呀?意思是有什么可看的。”张钢铁挠了挠头 说。马启明摇了摇头,说道:“一句也听不懂。我说呢,一个中国人怎么突然说起外国话了。”要是张钢铁用“鸟语”骂马启 明,说:“夯怂!细比养滴!日么么!”马启明还以为表扬他呢。言谈之间不觉日已过半,已到了吃午饭的时间了。下午一上 班,马启明给张钢铁倒了一杯水后,开玩笑问道:“张主任,贿赂贿赂你,请喝水,你能给我说一说咱们厂的机构设置吗?厂 子总共有多少人?有多少部门?”“我们这里喝水叫喝茶。”张钢铁笑容
球表面积和体积公式
球表面积和体积公式
一、球的表面积公式。
1. 公式内容。
- 球的表面积公式为S = 4π r^2,其中S表示球的表面积,r表示球的半径。
2. 公式推导(高中阶段不要求严格推导,简单了解)
- 可以通过极限的思想,将球的表面分割成许多小的曲面片,当这些曲面片足够小时,可以近似看成平面三角形等规则图形,然后通过对这些小图形面积求和,在极限情况下得到球的表面积公式。
3. 应用示例。
- 例:已知一个球的半径r = 3,求球的表面积。
- 解:根据球的表面积公式S = 4π r^2,将r = 3代入可得S=4π×3^2=4π×9 = 36π。
二、球的体积公式。
1. 公式内容。
- 球的体积公式为V=(4)/(3)π r^3,其中V表示球的体积,r表示球的半径。
2. 公式推导(高中阶段可通过祖暅原理推导)
- 祖暅原理:“幂势既同,则积不容异”。
简单说就是夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等。
- 我们可以利用祖暅原理,将球与一个底面半径和高都为r的圆柱以及一个底面半径为r、高为2r的圆锥组合起来,通过比较截面面积,得出球的体积公式。
3. 应用示例。
- 例:已知球的半径r = 2,求球的体积。
- 解:根据球的体积公式V=(4)/(3)π r^3,将r = 2代入可得V=(4)/(3)π×2^3=(4)/(3)π×8=(32)/(3)π。
球体体积与公式
球体体积与公式
球体的体积公式为V=(4/3)πr³,其中r为球体的半径。
球体是"球体"的简称,既包含球表面上的所有点,也包含球内部的所有点。
常见的两种定义形式如下:
空间中,到一个定点的距离小于或等于定长的点的集合是球体,简称球。
其中的"定点"为球的球心,"定长"为球的半径。
半圆以它的直径所在直线为旋转轴,旋转一周形成的曲面叫做球面,球面所围成的旋转体叫做球体,简称球。
其中,半圆的圆心叫做球的球心,连接球心和球面上任意一点的线段叫做球的半径。
立体几何球的性质与体积
立体几何球的性质与体积立体几何是数学中的一个重要分支,它研究的是空间中的几何图形以及它们的属性和性质。
其中,球是立体几何中的一个基本图形,具有许多独特的性质和特点。
本文将探讨立体几何球的性质与体积,并介绍球体在日常生活和科学研究中的应用。
一、球的性质1. 定义:球是由空间中的所有点与一个固定点的距离相等的集合构成的。
这个固定点称为球心,相等的距离称为半径。
球面是球的表面,它由无数个点组成。
2. 球心和半径:球的性质和定理都与球心和半径的特点密切相关。
球心是球的中心点,对称于球的任意一点。
半径是从球心到球面上的任意一点的距离,用r表示。
3. 切线和切平面:切线是与球面只有一个交点的直线,该交点在球面上。
切平面是与球面只有一个交点的平面,该交点在球面上。
4. 球的对称性:球具有高度的对称性,它的每个点都可以通过球心作为中心点进行对称。
这种对称性在计算球体属性和应用球体时非常重要。
二、球的体积1. 球的体积定义:球的体积是指球所占据的三维空间的大小。
球的体积由半径决定,用V表示。
2. 球的体积计算公式:球的体积公式如下:V = (4/3)πr³其中,V为球的体积,π为常数3.14159,r为球的半径。
3. 球的体积应用:球的体积广泛应用于日常生活和科学研究中。
例如,计算球形容器的容量、球形饰品的材料消耗量、球形天体的质量等等。
三、球的应用1. 地理学:地球是一个近似于球形的天体,在地理学中,球体模型广泛应用于地球的测量和研究中。
通过测量球体的直径、周长和曲率,可以计算出地球的面积和体积,从而推导出地球的各种属性和特征。
2. 物理学:在物理学中,球体模型常用于描述原子、分子、质点等微观粒子的运动和相互作用。
球的对称性和几何性质能够简化复杂的物理问题,使得物理学家能够更加深入地研究和理解这些微观粒子的行为。
3. 工程学:球形结构常用于工程学中的建筑设计、车辆制造、航天技术等领域。
球形设计具有均匀的力传递和强大的承载能力,使得球形结构能够在各种复杂的环境中承受重力和力学压力,并提供良好的抗震和抗风能力。
球的体积与表面积
球的体积与表面积球是我们生活中常见的几何图形之一,从篮球、足球到地球,球的形态无处不在。
而要深入了解球,就不得不提到球的体积与表面积这两个重要的属性。
首先,我们来聊聊球的体积。
想象一下,一个充满气体的气球或者一个实心的球体,它所占的空间大小就是球的体积。
那球的体积到底怎么计算呢?这就要用到一个数学公式:V =(4/3)πr³ ,其中 V 表示球的体积,r 表示球的半径,π 约等于 314159 。
为了更直观地理解这个公式,我们可以做一个小实验。
假设我们有一个半径为 1 厘米的小球,那么它的体积就是(4/3)×314159×1³ ≈ 418879 立方厘米。
如果把这个小球的半径增加到 2 厘米,那么体积就变成了(4/3)×314159×2³ ≈ 3351032 立方厘米。
可以明显看出,球的半径增加一倍,体积可不是增加一倍,而是增加了好几倍。
那这个公式是怎么来的呢?这就涉及到一些比较高深的数学知识了。
简单来说,是通过微积分的方法推导出来的。
对于我们大多数人来说,不需要去深入了解推导的过程,只要会运用这个公式来计算球的体积就可以了。
接下来,再说说球的表面积。
球的表面积就是球的外表面的总面积。
它的计算公式是 S =4πr² ,其中 S 表示球的表面积。
还是用刚才半径为 1 厘米的小球来举例,它的表面积就是4×314159×1² ≈ 1256636 平方厘米。
当半径增加到 2 厘米时,表面积就变成了4×314159×2² ≈ 5026544 平方厘米。
球的表面积在实际生活中有很多应用。
比如,在制造一个球形的容器时,我们需要知道它的表面积,以便计算需要多少材料来制作这个容器的外壳。
了解了球的体积和表面积的计算公式,那它们之间有没有什么关系呢?其实是有的。
如果我们对球的体积公式 V =(4/3)πr³ 求导,就可以得到球的表面积公式 S =4πr² 。
球的表面积和体积
球的表面积和体积1.球的表面积公式:S球面=4πR2(R为球半径) 2.球的体积公式:V球=43πR3(R为球半径)球的表面积和体积的计算过球的半径的中点,作一垂直于这条半径的截面,已知此截面的面积为12π cm2,试求此球的表面积.若截面不过球的半径的中点,而是过半径上与球心距离为1的点,且截面与此半径垂直,若此截面的面积为π,试求此球的表面积和体积.球的表面积及体积的应用一个倒立圆锥形容器,它的轴截面是正三角形,在此容器内注入水并且放入一个半径为r 的铁球,这时水面恰好和球面相切,问将球从圆锥内取出后,圆锥内水面的高是多少?圆柱形容器的内壁底面半径为5 cm,两个直径为5 cm的玻璃小球都浸没于容器的水中,若取出这两个小球,则容器的水面将下降多少?有关球的切、接问题求棱长为a的正四面体P—ABC的外接球,内切球的体积.有三个球,第一个球内切于正方体的六个面,第二个球与这个正方体各条棱都相切,第三个球过这个正方体的各个顶点,求这三个球的表面积之比.一个球内有相距9 cm的两个平行截面,面积分别为49π cm2和400π cm2,求球的表面积.基础训练1.若球的体积与其表面积数值相等,则球的半径等于( )A.12B.1C.2 D.32.用过球心的平面将一个球平均分成两个半球,则两个半球的表面积是原来整球表面积的________倍.3.过球的半径的中点,作一垂直于这条半径的截面,已知此截面的面积为48π cm 2,试求此球的表面积和体积.4.正方体的表面积与其外接球表面积的比为( )A .3∶π B.2∶πC.1∶2π D.1∶3π5.(2013·温州高一检测)长方体的一个顶点上三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是( )A .25π B.50πC.125π D.都不对4.把3个半径为R 的铁球熔成一个底面半径为R 的圆柱,则圆柱的高为( )A .RB .2RC .3RD .4R6.设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱的长都为a ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )A .πa 2 B.73πa 2C.113πa 2 D .5πa 2 7.圆柱形容器内盛有高度为8 cm 的水,若放入三个相同的球(球的半径与圆柱的底面半径相同)后,水恰好淹没最上面的球,则球的半径是________cm.提高训练.1.一只小球放入一长方体容器内,且与共点的三个面相接触.若小球上一点到这三个面的距离分别为4、5、5,则这只小球的半径是 ( )A .3或8B .8或11C .5或8D .3或112.已知A 、B 、C 是球O 的球面上三点,三棱锥O ABC -的高为22,且ABC ∠=60º ,AB =2, BC =4,则球O 的表面积为( )A . 24π B.32π C. 48π D.192π3.一几何体的三视图如右图所示,若主视图和左视图都是等腰直角三角形,直角边长为1,则该几何体外接球的表面积为( )A .4πB .π3C .π2D .π4. 将半径都为1的四个钢球完全装入形状为正四面体的容器里,这个正四面体的高的最小值为 ( ) A.3263+ B. 2+263 C. 4+263 D. 43263+5. 某几何体的三视图如图所示,则该几何体的外接球的球面面积为( )A .5πB .12πC .20πD .8π6.【江西省抚州市临川一中2015届高三10月月考】已知一个空间几何体的三视图如图所示,其中俯视图是边长为6的正三角形,若这个空间几何体存在唯一的一个内切球(与该几何体各个面都相切),则这个几何体的全面积是( )A . 18B .36C . 45D . 547.【浙江省重点中学协作体2015届第一次适应性训练】一几何体的三视图如右图所示,若主视图和左视图都是等腰直角三角形,直角边长为1,则该几何体外接球的表面积为( )A . 4πB .π3C .π2D .π8.【山西省大同市2015届高三学情调研测试】设三棱柱的侧棱垂直于底面,所有棱长都为a ,顶点都在一个球面上,则该球的表面积为( )A.2a πB. 237a πC. 2311a π D. 25a π9.【四川省成都实验外国语高2015届高三11月月考】某四面体的三视图如图所示,正视图、侧视图、俯视图都是边长为1的正方形,则此四面体的外接球的表面积为( )A .3πB .π4C .π2D .π2510. 【全国高考新课标(I )理】如图,有一个水平放置的透明无盖的正方体容器,容器高8cm ,将一个球放在容器口,再向容器内注水,当球面恰好接触水面时测得水深为6cm ,如果不计容器的厚度,则球的体积为( )A 、500π3cm 3 B 、866π3cm 3 C 、1372π3cm 3 D 、2048π3cm 311. 矩形ABCD 中,4,3,AB BC ==沿AC 将矩形ABCD 折成一个直二面角B AC D --,则四面体ABCD 的外接球的体积是( ) A.π12125 B.π9125 C.π6125 D.π3125 12.在半径为R 的球内放入大小相等的4个小球,则小球半径r 的最大值为( ) A. (2-1)R B . (6-2)R C. 1 4R D. 1 3R13. 一个平面截一个球得到直径是6的圆面,球心到这个平面的距离是4,则该球的体积是 .14.三棱锥P ABC -的四个顶点均在同一球面上,其中ABC ∆是正三角形,PA ⊥平面ABC ,26PA AB ==,则该球的体积是 .15.一个正三棱锥的四个顶点都在半径为1的球面上,其中底面的三个顶点在该球的一个大圆上,则该正三棱锥的体积是16. 四棱锥ABCD P -的五个顶点都在一个球面上,且底面ABCD 是边长为1的正方形,ABCD PA ⊥,2=PA ,则该球的体积为 _ .17. 过球O 表面上一点A 引三条长度相等的弦AB 、AC 、AD ,且两两夹角都为︒60,若球半径为R ,求弦AB 的长度.19. 【改编自浙江高考题】已知球O 的面上四点A 、B 、C 、D ,DA ABC ⊥平面,AB BC ⊥,DA=AB=BC=3,求球O 的体积.20. 【改编自山东高考题】在等腰梯形ABCD 中,AB=2DC=2,0DAB=60∠,E 为AB 的中点,将ADE ∆与BEC ∆分布沿ED 、EC 向上折起,使A B 、重合于点P ,求三棱锥P-DCE 的外接球的体积.21. 一个正四棱锥的底面边长为2,侧棱长为3,五个顶点都在同一个球面上,求此球的表面积.22. 球面上有3个点,其中任意两点的球面距离都等于大圆周长的61,经过3个点的小圆的周长为π4,求这个球的半径.。
球的体积与表面积
球的体积与表面积球是一种具有特殊几何形状的立体物体,其具有许多重要的性质和特点。
其中,球的体积和表面积是我们常常涉及到的概念,并且在数学、物理、工程等领域中有着广泛的应用。
本文将对球的体积与表面积进行详细的论述,以便更好地理解和应用这些概念。
一、球的体积球的体积是指球所占据的三维空间的大小,可以用单位立方长度来进行度量。
球的体积计算公式是根据球的半径来推导的,即V =(4/3)πr³,其中V表示体积,π是一个常数,近似等于3.14159,r表示球的半径。
通过这个公式,我们可以很方便地计算任意大小的球的体积。
例如,如果给定一个球的半径r为5cm,那么可以通过代入公式计算出这个球的体积V = (4/3)π(5)³ ≈ 523.6cm³。
需要注意的是,球的体积与半径之间存在着立方关系。
也就是说,如果我们将球的半径增加一倍,那么球的体积就会增加8倍。
这种关系在实际应用中非常有用,可以帮助我们理解和预测球的性质。
二、球的表面积球的表面积是指球的外侧表面的大小,可以用单位面积来进行度量。
球的表面积计算公式也是根据球的半径来推导的,即A = 4πr²,其中A表示表面积,π是一个常数,近似等于3.14159,r表示球的半径。
同样地,我们可以利用这个公式来计算任意大小的球的表面积。
例如,给定一个球的半径r为5cm,代入公式可以计算得到球的表面积 A = 4π(5)² ≈ 314.16cm²。
和球的体积一样,球的表面积也与半径之间存在着平方关系。
也就是说,如果我们将球的半径增加一倍,那么球的表面积就会增加4倍。
这个关系在物理学和工程学中经常被使用,有助于我们设计和评估球状物体的性能。
三、体积与表面积的关系球的体积和表面积是密切相关的,两者之间存在着一定的数学关系。
具体来说,球的体积和表面积之间的比值是常数,被称为球的体积-表面积比。
球的体积-表面积比的推导可以通过球的体积和表面积公式来完成。
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7.2~7.3
探究点一 :柱体、锥体、台体的体积
思考 5 台体的上底面积 S′,下底面积 S,高 h,则台体的体积是怎样的?圆台的
体积公式如何用上下底面半径及高表示?
答
1 V 台= (S′+ S′S+S)h. 3
1 1 V 圆台= (S′+ S′S+S)h= πh(r2+rR+R2).(r、R 分别为圆台上底、下底半径 ) 3 3
明目标、知重点
填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
7.2~7.3
探究点三 :简单组合体的表面积和体积
跟踪训练 3 如图所示,在多面体 ABCDEF 中,已知面 ABCD 是边长为 3 的正方 3 形,EF∥AB,EF= ,EF 与面 ABCD 的距离为 2,求该多面体的体积 . 2
2
答 这两个公式说明球的体积和表面积都由球的半径 R 唯一确定.其中球的体积 是半径 R 的三次函数, 球的表面积是半径 R 的二次函数, 并且表面积为半径为 R 的圆面积的 4 倍.
明目标、知重点 填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
7.2~7.3
探究点二 :球的体积和表面积
第一章 立体几何初步
§7 简单几何体的面积和体积
7.2 棱柱、棱锥、棱台和圆柱、圆锥、 圆台的体积 7.3 球的表面积和体积
本节知识目录
7.2~7.3
明目标、知重点
简单几 何体的 面积和 体积
填要点、记疑点
探究点一
柱体、锥体、台体的体积
探要点、究所然
探究点二 探究点三
球的体积和表面积 简单组合体的表面积和体积
当堂测、查疑缺
明目标、知重点
填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
明目标、知重点
7.2~7.3
1.掌握柱体、锥体、台体的体积公式,会利用它们求有关
几何体的体积;
2.了解球的表面积与体积公式,并能应用它们求球的表面
积及体积; 3.会求简单组合体的体积及表面积.
明目标、知重点
填要点、记疑点
主目录
明目标、知重点
填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
7.2~7.3
探究点一 :柱体、锥体、台体的体积
例1 如图所示的三棱锥 P—ABC 的三条侧棱两两垂直,且 PB=1,
PA= 3 ,PC= 6 ,求其体积 .
解 由题意知 PA⊥PB,PA⊥PC,
PB∩PC=P,
所以 PA 垂直平面 PBC.
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
填要点、记疑点
7.2~7.3
1.柱体、锥体、台体的体积 几何体 柱体 锥体 体积 V 柱体 = Sh ( S 为底面面积, h 为高 ), V 圆柱= πr2h (r 为底面半径 )
1 1 2 Sh πr h 3 3 V 锥体 = ( S 为底面面积, h 为高 ), V 圆锥 = (r 为底面半径 )
探究点三 :简单组合体的表面积和体积
∴VE- GBCH=3.VE- GBCH+ VE- BCF= VBCF- GHE 1 又 VE-BCF= VBCF-GHE 3 1 3 ∴VE-BCF= VE-GBCH= . 2 2
3 15 ∴VABCDEF=6+ = . 2 2
明目标、知重点 填要点、记疑点
主目录
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
7.2~7.3
探究点三 :简单组合体的表面积和体积
∴DD′= AA′-2AD=2BC- 2AD=2a,
1 ∴DO= DD′=a. 2
由于以 l 为轴将梯形 ABCD 旋转一周后形成的几何体为圆柱中挖去一个倒放的与 圆柱等高的圆锥.
由上述计算知,圆柱母线长 3 a,底面半径 2a;
解
分别取 AB,CD 的中点 G,H,连接 EG,EH,EB,EC,GH(如图
所示),
易知 BCF-GHE 为三棱柱,则有 VABCDEF= VE-ABCD+VE-BCF, 1 ∵VE-ABCD= ×9×2=6, 3
明目标、知重点 填要点、记疑点
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探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
7.2~7.3
所以 PA 是三棱锥 A—PBC 的底面 PBC 上的高, 1 6 且 S△PBC= · PB· PC= (因 PB⊥PC), 2 2
明目标、知重点 填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
7.2~7.3
探究点一 :柱体、锥体、台体的体积
所以 V 三棱锥 P—ABC= V 三棱锥 A—PBC 1 = · PA· S△ PBC 3 1 6 = × 3× 3 2 18 2 2 = = ,即三棱锥 P—ABC 的体积为 . 6 2 2
4 3 πR 3
.
4πR2
.
明目标、知重点
填要点、记疑点
主目录
探要点、究所然
当堂测、查疑缺
探要点、究所然
7.2~7.3
[情境导学] 上一节我们学习了几何体的侧面积,一般地,面积是相对平面图形来说的,对于 空间图形需要研究它们的体积,本节我们就来研究柱体、锥体、台体、球的体积 和球的表面积问题 .
明目标、知重点
=60° ,在平面 ABCD 内过点 C 作 l⊥CB,以 l 为轴旋转一周 .求旋转体的表面积 和体积.
解
在梯形 ABCD 中,∠ABC=90° ,AD∥BC,AD=a,BC=2a,∠DCB=60° ,
BC-AD ∴CD= =2a,AB=CDsin 60° = 3 a, cos 60°
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圆锥的母线长 2a,底面半径 a. ∴圆柱的侧面积 S1=2π·2a· 3a=4 3 πa2,
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探究点三 :简单组合体的表面积和体积
圆锥的侧面积 S2= π·a· 2a=2πa2,
圆柱的底面积 S3=π(2a)2=4πa2,
例2 如右图,一个圆锥形的空杯子上面放着一个半球形的冰激
凌,如果冰激凌融化了,会溢出杯子吗? (假设冰激凌融化前后 体积不变)
1 4 3 1 4 解 因为 V 半球= × πR = × π×43≈134(cm3), 2 3 2 3 1 1 2 1 V 圆锥= Sh= πr h= π×42×12≈201(cm3). 3 3 3
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探究点一 :柱体、锥体、台体的体积
思考 1 我们已经学习了正方体、长方体、圆柱、圆锥的体积计算公式,它们的体
积公式如何表示?
V 正方体=a3,V 长方体=abc,V 圆柱=πr2h, 1 2 V 圆锥= πr h. 3 答
4 3 π×3 ×8+ πR =π×32×8.5, 解得 R=1.5(cm). 3
2பைடு நூலகம்
答
钢球的半径为 1.5 cm.
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探究点三 :简单组合体的表面积和体积
例3 如图,梯形 ABCD 中,AD∥BC,∠ABC=90° ,AD=a,BC=2a,∠DCB
答案 C
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探究点二:球的体积和表面积
思考 球既没有底面,也无法像柱、锥、台体一样展成平面图形,怎样求球的表面
积和体积呢?就目前我们学过的知识还不能解决,我们不妨先记住公式 .设球的半 4 3 径为 R,那么它的体积:V= πR ,它的表面积 S=4πR2,现在请大家观察这两个 3 公式,思考它们都有什么特点?
间的体积关系如何?
答
从圆柱和圆锥的体积公式,得等底、等高的圆柱的体积是圆锥的 3 倍;等
底等高的圆锥、棱锥之间的体积相等. 思考 4 根据圆锥的体积公式,推测锥体的体积计算公式?
答
1 V 锥体= Sh(S 为底面面积,h 为高). 3
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1
2
3
4
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2.设正六棱锥的底面边长为 1,侧棱长为 5 ,那么它的体积为 A.6 3 C.2 3 B. 3 D.2
(
)
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1
圆锥的底面积 S4=πa2, ∴组合体上底面积 S5=S3-S4=3πa2,
∴旋转体的表面积 S=S1+S2+S3+S5=(4 3 +9)πa2.
又由题意知形成的几何体的体积为一个圆柱的体积减去一个圆锥的体积.
1 1 3 3 2 V 柱=Sh=π· (2a)2· 3 a=4 3 πa3. V 锥= S′h= · π· a · 3 a = πa . 3 3 3
思考 2 根据正方体、 长方体、 圆柱的体积公式, 推测柱体的体积计算公式?
答
如果设 S 为底面面积,h 为高,一般柱体的体积公式为 V 柱体=Sh.
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