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第11讲 圆柱体与圆锥体
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如图1所示,把一个长方形以它的一边为固定轴旋转一周后,就形成一个圆柱。圆柱上、下两个面叫做底面,底面是面积相等的两个圆。两底面之间的距离叫做圆柱的高。一般地,用r表示圆柱的底面半径,h表示圆柱的高,用表示圆柱的侧面积,表示圆柱的全面积(或表面积),表示圆柱的体积。那么有
如图2所示,把一个直角三角形以它的一条直角边为固定轴旋转一周后,就形成一个圆锥。在圆锥的侧面上,无论直角三角形的斜边旋围到什么位置,这条边都叫做圆锥侧面的母线。圆锥的底面是圆,从圆锥的顶点到底面圆心的距离叫做圆锥的高。一般地,用r 表示圆锥的底面半径,用h表示圆锥的高,用l表示圆锥侧面的母线长。那么有
重点·难点
在本讲中,不仅要注意上讲所提到的四个重点,还必须注意到圆柱与圆锥之间的相互关系,即:
(1)圆锥体积等于和它等底等高的圆柱体积的;圆柱体积等于和它等底等高的圆锥体积的3倍。
(2)圆锥体积比和它等底等高的圆柱体积小;圆柱体积比和它等底等高的圆锥体积大2倍。
(3)如果圆锥和圆柱的体积和底面积相等,则圆锥高是圆柱高的3倍;如果是体积和高相等,则圆锥底面积是圆柱底面积的3倍。
学法指导
有关圆柱与圆锥的问题一般都是涉及圆柱和圆锥的体积或表面积,或者与它的侧面展开图有关的问题,因此认清物体的结构特征及圆柱和圆锥的有关基本数量的关系,是迅速、准确解决问题的关键。
经典例题
[例1]把一块长为15.8厘米,宽为8.4厘米,高为6厘米的长方体铝块和一块底面积直径为8.4厘米,高10厘米的圆柱形铝块,熔铸成一个底面半径为10厘米的圆锥形铝块,求这块圆锥形铝块的高是多少厘米?
思路剖析
要想求出圆锥体的高,必须确定它的体积,而圆锥体是用两个不同形状的几何体熔铸而成的,故圆锥体的体积就等于长方体的体积加上圆柱体的体积。
解答
长方体的体积为15.8×8.4×6=796.32(立方厘米)
圆柱体的体积为(立方厘米)
设圆锥体的高为x厘米,则圆锥体的体积为(立方厘米)
根据题意,圆锥体积等于长方体体积与圆锥体体积之和,列方程可得
即104.64x=1350.22
从而x=12.90(厘米)
答:这块圆锥体铝块的高是12.90厘米。
[例2]一个圆柱体的底面周长和高相等,说明圆柱体的侧面展开是一个正方形。从图3可以看出,表面积减少的部分(即阴影部分)