内容正文:
沪教版(2024)六年级数学下册
第8章 圆柱与圆锥
8.2 圆锥及其侧面展开图
(第2课时 圆锥的表面积与体积)
目录
学习目标
01
情景导入
02
新知探究
03
课本例题
04
05
课本练习
06
分层练习
08
07
课本习题
课堂小结
学习目标
1.通过实验探究,推导出圆锥表面积与体积的计算公式,增强动手操作、观察、分析、总结归纳的能力;
2.理解等底等高圆柱、圆锥的体积关系,并能运用圆锥的体积公式解决简单实际问题;
3.经历实验探究过程,探索知识的内在联系,渗透转化思想,激发学习兴趣的同时,提高应用意识.
圆锥的认识
名称 特征 图示
底面 底面是一个圆
侧面 侧面是一个曲面
高 圆锥只有一条高,高是从圆锥的顶点到底面圆心的距离
圆锥侧面积公式
圆锥的侧面积等于它的底面周长和母线长的乘积的一半,即
情景导入
新知探究
与长方体、正方体、圆柱的表面积、体积一样,圆锥所有面的面积之和叫作圆锥的表面积,圆锥所占空间的大小叫作圆锥的体积。
在日常生活和生产中,也经常需要计算一些圆锥的表面积和体积。
圆锥的表面积是什么?
圆锥的表面积=侧面面积+底面面积
其中,S表、S侧和S底分别表示圆锥的表面积、侧面积和底面积,r、C和l分别表示它的底面半径、底面周长和母线长.
例 2 如图8-2-8,已知圆锥形石膏像的底面直径d=20cm,母线长l=30cm.求它的表面积和侧面展开图的圆心角(π取 3.14).
解 根据题意,圆锥的底面半径 ,母线长 ,所以圆锥形石膏像的表面积
圆锥的侧面积展开图的圆心角为
答:圆锥形石膏像的表面积约为1256cm2,它的侧面展开图的圆心角为120°.
例题讲解
如图,分别观察 (1) (2) 两组中的圆锥,它们之间有什么相同点或联系?每组中哪个圆锥的体积更大,哪个更小?请说明圆锥体积的大小与哪些因素有关.
观察
当__________不变时,
________越大, 越大, 越大;
高
直径
底面积
体积
当__________不变时, 不变,
________越大, 越大;
高
直径
底面积
体积
由此可知,圆锥体积的大小受到底面积与高的影响.
思考:怎样求圆锥的体积呢?
请你回忆一下如何计算圆柱的体积?
V=Sh或V=πr2h或V=π () 2h
以圆锥向圆柱里倒水为例:
1次
(2)用倒沙子或水的方法试一试。
2次
3次
3个圆锥的体积
=1个圆柱体积
正好倒满
探究:圆锥的体积
请同学们,观看下面实验操作,并回答下面问题:
(1)实验中,用到的圆柱和圆锥有什么关系?
(2)实验中,用圆锥容器装满水倒入圆柱容器中,需要几次才能将圆柱容器装满.
等底等高
3次
通过上面的实验,我们发现一个圆锥的体积是与它等底等高的一个圆柱的体积的.
这就得到结论: 圆锥的体积等于它的底面积与高的乘积的
即
其中,V表示圆锥的体积,S底表示它的底面积,h表示它的高.
例 3 如图,某工地一个水泥仓可看作是一个上半部是圆柱形,下半部是圆锥形的立体图形.已知其底面半径r=1.5m,高h1=9m,上方圆柱的母线长 h2=6m.求该工地一个水泥仓的容积(π取 3.14,结果精确到 0.1 m3).
解 根据题意,该水泥仓的容积是上半部的圆柱与下半部的圆锥的容积之和.
答:该工地一个水泥仓的容积约为49.5m3.
例题讲解
1.已知一个圆锥形零件的底面积是20cm2,高是18 cm,求这个零件的体积.
答:求这个零件的体积是120cm3
课堂练习
2.如图,小海用纸板制作了一个圆锥形漏斗模型(不含底面),它的底面半径0B=3cm,高OC=4 cm,母线 AC=5 cm.
(1)求该圆锥形漏斗的表面积(结果保留π);
(2)求该圆锥形漏斗的容积(结果保留π)
3.如图,一顶帆布帐篷的上半部是圆锥形,下半部是圆柱形。已知圆柱的底面积为28.26m2,母线AD=2m,圆锥的高SO=lm,母线SD=3.16 m.
(1)制作一顶这样的帐篷(接缝忽略不计)至少需要多少帆布(帐篷的底面不用帆布,π取3.14,结果精确到 0.1 m2)?
(2)帐篷的容积大约是多少(π取3.14,结果精确到 0.1 m3)?
解:(1) 所以OD=3
答:制作一顶这样的帐篷(接缝忽略不计)至少需要67.5m2的帆布.
用进1法求近似值
3.如图,一顶帆布帐篷的上半部是圆锥形,下半部是圆柱形。已知圆柱的底面积为28.26m2,母线AD=2m,圆锥的高SO=lm,母线SD=3.16 m.
(1)制作一顶这样的帐篷(接缝忽略不计)至少需要多少帆布(帐篷的底面不用帆布,π取3.14,结果精确到 0.1 m2)?
(2)帐篷的容积大约是多少(π取3.14,结果精确到 0.1 m3)?
答:制作一顶这样的帐篷(接缝忽略不计)至少需要m3的帆布.
用进1法求近似值
(2)
25. 12÷3. 14×5÷2×2=40(cm2)
答:这个圆锥的表面积增加了40 cm2。
求圆锥切面的面积
1. 如图,一个底面周长是25. 12 cm、高是5 cm的圆锥,从顶点沿着高将它切成两半后得到两个等腰三角形的切面。这个圆锥的表面积
增加了多少平方厘米?
点拨:
从圆锥的顶点沿着高将它切成两半后,表面积比原来的圆锥的表面积增加了2个以圆锥的底面直径为底,以圆锥的高为高的三角形的面积。先求出圆锥的底面直径为25. 12÷3. 14=8(cm),再根据三角形面积公式计算即可。
分层练习
圆锥体积公式的简单应用
2. 填一填。
(1)一个圆锥的底面半径是6 cm,高是20 cm,它的体积是( )cm3。
753. 6
点拨:根据圆锥的体积公式V= πr2h解答即可。
(2)一个棱长为5 dm的正方体容器装满油后,把这些油倒入一个底面积是25 dm2的圆锥形容器里,正好装满。这个圆锥形容器的高是( )dm。
15
点拨:根据正方体的体积公式V=a3,求出正方体容器内油的体积,即圆锥形容器的容积,再根据圆锥的体积公式V= Sh,那么h=V×3÷S,即可求出圆锥的高。
(3)把一根体积是180 dm3的圆柱形木料削成一个最大的圆锥,这个圆锥的体积是( ),削去的体积是( )。
60 dm3
点拨:圆柱内最大的圆锥与原圆柱等底等高,所以削出的最大的圆锥的体积是圆柱的体积的,圆柱的体积减去圆锥的体积就是削去的体积,即是圆柱体积的。
120 dm3
3. 华华家今年收获的小麦堆成了圆锥形,高是1. 2米,底面周长是12. 56米。
(1)这堆小麦的体积是多少立方米?
圆锥的底面半径:12. 56÷3. 14÷2=2(米)
×3. 14×22×1. 2=5. 024(立方米)
答:这堆小麦的体积是5. 024立方米。
点拨:
根据圆锥的底面周长先求出圆锥的底面半径,再根据圆锥的体积公式V= πr2h求出这堆小麦的体积。
(2)如果每立方米的小麦重750千克,这堆小麦重多少千克?
750×5. 024=3768(千克)
答:这堆小麦重3768千克。
点拨:用小麦的体积乘每立方米小麦的质量即可求出这堆小麦重多少千克。
(3)如果小麦的出粉率是70%,这堆小麦可以磨出面粉多少千克?
3768×70%=2637. 6(千克)
答:这堆小麦可以磨出面粉2637. 6千克。
点拨:已知小麦的出粉率,用这堆小麦的质量乘出粉率可求出这堆小麦可以磨出面粉的质量。
4. 有一个圆锥形沙堆,底面周长是9. 42 m,高是1. 5 m。如果将这些沙子铺在一个长6 m,宽2 m的长方体沙坑里,大约能铺多少厘米厚? (得数保留整数)
9. 42÷3. 14÷2=1. 5(m)
3. 14×1. 52×1. 5× ÷(6×2)=0. 294375(m)
0. 294375 m=29. 4375 cm≈29 cm 答:大约能铺29 cm厚。
利用“等积变形”思想解决问题
点拨:
已知圆锥形沙堆的底面周长和高,先求出圆锥的底面半径,再根据公式V= πr2h计算出体积,最后将长方体体积公式加以变形,得到高=体积÷(长×宽),求得能铺多少厘米厚。
5. 一个底面直径是16 cm的圆柱形容器中装有一些水,把一个底面半径是5 cm的圆锥形铁块完全浸没在水中,水未溢出,容器内的水上升了2. 5 cm,圆锥形铁块的高是多少厘米?
3. 14×(16÷2)2×2. 5×3÷(3. 14×52)=19. 2(cm)
答:圆锥形铁块的高是19. 2 cm。
用“排水法”解决问题
点拨:
根据“圆锥的体积等于上升部分水的体积”,先求出圆锥的体积,再用圆锥的体积乘3除以圆锥的底面积,即可求出圆锥形铁块的高。
6. 如图,四边形ABCD是直角梯形。以边CD所在直线为轴,将梯形绕这条轴旋转一周,得到一个立体图形,它的体积是多少? (单位:厘米)
3. 14×32×6-×3. 14×32×(6-3)=141. 3(立方厘米)
答:它的体积是141. 3立方厘米。
点拨:
先理解这个立体图形是由一个圆柱挖去一个圆锥形成的,再找出圆柱的底面半径是3厘米,高是6厘米,圆锥的高是6-3=3(厘米),底面半径是3厘米,然后根据圆柱的体积公式和圆锥的体积公式分别求出它们的体积,最后求差。
习题
1.已知圆锥的母线长为13cm,底面半径为4cm.求这个圆锥的侧面积和表面积
(π取3.14,结果精确到0.1c㎡).
圆锥的侧面积=2πx4x13÷2=52π≈163.3(cm²)
底面积为4²xπ=16π≈50.2(cm²);
圆锥的表面积=163.3+50.2=213.5(cm²)
2.如果圆锥的底面周长是20π,侧面展开后所得的扇形的圆心角为120°。
求该圆锥的侧面积和表面积(结果保留π)。
解:设圆锥的母线长为R,则
= 20,
解得:R=30.
圆锥的侧面积=x20x30 =300
圆锥的底面半径为:202=10,
圆锥的底面积为100,
圆锥的表面积为300+100=400
3.已知一个圆锥的底面半径为6cm,它的侧面积展开图是圆心角为240°的扇形。求这个圆锥的表面积(结果保留π)。
设圆锥的母线长为lcm,则有2nx6=
解得l=9
圆锥的母线长为9cm:
4.如图,这是一个用铁皮制作的圆锥形容器盖(不含底面)。求这个容器盖所需铁皮的面积(结果保留π),并求制作容器盖的扇形的圆心角。
=80(cm)
底面周长为2π×80=160π(cm)
扇形面积为×160π×100=8000π(cm²)
设圆心角为n°
= 160
n=288
5.如图,一个立体图形是从高为12cm,底面直径为10cm的圆柱中挖掉一个圆锥后得到的,圆锥的底面就是圆柱的上底面,圆锥的顶点在圆柱下底面的圆心上,圆锥的母线长为13cm。求该立体图形的表面积(结果保留π)。
圆柱的表面积为:2πx5²+2πx5x12=170π(cm²)
圆锥的侧面积为:πx5x13=65π(cm²)
圆锥的底面积为:πx5²=25π(cm²)
该立体图形的表面积为:170π+65π-25π=210π(cm²)。
圆锥的表面积=侧面面积+底面面积
课堂小结
圆锥的体积
$$