内容正文:
24.4.1弧长和扇形面积
人教版·初中数学·九年级上册·第二十四章
学
习
目
标
1.理解弧长和扇形面积公式的探求过程.
2.会利用弧长和扇形面积的计算公式进行计算.
重点
探索弧长计算方法和扇形面积计算方法
问题1 :如图,在运动会的4×100米比赛中,甲和乙分别在第1跑道和第2跑道,为什么他们的起跑线不在同一处?
问题2:怎样来计算弯道的“展直长度”?
因为要保证这些弯道的“展直长度”是一样的.
课题引入
O
r
新知探索
活动一:探索弧长的计算方法
问题1 半径为r的圆,周长是多少?
问题2 下图中各圆心角所对的弧长分别是圆周长的几分之几?
新知探索
图形
扇形圆心角 180° 90° 45° n°
圆心角与周角的比例
圆心角所对弧长与圆周长比例
弧长
用弧长公式进行计算时,要注意公式中n的意义.n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的.
注意
弧长公式:
归纳小结
例1 制造弯形管道时,要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图所示管道的展直长度l.(单位:mm,精确到1mm)
解:由弧长公式,可得弧AB的长
因此所要求的展直长度l=2×700+1570=2970(mm).
答:管道的展直长度为2970mm.
精例解析
解:设半径OA绕轴心O逆时针方向旋转的度数为n°.
解得 n≈90°
因此,滑轮旋转的角度约为90°.
变式练习
变式1:一滑轮起重机装置(如图),滑轮的半径r=10cm,当重物上升15.7cm时,滑轮的一条半径OA绕轴心O逆时针方向旋转多少度(假设绳索与滑轮之间没有滑动, 取3.14)?
新知探索
活动二:探索扇形面积的计算方法
问题1 阅读教材P112内容,说说什么是扇形,如何用几何符号表示?
由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧组成的图形叫做扇形
如图的扇形记作扇形AOB
√
×
×
×
√
概念辨析
下列图形中那些阴影部分能表示扇形。
新知探索
活动二:探索扇形面积的计算方法
问题2 半径为r的圆面积是多少?
问题3 圆的面积可以看作是多少度圆形角所对的扇形的面积?
问题4 1°的圆心角说对的扇形面积是多少?下图中各扇形面积分别是圆面积的几分之几,具体是多少呢?
O
r
新知探索
图形
扇形圆心角 180° 90° 45° n°
圆心角与圆周角的比例
圆心角所对扇形面积与圆面积比例
扇形面积
半径为r的圆中,圆心角为n°的扇形的面积
①公式中n的意义.n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的;
②公式要理解记忆(即按照上面推导过程记忆).
③扇形的面积与圆心角、半径有关.
圆心角不变时,扇形面积与半径有关,半径越长,面积越大.
半径不变时,扇形面积与圆心角有关,圆心角越大,面积越大.
注意
归纳小结
扇形面积公式
问题:扇形的弧长公式与面积公式有联系吗?
想一想 扇形的面积公式与什么公式类似?
拓展探索
归纳:已知S扇形,l,n,R四个量中的任意两个量,可以求出
另外两个量.
例 如图,圆心角为60°的扇形的半径为10cm.求这个扇形的面积和周长.(精确到0.01cm2和0.01cm)
精例解析
例 如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6cm,其中水面高0.3cm,求截面上有水部分的面积.(精确到0.01cm)
讨论:
(1)截面上有水部分的面积是指图上哪一部分?
(2)水面高0.3 m是指哪一条线段的长?这条线段应该怎样画出来?
(3)要求图中阴影部分面积,应该怎么办?
阴影部分
线段DC.过点O作OD垂直符号于AB并长交圆O于C.
阴影部分面积=扇形OAB的面积- △OAB的面积
精例解析
弓形的面积=扇形的面积±三角形的面积
S弓形=S扇形-S三角形
S弓形=S扇形+S三角形
弓形的面积公式
归纳小结
1.已知半径为2cm的扇形,其弧长为 ,则这个扇形的面积S扇= .
2.已知扇形的圆心角为120°,半径为2,则这个扇形的面积S扇= .
3.已知弧所对的圆周角为90°,半径是4,则弧长为 .
4.如图,☉A、☉B、 ☉C、 ☉D两两不相交,且半径都是2cm,则图中阴影部分的面积是 .
5. 如图,一个边长为10cm的等边三角形模板ABC在水平桌面上绕顶点C按顺时针方向旋转到△A'B'C的位置,求顶点A从开始到结束所经过的路程是 .
课堂练习
通过本课时的学习,需要我们掌握:
1.弧长的计算公式l= 并运用公式进行计算.
2.扇形的面积公式S= 并运用公式进行计算.
3.弧长l及扇形的面积S之间的关系:
课后小结
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