简单的旋转体
新教材2023版高中数学新人教B版必修第四册:旋转体课件
母线:无论旋转到什么位置,
不垂直于轴的边
______________
棱锥和圆锥
锥体:___________统称为锥体
知识点三
定义
图示
及相
关概
念
圆台的结构特征
以____________________所在的直线为旋转轴,将直角
直角梯形垂直于底边的腰
梯形旋转一周而形成的曲面所围成的几何体
πrl
(2)S圆锥侧=____________.
π(r1+r2)l
(3)S圆台侧=____________.
2.旋转体的表面积
(1)旋转体的侧面积与底面积之和称为旋转体的表面积.
(2)圆柱、圆锥、圆台的表面积公式
几何体
侧面展开图
表面积公式
圆柱
2πr(r+l)
S圆柱=________,r为底面半径,l
线;
②一直角梯形绕下底所在直线旋转一周,所形成的曲面围成的几何
体是圆台;
③圆锥、圆台中过轴的截面是轴截面,圆锥的轴截面是等腰三角形,
圆台的轴截面是等腰梯形;
④到定点的距离等于定长的点的集合是球.
(2)下列三个结论中,错误的个数为(
)
①经过球面上任意两点,可以作且只可以作一个球的大圆;
②球面积是它大圆面积的四倍;
(1)圆台有无数条母线,它们相等,延长后相交于一点.( √ )
解析:用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分是圆台,由
此可知此说法正确.
(2)用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台.( × )
解析:用与底面平行的平面去截圆锥,才能得到一个圆锥和一个圆台.
(3)用任意一个平面去截球,得到的是一个圆面.( √ )
旋转体体积公式推导
旋转体体积公式推导旋转体是一种常见的几何体,其形状可以通过在平面图形绕某个轴线旋转得到。
如何求出一个旋转体的体积呢?下面,我们将通过推导旋转体体积公式来回答这个问题。
一、圆柱体的体积圆柱体是最简单的旋转体,其直径为d,高为h,其体积可以通过以下公式求出:V=πr²h其中r=d/2,代入可得:V=π(d/2)²h=πd²h/4二、圆锥体的体积圆锥体是由一个圆锥面和一个底面直径相等的圆所形成的旋转体。
其底面半径为r,高为h,其体积可以通过以下公式求出:V=1/3πr²h三、球的体积球是由绕某一条直径旋转所形成的旋转体,其体积可以通过以下公式求出:V=4/3πr³四、圆环的体积圆环是由一个圆绕其不同于圆心的轴线旋转所形成的旋转体,其外径为R,内径为r,高为h。
其体积可以通过以下公式求出:V=πh(R²-r²)五、推广到一般情况对于一般的旋转体,可以通过将其划分成无数个圆环,然后分别求出每个圆环的体积,并将这些体积累加,得到最终的旋转体体积。
当我们将每个圆环的高度取得足够小,取极限时,就可以得到以下的积分公式:V=∫2πr f(x)dx其中,f(x)为旋转曲线在x处的高度,r为旋转曲线到旋转轴线的距离,积分的区间为旋转曲线上所有的x值。
通过这个公式,我们可以求出各种复杂形状的旋转体体积,例如螺旋线、双曲线等等。
以上就是旋转体体积公式的推导过程。
通过这些公式,我们可以很方便地求出各种旋转体的体积,对于物理、数学等领域的学习和工作都非常有帮助。
立体几何-简单几何体
简单几何体
基本思想:利用空间图形,培养空间想象能力,分析图形及其结构特征
1,简单旋转体:圆柱、圆锥、圆台、球
分析截面:横截面(中截面)、竖截面(轴截面)
2,简单多面体:棱柱(直、正)、棱锥(正)--高与斜高、棱台(正)---高与斜高
分析截面:横截面、竖截面
3,组合体
4,折叠与展开
位于同一面上的诸元素间的位置关系不变,而涉及两个面之间的图形之间则发生量的变化。
立体图形的展开或平面图形的折叠是培养空间立体感的好方法
1,已知某圆柱的底面半径为1cm,高为2cm,求该圆柱的侧面积,表面积和体积。
2,已知用一个平行于圆锥底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的面积之比为1:16,截去的圆锥的母线长是3cm,求圆台的母线长。
3,圆台的两底面的半径分别为2和5
,母线长为
4,已知半径为5的球的两个平行截面的周长分别为6π和8π,求这两个截面圆心之间的距离。
5,已知某正三棱柱的底面边长为1,高为2,求该正三棱柱的侧面积,表面积和体积。
6,已知正四棱锥V A B C D
-,底面面积为16
,侧棱长为,计算它的高和斜高。
7,设正三棱台的上、下底面的边长分别为2cm和5cm,侧棱长为5cm,求这个棱台的高。
8,在以O为顶点的三棱锥中,过O的三条棱两两的交角都是30︒,在一条棱上取A、B两
点,OA=4cm,OB=3cm,以A、B为端点用一条绳子紧绕三棱锥的侧面一周(绳和侧面摩擦),求此绳在A、B之间的最短绳长。
直观理解简单旋转体的教学案例
直观理解简单旋转体的教学案例旋转体是我们数学中非常重要的一个概念,学生们需要通过练习来加深对旋转体的理解。
本文将介绍一些简单的旋转体练习案例,帮助学生更好地理解旋转体的概念。
一、绕x轴旋转我们先来看一个简单的情况,即绕x轴旋转。
假设有一个圆形,其半径为r,以x轴为轴心旋转,那么它所形成的旋转体就是一个圆柱体。
我们可以用公式来计算圆柱体的体积:V=πr²h,其中h为圆柱体的高度。
如果我们想要求得圆柱体的表面积,可以使用公式:A=2πrh+2πr²。
接下来,我们可以练习一些其他的绕x轴旋转的案例。
例如,如果我们用y=x²下面的部分绕x轴旋转,将会得到一个抛物面。
为了求解抛物面的体积,我们可以用定积分方法:V=π∫[0,1] x² dx,也可以使用旋转体体积公式:V=πr²h。
二、绕y轴旋转接下来,我们来说明绕y轴旋转的情况。
假设有一个函数y=f(x),我们想要将它绕y轴旋转,那么它所形成的旋转体就是一个柱体。
我们可以使用类似之前的计算方法来求解旋转体的体积和表面积。
例如,如果我们将y=√x从0到4绕y轴旋转,会形成一个旋转体,可以使用定积分或者旋转体体积公式来求解其体积。
三、未知轴旋转我们来看一个稍微复杂一点的情况,即未知轴旋转。
假设我们有一个复杂的函数y=f(x),我们不知道它绕哪个轴旋转后会形成什么样的旋转体,那么我们该如何求解旋转体的体积和表面积呢?一种方法是使用割线法。
我们可以在函数上选择两个x值,假设它们分别为x1和x2,然后通过连接这两个点,得到一条割线。
我们可以将这条割线绕一个轴旋转,形成一个已知的旋转体,然后通过压缩方法逐渐靠近原函数y=f(x),最后计算出原函数的旋转体体积和表面积。
另一种方法是使用代数方法。
我们可以通过分析函数的性质,选择一个合适的方法来计算旋转体的体积和表面积。
例如,如果函数是可分解的,我们可以将其分解成多个简单函数,然后用加法原理来计算旋转体的体积和表面积。
第一章 1.1 第2课时 旋转体与简单组合体的结构特征
第2课时 旋转体与简单组合体的结构特征学习目标 1.了解圆柱、圆锥、圆台、球的定义.2.掌握圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征.3.了解简单组合体的概念及结构特征.知识点一 圆柱的结构特征思考 圆柱的轴截面有无穷多个,它们全等(填“全等”或“相似”),圆柱的母线有无穷多条,它们与圆柱的高相等. 知识点二 圆锥的结构特征思考 圆锥的轴截面有多少个?母线有多少条?圆锥顶点和底面圆周上任意一点的连线都是母线吗?答案圆锥的轴截面有无穷多个,母线有无穷多条,圆锥顶点和底面圆周上任意一点的连线都是母线.知识点三圆台的结构特征知识点四球的结构特征知识点五简单组合体的结构特征(1)概念:由简单几何体组合而成的,这些几何体叫做简单组合体.常见的简单组合体大多是由具有柱、锥、台、球等几何结构特征的物体组合而成的.(2)基本形式:一种是由简单几何体拼接而成,另一种是由简单几何体截去或挖去一部分而成.1.直角三角形绕一边所在直线旋转得到的旋转体是圆锥.(×)2.圆锥截去一个小圆锥后剩余部分是圆台.(√)3.夹在圆柱的两个平行截面间的几何体是一圆柱.(×)4.半圆绕其直径所在直线旋转一周形成球.(×)题型一旋转体的结构特征例1下列说法正确的是________.(填序号)①以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆台;②圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;③以等腰三角形的底边上的高线所在的直线为旋转轴,其余各边旋转一周形成的曲面所围成的几何体是圆锥;④半圆面绕其直径所在直线旋转一周形成球;⑤用一个平面去截球,得到的截面是一个圆面.考点空间几何体题点空间几何体结构应用答案③④⑤解析①以直角梯形垂直于底边的一腰所在直线为轴旋转一周可得到圆台;②它们的底面为圆面;③④⑤正确.反思感悟(1)判断简单旋转体结构特征的方法①明确由哪个平面图形旋转而成.②明确旋转轴是哪条直线.(2)简单旋转体的轴截面及其应用①简单旋转体的轴截面中有底面半径、母线、高等体现简单旋转体结构特征的关键量.②在轴截面中解决简单旋转体问题体现了化空间图形为平面图形的转化思想.跟踪训练1下列说法,正确的是()①圆柱的母线与它的轴可以不平行;②圆锥的顶点、底面圆的圆心与圆锥底面圆周上任意一点这三点的连线都可以构成直角三角形;③在圆台的上、下两底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;④圆柱的任意两条母线所在直线是互相平行的.A.①②B.②③C.①③D.②④考点空间几何体题点空间几何体结构应用答案 D解析由圆柱、圆锥、圆台的定义及母线的性质可知②④正确,①③错误.题型二简单组合体的结构特征例2(1)请描述如图所示的几何体是如何形成的.解①是由一个圆锥和一个圆台拼接而成的组合体;②是由一个长方体截去一个三棱锥后得到的几何体;③是由一个圆柱挖去一个三棱锥后得到的几何体.(2)如图所示,已知梯形ABCD中,AD∥BC,且AD<BC.当梯形ABCD绕AD所在直线旋转一周时,其他各边旋转形成的面围成一个几何体,试描述该几何体的结构特征.解如图所示,旋转所得的几何体可看成由一个圆柱挖去两个圆锥后剩余部分而成的组合体.反思感悟(1)解决简单组合体的结构特征相关问题,首先要熟练掌握各类几何体的特征,其次要有一定的空间想象能力.(2)判断旋转体形状的关键是轴的确定,看是由平面图形绕哪条直线旋转所得,同一个平面图形绕不同的轴旋转,所得的旋转体一般是不同的.跟踪训练2(1)如图所示的简单组合体的组成是()A.棱柱、棱台B.棱柱、棱锥C.棱锥、棱台D.棱柱、棱柱答案 B(2)将一个等腰梯形绕着它的较长的底边所在直线旋转一周,所得的几何体包括()A.一个圆台、两个圆锥B.两个圆柱、一个圆锥C.两个圆台、一个圆柱D.一个圆柱、两个圆锥考点简单组合体的结构特征题点与旋转有关的组合体答案 D解析图1是一个等腰梯形,CD为较长的底边,以CD边所在直线为旋转轴旋转一周所得几何体为一个组合体,如图2,包括一个圆柱、两个圆锥.题型三旋转体的有关计算例3一个圆台的母线长为12 cm,两底面面积分别为4π cm2和25π cm2,求:(1)圆台的高;(2)将圆台还原为圆锥后,圆锥的母线长.考点圆台的结构特征题点与圆台有关的运算解(1)圆台的轴截面是等腰梯形ABCD(如图所示).由已知可得O1A=2 cm,OB=5 cm.又由题意知腰长为12 cm,所以高AM =122-(5-2)2 =315(cm).(2)如图所示,延长BA ,OO 1,CD ,交于点S , 设截得此圆台的圆锥的母线长为l , 则由△SAO 1∽△SBO ,可得l -12l =25, 解得l =20(cm).即截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.反思感悟 用平行于底面的平面去截柱、锥、台等几何体,注意抓住截面的性质(与底面全等或相似),同时结合旋转体中的经过旋转轴的截面(轴截面)的性质,利用相似三角形中的相似比,构设相关几何变量的方程组而得解.跟踪训练3 如图所示,用一个平行于圆锥SO 底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的面积之比为1∶16,截去的圆锥的母线长是3 cm ,求圆台O ′O 的母线长.解 设圆台的母线长为l cm ,由截得的圆台上、下底面面积之比为1∶16,可设截得的圆台的上、下底面的半径分别为r cm,4r cm.过轴SO 作截面,如图所示.则△SO ′A ′∽△SOA ,SA ′=3 cm. 所以SA ′SA =O ′A ′OA .所以33+l =r 4r =14.解得l =9,即圆台的母线长为9 cm.圆柱侧面展开图的应用典例如图所示,有一个底面半径为1,高为2的圆柱体,在A点处有一只蚂蚁,现在这只蚂蚁要围绕圆柱表面由A点爬到B点,问蚂蚁爬行的最短距离是多少?解把圆柱的侧面沿AB剪开,然后展开成为平面图形——矩形,如图所示,连接AB′,则AB′即为蚂蚁爬行的最短距离.∵AA′为底面圆的周长,∴AA′=2π×1=2π.又AB=A′B′=2,∴AB′=A′B′2+AA′2=4+(2π)2=21+π2,即蚂蚁爬行的最短距离为21+π2.[素养评析](1)求几何体表面上两点间的最小距离的步骤①将几何体沿着某棱(母线)剪开后展开,画出其侧面展开图;②将所求曲线问题转化为平面上的线段问题;③结合已知条件求得结果.(2)解决此类问题需要将空间图形转化为平面图形,也就是借助空间形式认识事物的位置关系、形态、变化等,同时,要理解运算对象,探究运算思路,所以本题体现了直观想象与数学运算的核心数学素养.1.下列几何体是台体的是()考点圆台的结构特征题点圆台的概念的应用答案 D解析台体包括棱台和圆台两种,A的错误在于四条侧棱没有交于一点,B的错误在于截面与圆锥底面不平行.C是棱锥,结合棱台和圆台的定义可知D正确.2.下列选项中的三角形绕直线l旋转一周,能得到如图1中的几何体的是()图1考点简单组合体的结构特征题点与旋转有关的组合体答案 B解析由题意知,所得几何体是组合体,上、下各一圆锥,故B正确.3.用一个平面去截一个几何体,得到的截面是三角形,这个几何体可能是()A.圆柱B.圆台C.球体D.棱台考点棱台的结构特征题点棱台的概念的应用答案 D解析圆柱、圆台和球体无论怎样截,截面可能是曲面,也可能是矩形(圆柱),不可能截出三角形.只有棱台可以截出三角形,故选D.4.如图是一个几何体的表面展开图形,则这个几何体是________.答案圆柱5.若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为3,则这个圆锥的母线长为________.考点圆锥的结构特征题点与圆锥有关的运算答案 2解析如图所示,设等边三角形ABC为圆锥的轴截面,由题意知圆锥的母线长即为△ABC的边长,且S△ABC=34AB2,∴3=34AB2,∴AB=2.故圆锥的母线长为2.1.圆柱、圆锥、圆台的关系如图所示.2.球面、球体的区别和联系3.处理台体问题常采用还台为锥的补体思想.4.处理组合体问题常采用分割思想.5.重视圆柱、圆锥、圆台的轴截面在解决几何量中的特殊作用,切实体会空间几何平面化的思想.一、选择题1.下列几何体中不是旋转体的是()考点简单组合体的结构特征题点与旋转有关的组合体答案 D2.如图所示的简单组合体的结构特征是()A.由两个四棱锥组合成的B.由一个三棱锥和一个四棱锥组合成的C.由一个四棱锥和一个四棱柱组合成的D.由一个四棱锥和一个四棱台组合成的答案 A3.如图所示的平面中阴影部分绕中间轴旋转一周,形成的几何体形状为()A.一个球体B.一个球体中间挖去一个圆柱C.一个圆柱D.一个球体中间挖去一个长方体考点简单组合体的结构特征题点与旋转有关的组合体答案 B解析圆面绕着直径所在的轴,旋转而形成球,矩形绕着轴旋转而形成圆柱. 故选B.4.如图所示的几何体是由下面哪一个平面图形旋转而形成的( )考点 简单组合体的结构特征题点 与旋转有关的组合体答案 A解析 此几何体自上向下是由一个圆锥、两个圆台和一个圆柱构成,是由A 中的平面图形旋转而形成的.5.一个圆锥的母线长为20 cm ,母线与轴的夹角为30°,则圆锥的高为( ) A.10 3 cm B.20 3 cm C.20 cmD.10 cm考点 圆锥的结构特征题点 与圆锥有关的运算答案 A解析 如图所示,在Rt △ABO 中,AB =20 cm ,∠A =30°,所以AO =AB ·cos 30°=20×32=103(cm). 6.下列命题:①过球心的截面所截得的圆面的半径等于球的半径;②母线长相等的不同圆锥的轴截面的面积相等;③圆台中所有平行于底面的截面都是圆面;④圆锥所有的轴截面都是全等的等腰三角形.其中正确的是()A.①②③B.②③④C.①④D.①③④答案 D7.一个底面半径为2的圆锥被过高的中点且平行于底面的平面所截,则截得的截面圆的面积为()A.πB.2πC.3πD.4π答案 A8.下列结论正确的是()A.用一个平面去截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台B.经过球面上不同的两点只能作一个最大的圆C.棱锥的侧棱长与底面多边形的边长相等,则此棱锥可能是正六棱锥D.圆锥的顶点与底面圆周上的任意一点的连线都是母线答案 D解析需用平行于圆锥底面的平面截才能得到圆锥和圆台,故A错误;若球面上不同的两点恰为最大的圆的直径的端点,则过此两点的大圆有无数个,故B错误;正六棱锥的侧棱长必然要大于底面边长,故C错误.故选D.二、填空题9.正方形ABCD绕对角线AC所在直线旋转一周所得组合体的结构特征是________.考点简单组合体的结构特征题点与旋转有关的组合体答案两个同底的圆锥组合体解析由圆锥的定义知是两个同底的圆锥形成的组合体.10.如图中的组合体的结构特征有以下几种说法:①由一个长方体割去一个四棱柱构成;②由一个长方体与两个四棱柱组合而成;③由一个长方体挖去一个四棱台构成;④由一个长方体与两个四棱台组合而成.其中说法正确的序号是________.考点 简单组合体的结构特征题点 与拼接、切割有关的组合体答案 ①②11.若一个圆锥的侧面展开图是面积为2π的半圆面,则该圆锥的高为________.考点 圆锥的结构特征题点 与圆锥有关的运算答案 3解析 由题意知一个圆锥的侧面展开图是面积为2π的半圆面,因为4π=πl 2,所以母线长为l =2,又半圆的弧长为2π,圆锥的底面的周长为2πr =2π,所以底面圆半径为r =1,所以该圆锥的高为h =l 2-r 2=22-12= 3.12.边长为5的正方形EFGH 是圆柱的轴截面,则从点E 沿圆柱的侧面到相对顶点G 的最短距离为________.答案 52π2+4 解析 如图,矩形E 1F 1GH 是圆柱沿着其母线EF 剪开半个侧面展开而得到的,由题意可知GH =5,GF 1=5π2,GE 1=254π2+25=52π2+4. 所以从点E 沿圆柱的侧面到相对顶点G 的最短距离是52π2+4. 三、解答题13.一个圆锥的高为2 cm ,母线与轴的夹角为30°,求圆锥的母线长及圆锥的轴截面的面积. 解 如图轴截面SAB ,圆锥SO 的底面直径为AB ,SO 为高,SA 为母线,则∠ASO =30°.在Rt △SOA 中,AO =SO ·tan 30°=233(cm). SA =SO cos 30°=232=433(cm). 所以S △ASB =12SO ·2AO =433(cm 2). 所以圆锥的母线长为433 cm ,圆锥的轴截面的面积为433cm 2.14.如图,各棱长都相等的三棱锥内接于一个球,则经过球心的一个截面图形可能是( )A.①③B.①②C.②④D.②③答案 A15.圆台的上、下底面半径分别为5 cm,10 cm ,母线长AB =20 cm ,从圆台母线AB 的中点M 拉一条绳子绕圆台侧面转到点A ,求:(1)绳子的最短长度;(2)在绳子最短时,上底圆周上的点到绳子的最短距离.考点 圆台的结构特征题点 与圆台有关的运算 解 (1)如图所示,将侧面展开,绳子的最短距离为侧面展开图中AM 的长度,设OB =l ,则θ·l =2π×5,θ·(l +20)=2π×10,解得θ=π2,l =20 cm. ∴OA =40 cm ,OM =30 cm.∴AM =OA 2+OM 2=50 cm.即绳子最短长度为50 cm.(2)作OQ ⊥AM 于点Q ,交弧BB ′于点P ,则PQ 为所求的最短距离.∵OA ·OM =AM ·OQ ,∴OQ =24 cm.故PQ =OQ -OP =24-20=4(cm),即上底圆周上的点到绳子的最短距离为4 cm.。
《简单旋转体——球、圆柱、圆锥和圆台》知识清单
《简单旋转体——球、圆柱、圆锥和圆台》知识清单
知识点1 旋转体
一条平面曲线(包括直线)绕它所在平面内的一条①_________旋转所形成的曲面叫做旋转面,封闭的旋转面围成的几何体叫做旋转体.
知识点2圆柱、圆锥、圆台、球
记作:圆柱O'O
记作:圆锥SO
记作:圆台O'O
记作:球O
【答案】
①定直线②矩形③直角边④平行于圆锥底面⑤直径
【知识辨析】判断正误, 正确的画“√”, 错误的画“×”.
1.圆锥、圆台中过轴的截面是轴截面,圆锥的轴截面是等腰三角形,圆台的轴截面是等腰梯形.( )
2.圆台上底面圆周上任意一点与下底面圆周上任意一点的连线都是圆台的母线.( )
【答案】
1.√
2.×经过圆台的轴的平面截圆台得到的等腰梯形的腰才是圆台的母线.如图,
PP
1是母线,而PB不是母线.。
简单常用的旋转体
r =R × cosθ
Cr
A
θ
R
θ
O
B
例1. 在半径是13cm的球面上有A,B,C三点, AB=BC=CA=12cm,求球心到经过这 三点的截面的距离.
解:由题AB=BC=CA=12cm
△ABC是正三角形
则截面圆是△ABC的
外接圆,故截面圆半径
O
r
=
1
2
AB
§1 简单旋转体
观察上面的图片,这些图片中的物体具有什么几 何结构特征?你能对它们进行分类吗?
1.1简单旋转体
一、球
定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,将半 圆旋转所形成的曲面叫作球面。球面所围成 的几何体叫做球体,简称球.
A
半
O
径
球心
B
用一个平面去截一个球,所得截面是什么图形?
圆面
PC = OP 2-OC 2
= R2 - d 2 O
Rd rC
P
α
O1 A
O
令OA = R,O1A = r 则OO12 = R2 - r2
球面被经过球心的
平面所截得的圆叫
做大圆
o
球面被不经过球心
dO
的截面所截得的圆
叫做小圆
C
某点纬度— 经过该点的球半径与 赤道面所成的角的度 数等于球半径和纬线 圈所在平面的半径的 夹角。
1.2简单多面体
我们把 若干个平面多边形围成的几何体 叫多面体。 其中棱柱、棱锥、棱台是简单多面体
几何体的分类
柱体
锥体
台体
球
多面体
旋转体
各个简单旋转体的轴截面:
S
D
(完整版)§1.1简单旋转体(教案)
§1。
1 简单旋转体一、教学目标1.知识与技能(1)通过实物操作,增强学生的直观感知。
(2)能根据几何结构特征对空间物体进行分类.(3)会用语言概述圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征。
(4)会表示有关于几何体以及柱、锥、台的分类。
2.过程与方法(1)让学生通过直观感受空间物体,从实物中概括出圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征。
(2)让学生观察、讨论、归纳、概括所学的知识。
3.情感、态度与价值观(1)使学生感受空间几何体存在于现实生活周围,增强学生学习的积极性,同时提高学生的观察能力。
(2)培养学生的空间想象能力和抽象括能力.二、教材分析重点:让学生感受大量空间实物及模型、概括出圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征.难点:圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征的概括。
三、教学方法探析讨论法四、教学过程(一)、新课导入在我们周围存在着各种各样的物体,它们都占据着空间的一部分。
如果我们只考虑这些物体的形状和大小,而不考虑其他因素,那么由这些抽象出来的空间图形就称为空间几何体。
观察下面几个几何体,说说它们有何共同特征?容易看出,组成几何体的每个面不都是平面图形.像这样的几何 体称为旋转体。
这节课,我们就来学习简单的旋转体.(二)、研探新知1.旋转体首先,我们来看旋转体的概念.一条平面曲线绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的曲面 称为旋转面;封闭的旋转面围成的几何体称为旋转体.绕之旋转的 定直线称为旋转体的轴,如图直线OO ′。
2.简单的旋转体 (1)球人类赖以生存的地球,天体中的月亮,太阳,体育比赛中的足球、篮球等,都给我们球的形象.那么,球的定义是什么呢? ①定义以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆旋转所形成的曲面称为球面。
球面所围成的几何体 称为球体,简称球。
半圆的圆心称为球心。
连接 球心和球面上任意一点的线段称为球的半径。
连接球面上两点且过球心的线段称为球的直径. ②表示球用表示球心的字母表示,右图中球表示为球O 。
1.1.1简单的旋转体基础练习题
以直角三角形的直角边所在的直线为旋转轴,其余两边旋转而成的曲面所围成的几何体叫做圆锥.
棱台,正方体和三棱锥是多面体.
故选:A.
【点睛】
本题考查旋转体和多面体的概念,棱台和圆台的区别,圆锥和棱锥的区别;考查了概念辨析能力,属于容易题目.
5.C
【分析】
直接根据绕着 所在的直线旋转,得到几何体,描述图形特征.
A.棱锥B.棱台C.球D.圆台
7.直角三角形绕着它的一条直角边旋转而成的几何体是( )
A.圆锥B.圆柱C.圆台D.球
8.给出下列命题:
①圆柱的母线与它的轴可以不平行;
②圆锥的顶点、圆锥底面圆周上任意一点及底面圆的圆心三点的连线都可以构成直角三角形;
③在圆台的上、下两底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线;
10.下列说法中错误的是()
A.正棱锥的所有侧棱长相等
B.圆柱的母线垂直于底面
C.直棱柱的侧面都是全等的矩形
D.用经过旋转轴的平面截圆锥,所得的截面一定是全等的等腰三角形
11.下列结论中正确的是()
A.半圆弧以其直径为轴旋转一周所形成的曲面叫做球
B.直角三角形绕一直角边为轴旋转一周得到的旋转体是圆锥
故选:D.
【点睛】
本题考查旋转体的概念,属基础题
7.A
【解析】
依题意可知,该几何体是圆锥,故选 .
8.D
【分析】
由圆柱、圆锥、圆台的定义及母线的性质即可判断.
【详解】
由圆柱的母线无论旋转到什么位置都与轴平行,故①错误;
圆锥是以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周形成的,
故②正确;
④圆柱的任意两条母线所在的直线是互相平行的.
旋转体体积万能公式
旋转体体积万能公式旋转体是指由一个曲线绕某条轴线旋转一周所形成的立体图形。
计算旋转体的体积是数学中的基本问题之一,而旋转体体积万能公式则是用来计算各种不同形状的旋转体体积的通用公式。
一、圆柱体的体积计算公式圆柱体是最简单的旋转体,其体积计算公式为:V = πr²h其中,V表示圆柱体的体积,r表示底面圆的半径,h表示圆柱体的高度。
二、圆锥体的体积计算公式圆锥体是由一个直角三角形绕其斜边所形成的旋转体,其体积计算公式为:V = 1/3πr²h其中,V表示圆锥体的体积,r表示底面圆的半径,h表示圆锥体的高度。
三、球体的体积计算公式球体是由一个圆绕其直径所形成的旋转体,其体积计算公式为:V = 4/3πr³其中,V表示球体的体积,r表示球的半径。
四、圆环体的体积计算公式圆环体是由两个同心圆之间的区域绕其中一个圆的直径所形成的旋转体,其体积计算公式为:V = π(R² - r²)h其中,V表示圆环体的体积,R表示外圆的半径,r表示内圆的半径,h表示圆环体的高度。
五、其他旋转体的体积计算公式除了上述常见的旋转体,还有一些其他形状的旋转体,它们的体积计算公式如下:1. 半圆球冠的体积计算公式:V = 1/6πh(3a² + h²)其中,V表示半圆球冠的体积,a表示底面圆的半径,h表示半圆球冠的高度。
2. 椭球体的体积计算公式:V = 4/3πabc其中,V表示椭球体的体积,a、b、c分别表示椭球的三个轴长。
3. 抛物体的体积计算公式:V = 1/2πa²h其中,V表示抛物体的体积,a表示抛物线的参数,h表示抛物体的高度。
总结:旋转体体积万能公式是用来计算各种不同形状的旋转体体积的通用公式。
通过应用这些公式,我们可以准确地计算出各种旋转体的体积,为解决实际问题提供了便利。
在实际应用中,我们可以根据旋转体的形状选择合适的公式进行计算,从而得到准确的结果。
简单几何体(旋转体)
面叫球. (× )
(2)在空间,到定点的距离等于定长 的所有点的集合叫球. (× ) (3)球的小圆的圆心与球心的连线垂 直于这个小圆所在平面. (√)
球的截面性质: 球的截面都是圆面; 球面被过球心的平面截得的圆叫球 的大圆;不过球心的平面截得的圆 叫球的小圆。
大家猜猜这些美丽的图画是什么?
水立方
鸟巢
澳大利亚悉尼歌剧院
泰姬陵
神坛
卢浮宫
金字塔
中华世纪坛
2008年奥运会主运动场------真美呵!
一、球
球结构特征如何?
球面:以半圆的直径所 在直线为旋转轴,将半 圆旋转所形成的曲面就 叫做球面。
球体:我们把球面所围成的几何体就 叫做球体。球体简称为球;
r
A O
B1 A B O B A O
球
圆柱
圆锥
圆台
B
•简单旋转体中有关量的计算 • 把一个圆锥截成圆台,已知圆台的 上、下底面半径的比是1︰4,母线长是 10cm ,求圆锥的母线长. • [思路分析 ] 处理有关旋转体的问
题时,一般要作出其轴截面,在 轴截面这个平面图形中去寻找各 元素之间的关系. • [规范解答] 设圆锥的母线长为y cm,
区别:球面指 表层 ;球 含内部 ;
球的相关概念
球心:半圆的圆心叫做球心;
半径:连接球心和球 面上任意一点的线段 叫做球的半径;
直径:连接球面上任 意两点并且过球心的 线段叫做球的直径;
C
地球仪中的经纬度
(1)经线和经度
地球仪中的经纬度 (2)纬线和纬度
点击图片演示课件
1.判断正误:(对的打√,错的打×.)
S S
O`
1.1简单旋转体
《简单旋转体》一、教学目标:1、通过直观图形演示认识圆柱、圆锥、圆台的生成过程,感受从平面到立体的延伸过程;2、通过具体的练习,加深学生对圆柱、圆锥、圆台的结构特点及基本性质的理解;3、培养学生作图解题的习惯;4、体会解决立体几何问题的基本思想:将立体图形问题转化平面图形问题。
二、教学重点、难点:重点是圆柱、圆锥、圆台的性质;难点是转化思想的运用。
三、教学过程:1、基础回顾:2、基础训练:1)如果圆锥的底面半径为,高为2,则它的母线长是()A、1B、C、D、22)以下命题:①以直角三角形的一边为轴旋转所得的旋转体是圆锥;②以直角梯形的一腰为轴旋转所得的旋转体是圆台;③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;④一个平面截圆锥,得到一个圆锥和一个圆台;其中正确命题的个数为()A、0B、1C、2D、33)底面半径为2且底面水平放置的圆锥被过高的中点平行于底面的平面所截,则截得的截面圆的面积为()A、B、2 C、3 D、43、巩固训练:4)一个圆台的底面面积分别为4 和25 ,且母线与底面半径的夹角为45°,求圆台的高及截得该圆台的圆锥的母线长。
解:作图:分析:5)一个正方体内接于高为4,底面半径为3的圆锥,求正方体的棱长。
解:作图:分析:6)圆锥的底面半径为1,母线长为4,从圆锥底面圆周上一点A拉一条绳子绕圆锥侧面一周再回到A,求 1)所需绳子的最短长度;2)在绳子最短时,底面圆周上的点到绳子的最大距离。
解:作图:分析:4、课后作业:1、下列命题:①在圆柱上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆柱的母线;②圆锥顶点和底面圆周上任意一点的连线都是圆锥的母线;③在圆台上、下底面圆周上各取一点,则这两点的连线是母线;其中正确的个数为()A、0B、1C、2D、32、正方体的全面积为a,它的顶点都在球面上,则这个球的直径为________________.3、圆台的上、下底面半径分别为1和2,母线长为2,求这个圆台的高,以及母线与下底面半径的夹角。
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O
. O
O1
3、圆柱的有关概念:
(1)旋转轴叫做圆柱的轴(OO1)。
(2) 垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做 圆柱的底面。 (3)旋转轴上这条边的长 度叫做圆柱的高(OO1) 。 O
A
(4)由平行于轴的边旋转而 成的曲面叫做圆柱的侧面。
O1
(5)无论旋转到什么位置 不垂直于轴的边都叫做圆柱的 B 母线(AB)。
一、球
1、球面的定义:
以半圆的直径 所在直线为旋 转轴,将半圆旋转一周后所形成 的曲面叫作球面。 区别: 球面指表层;
A O B
球指球面及
其内部 。 球体的定义: 我们把球面所围成的几何 体就叫做球体,球体简称 为球。
2、球的有关概念:
A O B
C
把半圆的圆心叫做球心(O);
连结球心与球面上的任意一点的 线段叫作球的半径(OC); 连结球面上的任意两点且过球心 的线段叫做球的直径(AB).
O
O1
2、圆台的表示: 用表示它的轴的字母表 示,如圆台OO1。
3、圆台的有关概念: (1)旋转轴叫做圆台的轴(OO1)。 (2) 垂直于轴的边旋转而成的圆面叫 做圆台的底面。 (3)旋转轴上这条边的长 度叫做圆台的高。 (4)不垂直于轴的边 旋转而成的曲面叫做圆台的 侧面。 (5)无论旋转到什么位置 不垂直于轴的边都叫做圆台 的母线。
R
O
(3)圆柱、圆锥、圆台平行于底面的 截面都是圆;
S
O`
A
O1 l l R r
A
O
O2
B
O
r
A
B
O
O1
4、圆台的定义2:用一个平行于圆锥底面 的平面去截圆锥,底面与截面之间的部分, 这样的几何体叫做圆台。
五、旋转体 1、旋转面的定义:
一条平面曲线绕着它所在的平面内的一条定直 线旋转所形成的曲面叫做旋转面。
2、旋转体的定义:
封闭的旋转面围成的几何体叫做旋转体。
3、球体、圆柱、圆锥、圆台都是旋转体。
O
O1
侧面 轴 底面
母线
三、圆锥
S
O
O
A
1、圆锥的定义: 以直角三角形的一条直角 边所在直线为旋转轴,其余 两边旋转而成的曲面所围成 的几何体叫做圆锥。 2、圆锥的表示:圆锥OO1
O1
3、圆锥的有关概念:
(1)旋转轴叫做圆锥的轴(SO)。 (2) 垂直于轴的边旋转而成的圆面叫 做圆锥的底面。 S (3)旋转轴上这条边的长 度叫做圆锥的高(SO) 。
注:球面是旋转面; 球体是旋转体。
五、球、圆柱、圆锥、圆台的性质
(1)球、圆柱、圆锥、圆台的轴截面分 别是圆、矩形、等腰三角形、等腰梯形;
S
O`
A
O1 l l R r
A
O
O2
B
O
r
A
B
(2)球的截面性质: 球的截面都是圆面; 球面被过球心的平 面截得的圆叫球的 大圆;不过球心的 平面截得的圆叫球 的小圆。
l
(4)不垂直于轴的边旋转 而成的曲面叫做圆锥的侧面。
A
O
r
(5)无论旋转到什么位置 不垂直于轴的边都叫做圆锥 的母线(SA)。
S
轴
侧面 母线
B
O
A 底面
四、圆台
1、圆台的定义:把
直角梯形绕着它的垂直于底 边的腰所在的直线在空间中 旋转一周,则直角梯形的其 它三条边在旋转的过程中所 形成的曲面围成的几何体叫 作圆台。
3、球的表示:用表示球心的字母表示,如球O. 4、球的第二定义:空间中到定点的距离小于 等于定长的点的集合叫做球
A O
P
半径OP
直径:
以矩形的一边所在直线为旋转轴, 把它在空间中旋转一周后,其余三边 旋转形成的曲面所围成的几何体叫做 圆柱。 2、圆柱的表示:圆柱001