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第2课时 圆锥的侧面展开图及全面积
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1.(1)半径是R,n°的圆心角所对的弧长的计算公式是 ;
(2)半径为R,圆心角为n°的扇形面积的计算公式是 ;
(3)半径为R,弧长为l的扇形面积的计算公式是 .
2.如图,玩具厂生产一种圣诞老人的帽子,其帽身是圆锥形,OA=15 cm,底面圆半径为10 cm,要生产这种帽子1 000个,你能帮玩具厂算一算至少需要多少平方米的材料吗?
圆锥是由一个底面和一个侧面围成的几何体.
探究新知
我们把连接圆锥的顶点S和底面圆上任一点的连线叫做圆锥的母线.
圆锥有无数条母线,它们都相等.
母线
S
A
B
圆锥的母线有什么性质?
圆锥的侧面展开图是什么图形?
圆锥的侧面展开图是扇形
探究新知
问题
l
o
r
扇形
思考:(1)沿着圆锥的母线,把一个圆锥的侧面展开,得到一个扇形,这个扇形的弧长与底面的周长有什么关系?
探究新知
(2)圆锥侧面展开图是扇形,这个扇形的半径与圆锥中的哪一条线段相等?
其侧面展开图扇形的半径 = 母线的长 l .
知识归纳
l
o
侧面
展开图
r
l
r
扇形
侧面展开图扇形的弧长 = 底面周长2πr .
圆锥的侧面积计算公式
(r表示圆锥底面的半径, l 表示圆锥的母线长 )
知识归纳
l
o
侧面
展开图
l
r
2πr
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知识归纳
1.圆锥是由一个 和一个_______围成的几何体,连接圆锥 和底面圆周上任意一点的线段叫做圆锥的母线,连接顶点和 的线段叫做圆锥的高.
2.圆锥的侧面展开图是一个 ,其半径为圆锥的______,弧长是圆锥底面圆的______.
3.圆锥的母线l,圆锥的高h,底面圆的半径r,存在关系式: ,圆锥的侧面积S=____;圆锥的全面积S全=S底+S侧= .
h
O
r
底面
侧面
顶点
底面圆心
扇形
母线
周长
l2=h2+r2
πrl
πr2+πrl
1. (2024·云南)某校九年级学生参加社会实践,学习编织圆锥形工艺品.若这种圆锥的母线长为40厘米,底面圆的半径为30厘米,则该圆锥的侧面积为 ( )
A. 700π平方厘米 B. 900π平方厘米
C. 1200π平方厘米 D. 1600π平方厘米
2. (2023·牡丹江)用一个圆心角为90°、半径为8的扇形作一个圆锥的侧面,则这个圆锥的底面圆的直径是 ( )
A. 6 B. 5 C. 4 D. 3
C
C
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3. 如图,扇形OAB是圆锥的侧面展开图,点O,A,B在格点上.若小正方形方格的边长为2cm,则这个圆锥的底面圆的半径是 ( )
A. cm
B. cm
C. cm
D. 3cm
4. 若圆锥的底面半径为3,侧面积为36π,则这个圆锥侧面展开图的圆心角是 .
D
90°
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第3题
5. (2023·邵阳)如图,某数学兴趣小组用一张半径为30cm的扇形纸板做成一个圆锥形帽子(接缝忽略不计).如果做成的圆锥形帽子的底面圆半径为8cm,那么这张扇形纸板的面积为 cm2.
6. 如图,有一直径为2dm的圆形铁皮,要从中剪出一个圆心角为60°的扇形ABC,用它剪下的扇形铁皮围成一个圆锥的侧面,该圆锥的底面圆的半
径r= dm.
240π
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7. 如图,现有一张扇形纸片,圆心角∠AOB=120°,弦AB的长为2 cm,用它围成一个圆锥的侧面(接缝处不重叠),求该圆锥底面圆的半径.
设该圆锥底面圆的半径为r cm.过点O作OD⊥AB,垂足
为D.∵ OA=OB,∠AOB=120°,∴ AD=BD=AB=cm,
∠OAD=×(180°-120°)=30°.∴ OD=OA.由勾股定
理,得AD2+OD2=OA2,即()2+=OA2.∴ OA=2 cm.
∴ 2πr=,解得r=.∴ 该圆锥底面圆的半径为cm
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8. 如图,在一张正方形纸片上剪下一个半径为r的圆和一个半径为R的扇形,使之恰好围成如图所示的圆锥,试确定R与r之间的关系.
由题意,得=2πr,∴ R=4r
第8题
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9. 蒙古包可以近似地看成由圆锥和圆柱组成,如图所示为一个蒙古包的示意图,底面圆半径DE=2m,圆锥的高AC=1.5m,圆柱的高CD=2.5m,则下列说法错误的是 ( )
A. 圆柱的底面积为4πm2
B. 圆柱的侧面积为10πm2
C. 圆锥的母线AB长为2.25m
D. 圆锥的侧面积为5πm2
C
第9题
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10. 如图,C为扇形OAB的半径OB上一点,将△OAC沿AC折叠,点O恰好落在上的点D处,且与的长度之比为1∶3.若将此扇形OAB围成一个圆锥,则圆锥的底面圆半径与母线长的比为 ( )
A. 1∶3 B. 1∶π
C. 1∶4 D. 2∶9
D
解析:连接OD,交AC于点M.由折叠的性质,可得OM=OD=OA,∠OMA=
90°,∴ ∠OAM=30°.∴ ∠AOM=60°.∵ 与的长度之比为1∶3,
∴ 易得∠AOB=80°.设圆锥的底面圆半径为r,母线长为l,则=2πr,∴ r∶l=2∶9.
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11. (2023·自贡)如图,小珍同学用半径为8cm、圆心角为100°的扇形纸片,制作一个底面圆半径为2cm的圆锥侧面,则圆锥上粘贴部分的面积是
cm2.
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解析:如图,由题意,得的长为2π×2=4π(cm).设所对的圆心角为n°,则=4π,解得n=90,∴ 粘贴部分所对应的圆心角
为100°-90°=10°.∴ 圆锥上粘贴部分的面积是
=(cm2).
12. 如图,一个圆锥的高AO为3cm,侧面展开图是一个半圆.求:
(1) 圆锥的母线长与底面圆的半径的比值;
(2) ∠BAC的度数;
(3) 圆锥的侧面积.
设圆锥的高为hcm,底面圆的半径为rcm,母线AC长为lcm.
(1) 由题意,得=2πr,∴ =2,即圆锥的母线长与底面圆的
半径的比值为2
(2) ∵ =2,∴ 易得圆锥的高与母线的夹角为30°.∵ AB=AC,AO⊥BC,∴ ∠BAC=2×30°=60°
(3) 由题意,可知l2=h2+r2.又∵ =2,h=3,∴ (2r)2=(3)2+r2,解得r=3(负值舍去).∴ l=2r=6.∴ 圆锥的侧面积为=18π(cm2)
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13.如图①,某种冰激凌的外包装可以视为圆锥,它的底面圆直径ED与母线AD的长之比为1∶2.制作这种外包装需要用如图②所示的等腰三角形材料,其中AB=AC,AD⊥BC.将扇形AEF围成圆锥的侧面时,AE,AF恰好重合.
(1) 求这种加工材料的顶角∠BAC的度数;
(1) 设∠BAC=α.根据题意,得的长就是圆锥
底面圆的周长,∴ ×π×AD=ED×π.又
∵ ED∶AD=1∶2,∴ AD=2ED.∴ α=90°,即
∠BAC=90°
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(2) 若圆锥底面圆的直径ED为5cm,求加工材料剩余部分(图②中涂色部分)的面积(结果保留π).
(2) ∵ 圆锥底面圆的直径ED为5cm,∴ AD=2ED
=10cm.∵ ∠BAC=90°,AB=AC,∴ △ABC是等
腰直角三角形.∵ AD⊥BC,∴ 易得BC=2AD=
20cm.∴ S涂色部分=S△ABC-S扇形AEF=BC·AD-=×20×10-=
(100-25π)cm2
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