内容正文:
28.5 弧长和扇形面积的计算
学习目标
1.理解弧长公式和扇形面积公式的推导过程。
2.掌握公式并能正确、熟练的运用两个公式进行相关计算。
1.半径为3cm的圆的周长是_____cm,面积是_____cm2.
2.如图,半径为1的小圆在半径为9的大圆内滚动,则小圆扫过的阴影部分的面积为__________.
知识预备
在田径4×100米跑比赛中,每位运动员的起跑位置相同吗?你知道这是为什么吗?
情境导入
如何计算“弯道的展直长度”呢?
圆上任意两点间的部分叫弧。分为优弧和劣弧。
弧是圆的一部分,你会求弧的长度吗?
(1)半径为R的圆的周长是多少?半圆呢?四分之一圆呢?
探究新知
R
(3) 1°的圆心角所对的弧长是多少?
(2)圆的周长可以看作是多少度的圆心角所对的弧?
(4) n° 的圆心角所对的 弧长是多少?
R
360°
我们能否根据圆的周长公式去发现圆的弧长公式呢?
在半径为R的圆中,n°圆心角所对弧长为:
总结归纳
(1) 应用公式时“n” 和“180”不应写单位.
(2) 题目若没有写明精确度,可以用含“π”的式子表示弧长.
(3) 在弧长公式中,已知l,n,R中任意两个量,都可求第三个量.
注意
新课导入
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.
探究新知
O
r
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?
探究新知
图形
扇形圆心角 180° 90° 45° n°
圆心角与圆周角的比例
圆心角所对弧长与圆周长比例
弧长
在半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长的计算公式为________________________.
n°
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.
延伸
弧长与哪些因素有关?
______大小不变时,对应的弧长大小与______有关,_____越大,弧长越大.
圆心角
半径
半径
圆的 不变时,对应的弧
长大小与 有关, 越大,
弧长越大.
圆心角
半径
圆心角
O ●
A
B
C
D
O ●
A
B
D
C
E
F
例1 制作弯形管道时,需要先按中心线计算“展直长度”再下料.试计算如图所示的管道的展直长度,即弧AB的长度(结果精确到0.1mm).
110°
A
B
40mm
半径为R的圆中,n°的圆心角所对的弧长l为
探究新知
用弧长公式计算时,要注意公式中n的意义,
n表示 圆心角的倍数,它是不带单位的。
注意:
1. 等弧的弧长相等。( )
2. 弧长相等的两条弧是等弧。( )
3. 若圆的半径扩大为原来的两倍,圆弧所对的圆周角 缩小为原来的 ,则弧长不变。( )
判断对错
×
√
√
弧长相等只需长度相等,弧所对的圆心角
不一定相等,所在圆的半径也不一定相等。
典例讲解
例1 已知 的半径为30cm,求40°的圆心角所对的弧长(精确到0.1cm)。
解:
变式:
已知 中80°的圆心角所对的弧长为48cm,求 的半径。
解:
由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形是扇形。
什么是扇形?
探究新知
扇形
半径
圆心角
弧
半径
O
A
B
O
扇形的表示:如图为扇形OAB或扇形OBA。
(圆心必在第一个)
O
半径
半径
圆心角
弧
B
A
O
A
B
扇形
如下图,由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形是扇形.
扇形的定义:
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
如果扇形的半径为R,圆心角为n°,那么扇形面积的计算公式为
S扇形=___________________.
扇形面积的大小到底和哪些因素有关呢?
O
A
B
扇形
半径
圆心角
半径不变时,扇形面积与圆心角有关,圆心角越大,面积越大.
圆心角不变时,扇形面积与半径有关,半径越长,面积越大.
由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的弧围成的图形叫作扇形.如图,黄色部分是一个扇形,记作扇形OAB.
概念学习
R
知识要点
扇形面积公式
半径为R的圆中,圆心角为n°的扇形的面积
1、已知扇形的圆心角为120°,半径为2,则这个扇形的面积S扇= .
2、一个扇形的弧长是 ,扇形的半径为2,则扇形面积是_____.
3、一个扇形的弧长是 ,扇形的半径为1,则扇形面积是_____.
问题:扇形的弧长公式与面积公式有联系吗?
类比学习
A
B
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2 如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6m,其中水面高0.3m,求截面上有水部分的面积.
(精确到0.01m2)
O .
B
A
课堂小结
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