内容正文:
空间几何体的体积
问题情景:
1cm3
长方体体积为多少?
V长方体=abc
V长方体=sc
类似于用单位正方形的面
积度量平面图形的面积,我们
可以用单位正方体(棱长为1个
长度单位的正方体)的体积来
度量几何体的体积。
S
S
S
柱体(棱柱、圆柱)的体积等于它的底面积S和高h的积,
V柱体=Sh
h
棱柱(圆柱)可由多边形(圆)沿某一方向得到,因此,两个底面积相等、高也相等的棱柱(圆柱)应该具有相等的体积。
h
类似地,底面积相等、高也相等的两个锥体,它们的体积也相等。
由圆锥体积公式可知
V锥体=Sh/3
h
h
S
S
台体(棱台、圆台)的体积可以转化为锥体的体积来计算。如果台体的上、下底面面积分别为S‘, S,高是h,可以推得它的体积是
h
h
S
S
柱体、锥体、台体的体积公式之间的关系如下:
S’=S
S’=0
上一节中,我们知道正棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积之间有一定的关系。那么,这里柱体、锥体、台体的体积公式之间有没有类似的关系?
想一想?
例1 有一堆相同规格的六角螺帽毛坯共重6.0kg.已知底面六边形的边长是12mm,高是10mm,内孔直径是10mm.那么约有毛坯多少个?
分析:六角螺帽毛坯的体积是一个正六棱柱的体积与一个圆柱的体积的差,再由比重算出一个六角螺帽毛坯的重量即可.
两等高的几何体若在所有等高处的水平截面的面积相等,则这两个几何体的体积相等.
祖暅原理:
思考:利用此原理如何得到球的体积公式
实验:
给出如下几何模型
R
R
步骤
1.拿出圆锥
和圆柱
2.将圆锥倒立放入圆柱
结论:截面面积相等
则两个几何体的体积相等
3.取出半球和新的几何体做它们的截面
R
=
球的体积计算公式:
R
R
R
探究1
1.如果球的表面能展开的话,将会形成怎样的平面图形呢?
用一组平行于底面圆的
平面 去截球面,随着平行
平面间距离的逐渐减小,
原来弯曲的球面就转化为
一组圆柱侧面的总和.
窄圈面积 = 2 r h
= 圆柱上窄圈面积
球面面积= 圆柱侧面积
= 4 r 2
Δh
r
R
S1
探究2
例2一个正方体内接于半径为R的球内,
求正方体的体积.
解:设正方体的边长为a
a
R
R
a
a
例