内容正文:
3.8.2弧长及扇形的面积
浙教版
1
在一块空旷的草地上有一根柱子,柱子上拴着一条长3m的绳子,绳子的另一端拴着一只狗.
问题(1)这只狗的最大活动区域是什么图形?
问题(2)如果这只狗只能绕柱子转过270°的角,那么它的最大活动区域是什么图形?
问题(3)如果这只狗只能绕柱子转180°的角呢,又如何呢?若只能转120°的角呢?36°的角呢?它们又是些什么图形?
导入新知
2
半径
半径
圆心角
弧
O
B
A
扇形
圆的一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所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.
O
B
A
归纳
3
问题1 半径为r的圆,面积是多少?
O
r
问题2 下面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
180°
O
r
90°
O
r
45°
O
r
n°
探究新知
4
圆心角占
周角的比例 扇形面积占
圆面积的比例 扇形的
面积
在半径为R 的圆中,n°的圆心角所对的扇形面积的计算公式为
扇形的面积计算
归纳
6
大小不变时,对应的扇形面积与 有关,
越长,面积越大.
圆心角
半径
半径
圆心角
半径
圆心角
总结:扇形的面积与圆心角、半径有关.
O ●
A
B
D
C
E
F
O ●
A
B
C
D
问题 扇形的面积与哪些因素有关?
圆的 不变时,扇形面积与 有关, 越大,面积越大.
问题探究
l 弧
= πR
180
n
S扇形=
360
n
πR2
问题探究
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?
例题探究
例1、如图,有一把折扇和一把团扇。已知折扇的骨柄与团扇的直径一样长,折扇扇面的宽度是骨柄长的一半,折扇张开的角度为120 °,问哪一把扇子扇面的面积大?
解:设折扇的骨柄长为a,由于折扇扇面面积为两个扇形面积之差,
所以两把扇子扇面的面积一样大.
∴
而
练习
如图,圆心角为60°的扇形的半径为10cm.求这个扇形的周长.(精确到0.01cm)
O
R
60°
解:∵n=60,r=10cm,
∴扇形的周长为
例题解析
例2、一段圆弧形的公路弯道,圆弧的半径是2公里,一辆汽车以每小时60公里的速度通过弯道,需时间20秒,试求弯道(弧AB)所对圆心角的度数(结果精确到0.1度).
解:汽车在20s内通过的路程为l=(km)
由弧长公式l=,得圆心角的度数为
n=
答:弯道所对圆心角的度数约为9.5°.
·
O
A
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°.
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, π取3.14)?
练习
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?
阴影部分.
问题探究
O.
B
A
C
D
O.
B
A
C
D
(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?
线段DC ,过点O作OD垂直于AB并交圆O于C.
(3)要求图中阴影部分面积,应该怎么办?
阴影部分面积=扇形OAB的面积- △OAB的面积
解:如图,连接OA,OB,过点O作弦AB的垂线,垂足为D,交弧AB于点C,连接AC.
∵ OC=0.6, DC=0.3,
∴ OD=OC- DC=0.3,
∴ 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˚.
O.
B
A
C
D
(3)
有水部分的面积:
S=S扇形OAB - SΔOAB
1、求的阴影部分是什么图形?
弓形:由弦及其所对的弧组成的图形叫做弓形.
2、如何由扇形的面积公式推导弓形的面积公式?
思考
(1)当弓形的弧小于半圆时,弓形的面积等于扇形面积与三角形面积的差;
(2)当弓形的弧大于半圆时,它的面积等于扇形面积与三角的面积的和;
O
O
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
例2、我国著名的引滦工程的主干线输水管的直径为2.5m,设计流量为12.73.如果水管截面中水面面积如图所示,其中∠AOB=45°,那么水的流速应达到每秒多少米(精确到0.01m/s)?
例题解析
解:∵ 输水管的直径为2.5m
OB=OA=
∵ ∠AOB=45°,BD⊥OA
∴OD=OB
∴OB=
则
∴水流速度==
∴
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 .
A
B
C
D
练习
课堂练习
1.如图,在平行四边形ABCD中,∠B=60°,⊙C的半径为3,则图中阴影部分的面积是( )
A.π B.2π C.3π D.6π
C
2.如果一个扇形面积是它所在圆的面积的 ,则此扇形的圆心角是( )
A.30° B.36° C.45° D.60°
C
3. 如图 ,扇形 OAB 的圆心角为 60°,半径为 6 cm,C,D 是弧 AB 的三等分点,则图中阴影部分的面积和是_____.
2π
4、如图,在3×3的方格中(共有9个小格),每个小方格都是边长为1的正方形,O,B,C是格点,则扇形OBC的面积等于__ _(结果保留π)
5.如图所示,在半径为12的圆中,两圆心角∠AOB=60°,∠COD=120°,连结AB,CD,求图中阴影部分的面积.
解:S扇形AOB= =24π,
S△AOB=×12×6 =36 ,
则S弓形AB=24π-36 .
S扇形COD= 48π,
S△COD= ×12×6=36 ,
则S弓形CD=48π-36 .
∴S阴影=S弓形CD-S弓形AB=48π-36 -(24π-36 )=24π.
扇形
定义
公式
阴影部分面积
求法:整体思想
弓形
公式
S弓形=S扇形-S三角形
S弓形=S扇形+S三角形
割补法
课堂小结
THANK YOU
28
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