内容正文:
第二十八章 圆
28.5 弧长和扇形面积的计算
学习目标
1.理解弧长和扇形面积的计算公式的推导过程.
2.运用弧长和扇形面积的计算公式进行相关计算.
3.体会圆锥侧面积的探索过程并利用圆锥侧面积公式进行相关计算.
学习重难点
运用弧长、扇形面积和圆锥侧面积的计算公式进行相关计算.
理解弧长、扇形面积和圆锥侧面积的计算公式的推导过程.
难点
重点
情景引入
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?
因为要保证这些弯道的“展直长度”
是一样的.
怎样来计算弯道的“展直长度”?
知识点1 扇形定义
新知引入
定义
一条弧和经过这条弧端点的两条半径所组成的图形叫做扇形.
在同一个圆中,一个扇形对应一个圆心角,
反过来,一个圆心角对应一个扇形.
(1)半径为r的圆,周长是多少?
(2)圆的周长可以看作是多少度的圆心角所对的弧?
(3)1°圆心角所对弧长是多少?
思考
你能总结出弧长公式吗?
C=2πr
360°
知识点2 弧长公式
5
弧长公式
圆的半径.
弧所对的圆心角的度数.
6
解读
1.公式中,n表示1°的n倍,180表示1°的180倍,n,180 不带单位.
2.在弧长公式中,已知l,n,R中任意两个量,都可求出第三个量.
7
1.半径为r的圆,面积是多少?
2.圆心角为90°的扇形所对的面积是多少?
=
3.圆心角为1°的扇形所对的面积是多少?
=
思考
知识点3 弧长公式
8
扇形面积公式
扇形的圆心角的度数.
=
圆的半径.
9
对比弧长公式和扇形的面积公式,
可以用弧长表示扇形面积
10
解读
1.扇形面积公式中的n与弧长公式中的n一样,应该理解为1°的n 倍,
不带单位.
2.根据扇形面积公式和弧长公式,已知S扇形,l,n,r四个量中的任意两个,都可以求出另外两个.
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例1
如图,圆O的半径为10 cm.
(1)如果∠AOB=100°,求弧AB的长及扇形AOB的面积.
(结果保留一位小数)
(2)已知弧BC=25cm,求∠BOC的度数.(结果精确到1°)
12
1.弧长公式:
2.扇形面积公式:
归纳
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拓展
弧、弧长、弧的度数之间的关系
(1)弧相等表示弧长、弧的度数都相等;
(2)度数相等的弧,弧长不一定相等;
(3)弧长相等的弧,弧的度数不一定相等;只有在同圆或等圆中,弧长相等的弧才是等弧.
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知识点4 圆锥的侧面积
圆锥的顶点与底面圆周上任意一点的连线叫做圆锥的母线.圆锥的顶点与底面圆心之间的线段叫做圆锥的高.
如图,PA为圆锥的一条母线,PO为圆锥的高.将圆锥的侧面沿母线PA展开成平面图形,该图形为一个扇形,扇形的半径长等于圆锥的母线长.
反过来,扇形也可以围成一个圆锥.
定义
侧面展开图扇形的半径=母线的长
侧面展开图扇形的弧长=底面周长
圆锥侧面积=这个扇形的面积
设圆锥的母线长为l,底面圆的半径为r,那么这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr,因此
圆锥的侧面积为 πrl
圆锥表面积为 πrl+πr2 = πr(r+l)
归纳
随堂练习
6
1.已知扇形的圆心角为120°,半径为6,则扇形的弧长是 .
2.75°的圆心角所对的弧长是2.5πcm,则此弧所在的圆半径是 cm.
3.已知圆锥的母线长为5,底面半径为3,则圆锥的表面积为( )
A.15π B.24π C.30π D.39π
4π
B
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4.如图,已知扇形OAB 的半径为2,圆心角为90°,连接AB,则图中阴影部分的面积是( )
A.π-2 B.2π-4 C. 4π-2 D.4π-4
A
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5.一个圆锥的侧面展开图是一个圆心角为120°、弧长为20 的扇形,试求该圆锥底面的半径及它的母线的长.
解:设该圆锥的底面的半径为r,母线长为a.
可得r=10.
解得a=30.
因此,该圆锥底面半径为10,母线长为30.
拓展提升
1.圆锥的底面半径为3cm,母线长为6cm,则这个圆锥侧面展开图扇形的圆心角是_______.
180°
2.草坪上的自动喷水装置能旋转220°,如果它的喷射半径是20m,求它能喷灌的草坪的面积.
解:
因此,它能喷灌的草坪的面积为 πm2.
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3.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(结果保留小数点后两位).
解:如图,连接OA,OB,作弦AB的垂直平分线,垂足为D,
交弧AB于点C,连接AC.∵OC=0.6m,DC=0.3m,
∴OD=OC-DC=0.3m.
∴OD=DC.
又AD⊥DC,
∴AD是线段OC的垂直平分线.
∴AC=AO=OC.
从而∠AOD=60°,∠AOB=120°.
有水部分的面积S=S扇形-S△OAB=
O
B
A
C
D
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课堂小结
弧长和
扇形面积
弧长公式
扇形面积公式
圆锥的侧面积为 πrl
圆锥表面积为 πrl+πr2 = πr(r+l)
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绿卡图书—走向成功的通行证
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