内容正文:
8.3.2圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积
【思考】如何根据圆柱、圆锥、圆台的几何结构特征, 求它们的表面积?
圆柱的侧面展开图是矩形
(1)圆柱的展开图是什么?怎么求它的表面积?
底面是圆
底面是圆
O
3
圆锥的侧面展开图是扇形
(2)圆锥的展开图是什么?怎么求它的表面积?
底面是圆
4
(3)圆台的侧面展开图是什么 ,它的表面积是多少?
O
O’
侧
圆台的侧面展开图是扇环
【思考】圆柱、圆锥、圆台的表面积公式之间有什么关系?你能用圆柱、圆锥、圆台的结构特征来解释这种关系吗?
r’=r
上底扩大
r’=0
上底缩小
O
O’
O
O’
O
【思考】圆台的体积公式?类比棱台推导。
S为底面面积 h为柱体高
S,S’分别为上、下底面面积,h 为台体高
S为底面面积,h为锥体高
上底扩大
上底缩小
柱体
台体
椎体
【思考】柱体、锥体、台体的体积公式之间又有什么关系?
8
【例1】已知圆锥的侧面积(单位:cm2)为2π,且它的侧面展开图是一个半圆,则这个圆锥的底面半径(单位:cm)是________.
【例2】下图是由圆柱与圆锥组合而成的几何体,下部是圆柱,其轴截面是边长为4的正方形;上部为圆锥,其高为3,则该几何体的体积为 ,表面积为 .
祖暅原理: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.
R
【探究】如图,圆柱、圆锥、球的底面半径均为R,圆柱、圆锥的高均为R,根据圆柱、圆锥的体积,你能猜想得出球的体积吗?
如何证明我们的猜想呢?
R
【思考】用一个平行于底面的平面截圆柱与半球,两截面的面积是否相等?
R
R
R
-
O
r
h
h
O
Q
P
A
B
R
所以,两截面的面积相等
根据祖暅原理,它们的体积也相等。
15
O
A
B
C
D
O
A
B
C
D
如图,把球分割成n个“小锥体”.
当n越大,每个 “小椎体”就越接近似于棱锥,其高越近似于球的半径R.
则球的体积为:
设“小锥体”的体积为:
【思考】如何根据球的体积公式推导出球的表面积呢?
练习1 当一个球的半径满足什么条件时,其体积和表面积的数值相等?
练习3 如图所示,圆柱的底面直径和高都等于球的直径, 求球与圆柱的体积之比.
O
R
解:设球的半径为R,则圆柱的底面半径也为R,高为2R.
即球与圆柱的体积之比为2:3.
练习2 (1) 已知球的表面积为64 π,则它的体积为_________;
(2) 已知球的体积为eq \f(500,3)π,则它的表面积为_________.
$$