内容正文:
寒假预习讲义:圆柱的体积
【知识梳理+例题讲解+提升练习】
知识点梳理
一、圆柱体积的核心定义
圆柱的体积是指圆柱所占空间的大小,等于所有底面相同、高为圆柱高的小圆盘体积之和。
二、圆柱体积公式的推导(贴合教材核心逻辑)
将圆柱沿底面半径和高切成若干等份,拼接成一个近似的长方体:
长方体的底面积 = 圆柱的底面积( )
长方体的高 = 圆柱的高( )
因为长方体体积 = 底面积×高,所以圆柱体积 = 底面积×高,用字母表示为:
三、体积公式的多种表达形式
根据已知条件的不同,衍生出3种常用公式:
1.已知底面半径 和高 :
2.已知底面直径 和高 :
3.已知底面周长 和高 :先推导半径 ,再代入得
四、特殊圆柱的体积计算
空心圆柱(如钢管、水泥管):体积 = 外圆柱体积 - 内圆柱体积 公式: ( 为外半径, 为内半径)
五、等积变形的核心应用
当圆柱形状发生变化(如熔铸、排水法),体积保持不变,解题关键是抓住“体积相等”建立等量关系。
六、解题通用步骤
1.分析:判断圆柱类型(实心/空心)、是否涉及等积变形;
2.找量:提取已知条件,统一单位(如米→厘米);
3.计算:代入对应公式分步计算;
4.检验:检查单位是否正确,结果是否符合实际意义。
例题讲解
【典型例题1】基础圆柱体积计算
题目:计算下列圆柱的体积( 取3.14): (1) 底面半径3厘米,高8厘米; (2) 底面直径6分米,高10分米; (3) 底面周长18.84米,高5米。
分析:根据不同已知条件,选择对应公式计算,注意单位统一。
解答: (1) 直接代入半径公式: (立方厘米) (2) 先算半径: (分米),再计算: (立方分米) (3) 先算半径: (米),再计算: (立方米) 答:(1)体积为226.08立方厘米;(2)体积为282.6立方分米;(3)体积为141.3立方米。
【跟踪练习1】 (1) 圆柱底面半径5厘米,高12厘米,求体积; (2) 圆柱底面直径8分米,高15分米,求体积; (3) 圆柱底面周长25.12米,高6米,求体积。
【典型例题2】空心圆柱体积计算
题目:一根钢管,外直径10厘米,内直径8厘米,长2米,求这根钢管的体积是多少立方厘米?( 取3.14)
分析:先统一单位(2米=200厘米),再用空心圆柱体积公式计算,注意区分外半径和内半径。 解答: 外半径 (厘米),内半径 (厘米) 体积 (立方厘米) 答:这根钢管的体积是5652立方厘米。
【跟踪练习2】 一个水泥管,外半径6分米,内半径5分米,长3米,求水泥管的体积是多少立方分米?( 取3.14)
【典型例题3】等积变形实际应用
题目:把一个底面半径4厘米、高10厘米的圆柱形铁块,熔铸成一个长16厘米、宽5厘米的长方体,这个长方体的高是多少厘米?( 取3.14)
分析:熔铸前后体积不变,先计算圆柱体积,再用长方体体积公式反推高( )。 解答: 圆柱体积 (立方厘米) 长方体的高 (厘米) 答:长方体的高是6.28厘米。
【跟踪练习3】 一个圆柱形水槽,底面半径20厘米,水深10厘米,放入一个圆柱形铁块后,水面上升到12厘米,铁块的高是16厘米,求铁块的底面积是多少平方厘米?( 取3.14)
巩固练习
一、填空题
1.手工课上,云云将两段同样的圆柱形木块叠放在一起,表面积减少了25.12cm2,若每个小圆柱的高是5cm,则叠放后的圆柱的表面积是 cm2,体积是 cm3。
2.如图,将一个长3厘米、宽2厘米的长方形,绕着长旋转一周,得到一个圆柱,这个圆柱的表面积是 平方厘米,体积是 立方厘米。
3.高新区某学校建了两个同样大小的圆柱形花坛。花坛的底面内直径是4m,高是0.8m。如果里面填土的高度是0.5m,两个花坛一共需要填土 立方米。
4. 一个正方体木料的高减少5cm,它的表面积就减少200cm2。原来的这个正方体木料的体积是 cm3。如果将这块木料切成一个最大的圆柱,则这个圆柱的体积是 cm3。
5.如图,将一个底面直径6dm、高6dm的圆柱切开,拼成一个近似的长方体。长方体的体积是 dm3,长方体的表面积比圆柱的表面积增加 dm2。
二、判断题
6.长方体和圆柱的体积都可以用底面积乘高的方法计算。( )
7.一个圆柱和一个长方体等底等高时,他们的体积相等。( )
8.用两张同样的长方形纸卷成两个不同的圆柱,它们的体积相等。(接缝处忽不计)。( )
9.圆柱的底面半径扩大到原来的2倍,高缩小到原来的 ,它的体积不变。( )
10.两个圆柱的侧面积相等,体积也一定相等。( )
三、选择题
11. 一张长方形纸板的长是20cm,宽是10cm,以它的一条边所在直线为轴旋转一周,形成一个立体图形,这个立体图形所占的空间是( )cm3。
A.12560 B.6280 C.1570 D.6280或12560
12.一个圆柱的高不变,如果它的底面半径扩大到原来的3倍,那么它的体积( )。
A.扩大到原来的3倍 B.缩小到原来的
C.扩大到原来的9倍 D.缩小到原来的
13.把一块石头浸没在一个高是12厘米,底面积是50.24平方厘米的装有水的圆柱体容器里,这时,容器的水面上升了2厘米(水没有溢出)。这块石头的体积是 ( )立方厘米。
A.703.36 B.602.88 C.502.4 D.100.48
14.将一个圆柱形木块沿着它的底面直径切两刀,切成四部分,表面积增加了512平方厘米,且每个切面均为正方形,原来这个圆柱形木块的体积是( )立方厘米。
A.678.24 B.200.96 C.1607.68 D.3215.36
15.水是生命之源,成人一般每天需要喝1500~2000 mL的水。小明的爸爸用一个从内部量底面直径为6 cm、高为10 cm的圆柱形杯子喝水,一天至少要喝( )杯水才能满足身体的需要。
A.5 B.6 C.8 D.10
四、解决问题
16.阳光农场要在一块长 10m、宽8m 的长方形空地上挖一个尽可能大的圆柱形蓄水池,挖成的水池深5m。
(1)在这个水池的底面和侧面抹上水泥,抹水泥部分的面积是多少平方米?
(2)这个水池最多能蓄水多少吨?(1m3水重1t)
17.一个圆柱形的蓄水池,从里面量底面周长是31.4m,深2.4m。在它的侧面与底面抹上水泥,抹水泥部分的面积是多少平方米?蓄水池的容积是多少立方米?
18.一个圆柱的高增加了2cm,其表面积增加了25.12 cm2(如下图)。
(1)想要求出这个圆柱现在的体积,还缺少一个条件,请你把条件补充完整。我补充的条件是 。
(2)根据你补充的条件求出这个圆柱现在的体积。
答案解析部分
【跟踪练习1】 (1) 答案:942立方厘米 解析: (立方厘米) (2) 答案:753.6立方分米 解析:半径 (分米), (立方分米) (3) 答案:301.44立方米 解析:半径 (米), (立方米)
【跟踪练习2】 答案:1036.2立方分米 解析:3米=30分米, (立方分米)
【跟踪练习3】 答案:157平方厘米 解析:水面上升的体积=铁块体积,上升体积 (立方厘米),铁块底面积 (平方厘米)
【巩固练习】
1.150.72;125.6
2.62.8;37.68
3.12.56
4.1000;753.6
5.169.56;36
6.正确
7.正确
8.错误
9.错误
10.错误
11.D
12.C
13.D
14.C
15.B
16.(1)解:
=125.6+3.14×16
=125.6+50.24
=175.84(平方米)
答:抹水泥部分的面积是175.84平方米。
(2)解:
=3.14×16×5
=50.24×5
=251.2(吨)
答:这个水池最多能蓄水251.2吨。
17.解:侧面积:
底面积:3.14×(31.4÷3.14÷2)2
=3.14×25
=78.5(m2)
抹水泥的面积:
容积:
答: 在它的侧面与底面抹上水泥,抹水泥部分的面积是153.86平方米;蓄水池的容积是188.4立方米。
18.(1)这个圆柱原来的高为5cm
(2)解:25.12÷2÷3.14÷2
=12.56÷3.14÷2
=4÷2
=2(cm)
答:这个圆柱现在的体积是87.92cm3。
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