内容正文:
第1课时 棱柱、棱锥、棱台的表面积和体积
空间几何体的表面积和体积
高中数学人教A版必修第二册单元教学设计
任务一:多面体的表面积
问题1:前面我们认识了柱体、锥体、台体、球以及简单组合体的结构特征和平面展示.这节课进一步认识它们的表面积和体积.那几何体的表面积和体积指的是什么呢?
几何体
表面大小
空间大小
表面积
体积
任务一:多面体的表面积
问题1:如何求一个多面体的表面积?
棱柱、棱锥、棱台都是多面体,它们的表面积就是组成它们的各个面的面积之和,即转化为求三角形、四边形、多边形的面积,进一步转化为求三角形、矩形、梯形等特殊平面图形的面积.
任务一:多面体的表面积
下面都是棱长为a的立体图形
实践:这些几何体的表面积分别是多少?
任务一:多面体的表面积
正四面体,四个面都是全等的正三角形
任务一:多面体的表面积
正方体,六个面都是全等的正方形
表面积
任务一:多面体的表面积
一个正方体和一个正四棱锥组合
5个正方形
4个三角形
表面积为
任务二、多面体的体积
问题2:我们以前学习过正方体、长方体的体积公式.它们分别是什么?对柱体而言,又该如何求棱柱体积呢?
(a是正方体的边长)
(a,b,c分别是长方体的长、宽、高)
任务二、多面体的体积
问题2:我们以前学习过正方体、长方体的体积公式.它们分别是什么?对柱体而言,又该如何求棱柱体积呢?
=Sh(S是底面积,h是高)
棱柱的高是指两底面之间的距离,即从上底面上任意一点向下底面作垂线,这点与垂足(垂线与底面的交点)之间的距离.
任务二、多面体的体积
追问1:取一摞书放在桌面上,并改变它们的位置,高度、书中每页纸面积和顺序不变,观察改变前后的体积是否发生变化?
任务二、多面体的体积
祖暅[gèng]原理:“幂势既同,则积不容异”
夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任何平面所截,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.
(429年~500年)
任务二、多面体的体积
问题3:棱锥的体积计算公式是什么呢?
一个棱柱和一个棱锥的底面积相等,高也相等(棱锥的高是顶点与底面之间的距离),那么棱柱的体积是棱锥的体积的3倍.
任务二、多面体的体积
问题3:棱锥的体积计算公式是什么呢?
=Sh(S是底面积,h是高)
棱锥的高是指从顶点向底面作垂线,顶点与垂足之间的距离.
四面体的每一个面都可以作为底面
示
温
馨
提
任务二、多面体的体积
问题4:棱台由棱锥截成的,可以利用两个棱锥的体积差,得到棱台的体积计算公式.大家能自己推导一下么?
棱台的高是两个底面之间的距离
任务二、多面体的体积
任务二、多面体的体积
问题3:棱锥的体积计算公式是什么呢?
,
, , 分别是棱台的上下底面积和高
棱台的高是指两底面之间的距离,即从上底面上任意一点向下底面作垂线,这点与垂足之间的距离.
任务二、多面体的体积
思考:棱柱、棱锥、棱台的体积公式之间有什么联系呢?
上底面缩为点
上底面扩大到与上底面全等
任务二、多面体的体积
一个漏斗的上部分是长方体,下面部分是一个四棱锥,两个部分的高都是0.5,公共面ABCD是边长为1的正方形,那么漏斗的容积是多少?
解:
任务二、多面体的体积
拓展1:棱长为a的正四面体体积是?
拓展2:棱长为a的正四棱锥体积是?
任务二、多面体的体积
拓展3:长方体与正方体的体对角线
任务三、多面体的体积
1.等积变换法
例1.如图,已知ABCD-A1B1C1D1是棱长为a的正方体,E为AA1的中点,F为CC1上一点,求三棱锥A1-D1EF的体积.
答案
任务三、多面体的体积
2.分割法
例2:如图,在多面体ABCDEF中,已知四边形ABCD是边长为4的正方形,EF∥AB,EF=2,EF上任意一点到平面ABCD的距离均为3,求该多面体的体积.
答案
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