内容正文:
第3课时:圆柱的体积
教学目标
1. 知识与技能
(1).理解圆柱体积的概念,掌握圆柱体积计算公式V=Sh(V=πr²h),能清晰阐述公式的推导逻辑。
(2). 能根据圆柱的底面半径、直径、周长结合高,正确计算圆柱的体积,会运用公式解决生活中简单的圆柱体积实际问题。
(3). 能联系长方体、正方体体积公式,归纳出直柱体体积“底面积×高”的通用规律。
2. 过程与方法
(1). 经历“猜想—操作—推导—验证”的圆柱体积公式探索过程,通过把圆柱切割拼合转化为近似长方体的操作,体会转化、类比的数学思想。
(2). 在动手操作、小组交流中,培养观察分析、逻辑推理和空间想象能力,初步感知极限思想。
(3). 学会从不同条件(如已知底面周长求体积)出发,设计圆柱体积的计算方案,提升数学运算和问题解决能力。
3. 情感态度与价值观
(1). 通过实物操作、生活实例分析,感受数学与生活的密切联系,体会圆柱体积知识的实际应用价值,激发数学学习兴趣。
(2). 在公式推导和合作探究中,养成严谨求实、认真思考、乐于交流的学习习惯。
(3) 在解决实际问题的过程中,体验数学探索的乐趣,增强运用数学知识解决实际问题
4.重点与难点
(1) 推导圆柱体积计算公式:通过转化思想(将圆柱切拼成长方体),理解长方体底面积=圆柱底面积、长方体高=圆柱高,推导得出 V=Sh = πr²h。
(2)掌握圆柱体积的计算方法:能根据已知条件(底面积/半径/直径/周长、高),正确代入公式计算圆柱体积。
(3) 运用公式解决实际问题:解决圆柱容器容积、不规则圆柱体积(排水法)等常见实际问题。
新课导入
【知识总结】
1、圆柱的体积:一个圆柱所占空间的大小。
2、圆柱的体积=底面积×高。如果用V表示圆柱的体积,S表示底面积,h表示高, 那么V=Sh。
3、圆柱体积公式的应用:
(1)计算圆柱体积时,如果题中给出了底面积和高,可用公式:V=Sh。
(2)已知圆柱的底面半径和高,求体积,可用公式:V=πr2h;
(3)已知圆柱的底面直径和高,求体积,可用公式:V=π(d÷2)2h;
(4)已知圆柱的底面周长和高,求体积,可用公式:V=π(C÷π÷2)2h;
4、圆柱形容器的容积=底面积×高,用字母表示是V=Sh。
5、圆柱形容器公式的应用与圆柱体积公式的应用计算方法相同。
考点讲解
随堂演练
1. 如图,把一个圆柱切成若干等份,拼接成一个近似的长方体。这个长方体的长等于圆柱的( ),宽等于圆柱的( ),高等于圆柱的( ),长方体的表面积与圆柱相比,( )(填 “增加了”“减小了” 或 “不变”)。圆柱的体积用字母表示是V=( )。
2、 (1)圆柱的高不变,底面半径扩大到原来的 2 倍,体积扩大到原来的( )倍。
(2)(易错题)将一根长 4 m 的圆柱形木料锯成三段小圆柱后,表面积增加了25.12 dm2,原来这根圆柱形木料的底面积是( )dm2,体积是( )dm3。
3.根据图中信息,下列方程正确的是( )。
A. π×(28)2×x=π×(26)2×(x−5)
B. π×(28)2×x=π×(26)2×(x+5)
C. π×82×x=π×62×(x+5)
D. π×82×x=π×62×5
4.计算下面各圆柱的体积。(单位:cm)
5. 佛山是中国武术之乡,咏春拳等拳种深受人民热捧。如图,阳阳在练习木人桩,木人桩的桩身是一根底面半径为10 cm、高为1.6 m的圆木,这根圆木的体积是多少立方分米?
6.(清远期末真题)很多人习惯口渴了才喝水,其实当大家感到口干时,已经是身体缺水的信号,这种习惯不利于身体健康。医生建议:每日喝水应不少于1500 mL。笑笑每天用内部底面直径为6cm、高为10cm的圆柱形水杯喝满6杯水,她每天的饮水量达到要求了吗?
7、李老师请同学们想办法得出一个鸡蛋的体积,乐乐进行了操作与测量,并填写了如下实验报告单。请你算一算,这个鸡蛋的体积约是多少立方厘米?
8.如图,冰冰在植物园游览时发现了一个圆形苗圃。
(1)冰冰想知道这个苗圃里土壤的体积,需要选择的信息是( )。(填序号)
① 苗圃高度是 1.2 m;② 苗圃里面土壤的厚度是 0.4 m;
③ 苗圃周长是 12.56 m;④ 每立方米土壤的质量约是 1.5 t。
(2)根据上面的信息,计算出苗圃里土壤的质量。
9. [新趋势・思维探究]在学习梯形面积时,我们用两个完全相同的梯形拼成平行四边形,推导出了梯形的面积公式。请你用这样的思路,求出下图中立体图形的体积。
(图中信息:该立体图形底面直径为8dm,两侧高度分别为10dm和15dm)
课堂巩固
1、 填空。
(1) 把圆柱切开后拼成一个近似的长方体,长方体的长等于圆柱底面周长的( ),宽等于圆柱的( ),高等于圆柱的( )。
(2)一个圆柱的底面半径是 4 分米,侧面展开图是正方形,这个圆柱的体积是()立方分米 。
(3)一个圆柱,它的底面周长是25.12cm,它的底面积是( )cm2。
(4)长方体、正方体的体积 =( )×( ),一个棱长是15dm的正方体水箱,它的体积是( )dm3。
2. 预防溺水!为了让学生学会游泳的技能,学校建了一个圆柱形游泳池,聪明的你知道如何求出游泳池里能装多少升水吗?
(1)想一想。
(2) 剪一剪,拼一拼,填一填。
(3)学校建的圆柱形游泳池,底面内半径是2m,高是1.5m,池子里能装多少升水?
答:池子里能装( )L水。
3. 分别算出下面各图形的体积,你发现了什么?(单位:cm)
4、一盒牛奶的净含量是 245 毫升,如果杯子里装满了牛奶(杯子的厚度忽略不计),那么哪个容器里的牛奶多?(图:左边是一盒牛奶,右边是一个底面直径 6 cm、高 10 cm 的圆柱形杯子)
5、(真题链接・东城区)一个圆柱形粮仓,从里面量得它的数据如下图所示,如果每立方米小麦重 730 千克,那么这个粮仓大约能装多少吨小麦?(得数保留整数)
6、工人叔叔把一根高是 1 米的圆柱形木料,沿与底面平行的方向锯成两段,这时表面积比原来增加了 25.12平方分米 。求这根圆柱形木料的体积。
7、求下面这根钢管的体积。(单位:厘米)
8、一根长 4 米的钢管,底面内直径是 6 厘米,管壁厚 1 厘米,如果每立方厘米钢管重 7.8 克,那么这根钢管的质量大约是多少千克?(得数保留整数)
9、新花公园新建了一个圆柱形水池,它的容积是169.56立方米,底面积是28.26平方米,现在水池里的水量为水池容积的,水深多少米?
10.(真题链接・东城区)阳光小学六年级学生调查发现,学校自来水水管的内直径是0.2分米,水管内水流速度是每秒0.8分米。如果一位同学课间忘记关水龙头,那么 1 分钟浪费多少升水?40 分钟呢?
11、如下图所示,一个内直径是 6 厘米的瓶子里,水的高度是 10 厘米,把瓶盖拧紧后倒置放平,无水部分呈圆柱形,高度是 8 厘米,这个瓶子的容积是多少?(图①:瓶子正放,水高 10 cm;图②:瓶子倒置,无水部分高 8 cm)
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第3课时:圆柱的体积
教学目标
1. 知识与技能
(1).理解圆柱体积的概念,掌握圆柱体积计算公式V=Sh(V=πr²h),能清晰阐述公式的推导逻辑。
(2). 能根据圆柱的底面半径、直径、周长结合高,正确计算圆柱的体积,会运用公式解决生活中简单的圆柱体积实际问题。
(3). 能联系长方体、正方体体积公式,归纳出直柱体体积“底面积×高”的通用规律。
2. 过程与方法
(1). 经历“猜想—操作—推导—验证”的圆柱体积公式探索过程,通过把圆柱切割拼合转化为近似长方体的操作,体会转化、类比的数学思想。
(2). 在动手操作、小组交流中,培养观察分析、逻辑推理和空间想象能力,初步感知极限思想。
(3). 学会从不同条件(如已知底面周长求体积)出发,设计圆柱体积的计算方案,提升数学运算和问题解决能力。
3. 情感态度与价值观
(1). 通过实物操作、生活实例分析,感受数学与生活的密切联系,体会圆柱体积知识的实际应用价值,激发数学学习兴趣。
(2). 在公式推导和合作探究中,养成严谨求实、认真思考、乐于交流的学习习惯。
(3) 在解决实际问题的过程中,体验数学探索的乐趣,增强运用数学知识解决实际问题
4.重点与难点
(1) 推导圆柱体积计算公式:通过转化思想(将圆柱切拼成长方体),理解长方体底面积=圆柱底面积、长方体高=圆柱高,推导得出 V=Sh = πr²h。
(2)掌握圆柱体积的计算方法:能根据已知条件(底面积/半径/直径/周长、高),正确代入公式计算圆柱体积。
(3) 运用公式解决实际问题:解决圆柱容器容积、不规则圆柱体积(排水法)等常见实际问题。
新课导入
答案:V=2.512 m3
解析:已知圆柱体积公式 V=πr2h,其中底面半径 r=0.4 m,高 h=5m。
代入数据计算:V=3.14×0.42×5=3.14×0.16×5=2.512 m3。
答案:V=452.16 mL
解析:水杯容积即圆柱体积,先求底面半径 r=6÷2=3 cm,
再用公式 V=πr2h。代入数据:V=3.14×32×16=3.14×9×16=452.16cm3,
因 1 cm3=1 mL,故容积为 452.16 mL。
答案:V=2512cm3
解析:先由底面周长求半径:C=2πr,得 r=12.56÷(2×3.14)=2 cm;
再用体积公式 V=πr2h,代入 h=200cm:V=3.14×22×200=3.14×4×200=2512cm3。
【知识总结】
1、圆柱的体积:一个圆柱所占空间的大小。
2、圆柱的体积=底面积×高。如果用V表示圆柱的体积,S表示底面积,h表示高, 那么V=Sh。
3、圆柱体积公式的应用:
(1)计算圆柱体积时,如果题中给出了底面积和高,可用公式:V=Sh。
(2)已知圆柱的底面半径和高,求体积,可用公式:V=πr2h;
(3)已知圆柱的底面直径和高,求体积,可用公式:V=π(d÷2)2h;
(4)已知圆柱的底面周长和高,求体积,可用公式:V=π(C÷π÷2)2h;
4、圆柱形容器的容积=底面积×高,用字母表示是V=Sh。
5、圆柱形容器公式的应用与圆柱体积公式的应用计算方法相同。
考点讲解
答案:正方体体积:5×5×5=125 cm3
长方体体积:10×2×2=40 cm3
圆柱体积:3.14×(4÷2)2×6=75.36 cm3
答案:V=300 cm3解析:直接用 V=Sh=60×5=300cm3。
答案:V=113.04cm3解析:V=πr2h=3.14×32×4=113.04cm3。
答案:V=282.6dm3解析:半径 r=6÷2=3dm,V=3.14×32×10=282.6dm3。
答案:r=14÷2=7cm,V=3.14×72×20=3077.2cm3=3077.2mL;
因 3077.2 mL>3000 mL,故能装下。
答案:r=3.14÷(2×3.14)=0.5m;V=3.14×0.52×4=3.14 m3。
答案:高 80 cm=0.8 m;
粮囤容积(稻谷体积):V=Sh=2×0.8=1.6m3;
稻谷重量:1.6×600=960kg。
答案:长方体体积:4×2×9=72 dm3;
圆柱体积:3.14×(4÷2)2×9=113.04 dm3;
比较得:圆柱体积大(具体结果需结合图中实际尺寸)
答案:铁块体积等于水面上升的圆柱体积,
半径 r=10÷2=5cm,上升高度 1cm;V=3.14×52×1=78.5cm3。
随堂演练
1. 如图,把一个圆柱切成若干等份,拼接成一个近似的长方体。这个长方体的长等于圆柱的( ),宽等于圆柱的( ),高等于圆柱的( ),长方体的表面积与圆柱相比,( )(填 “增加了”“减小了” 或 “不变”)。圆柱的体积用字母表示是V=( )。
答案:底面周长的一半;底面半径;高;增加了;Sh(或πr2h)
2、 (1)圆柱的高不变,底面半径扩大到原来的 2 倍,体积扩大到原来的( )倍。
答案:4 倍
(2)(易错题)将一根长 4 m 的圆柱形木料锯成三段小圆柱后,表面积增加了25.12 dm2,原来这根圆柱形木料的底面积是( )dm2,体积是( )dm3。
答案:底面积6.28 dm2;体积251.2 dm3
3.根据图中信息,下列方程正确的是( )。
A. π×(28)2×x=π×(26)2×(x−5)
B. π×(28)2×x=π×(26)2×(x+5)
C. π×82×x=π×62×(x+5)
D. π×82×x=π×62×5
答案:B
4.计算下面各圆柱的体积。(单位:cm)
(1)S=12 cm2,高 5cm:60 cm3
(2)底面半径 3cm,高 4cm:113.04 cm3
(3)底面直径 2cm,高 3.5cm:10.99 cm3
5. 佛山是中国武术之乡,咏春拳等拳种深受人民热捧。如图,阳阳在练习木人桩,木人桩的桩身是一根底面半径为10 cm、高为1.6 m的圆木,这根圆木的体积是多少立方分米?
答案:10cm=1dm,1.6m=16dm;
3.14×12×16=50.24 dm3。
6. (清远期末真题)很多人习惯口渴了才喝水,其实当大家感到口干时,已经是身体缺水的信号,这种习惯不利于身体健康。医生建议:每日喝水应不少于1500 mL。笑笑每天用内部底面直径为6cm、高为10 cm的圆柱形水杯喝满6杯水,她每天的饮水量达到要求了吗?
答案:r=3cm,V=3.14×32×10=282.6cm3=282.6mL;
282.6×6=1695.6 mL,
因1695.6>1500,故达标。
7、李老师请同学们想办法得出一个鸡蛋的体积,乐乐进行了操作与测量,并填写了如下实验报告单。请你算一算,这个鸡蛋的体积约是多少立方厘米?
答案:鸡蛋体积 = 水面上升体积,r=4 cm,上升高度 1cm;V=3.14×42×1=50.24 cm3。
8.如图,冰冰在植物园游览时发现了一个圆形苗圃。
(1)冰冰想知道这个苗圃里土壤的体积,需要选择的信息是( )。(填序号)
① 苗圃高度是 1.2 m;② 苗圃里面土壤的厚度是 0.4 m;
③ 苗圃周长是 12.56 m;④ 每立方米土壤的质量约是 1.5 t。
(2)根据上面的信息,计算出苗圃里土壤的质量。
答案:(1)②③
(2)计算土壤质量(假设选②③,补充④每立方米土壤重 1.5t)
答案:7.536 t
r=12.56÷(2×3.14)=2 m;
V=3.14×22×0.4=5.024 m3;
5.024×1.5=7.536 t。
9. [新趋势・思维探究]在学习梯形面积时,我们用两个完全相同的梯形拼成平行四边形,推导出了梯形的面积公式。请你用这样的思路,求出下图中立体图形的体积。
(图中信息:该立体图形底面直径为8 dm,两侧高度分别为10 dm和15 dm)
答案:628 dm3
解析:两个相同立体可拼成一个高为10+15=25 dm的圆柱,
半径r=4 dm;
圆柱体积:3.14×42×25=1256 dm3;
原立体体积:1256÷2=628 dm3。
课堂巩固
1、 填空。
(1) 把圆柱切开后拼成一个近似的长方体,长方体的长等于圆柱底面周长的( ),宽等于圆柱的( ),高等于圆柱的( )。
答案:一半;底面半径;高
(2) 一个圆柱的底面半径是 4 分米,侧面展开图是正方形,这个圆柱的体积是()立方分米 。
答案:1262.03 dm3
(3) 一个圆柱,它的底面周长是25.12cm,它的底面积是( )cm2。
答案:50.24 cm2
(4) 长方体、正方体的体积 =( )×( ),一个棱长是15 dm的正方体水箱,它的体积是( )dm3。
答案:底面积;高;3375dm3
2. 预防溺水!为了让学生学会游泳的技能,学校建了一个圆柱形游泳池,聪明的你知道如何求出游泳池里能装多少升水吗?
(1)想一想。
答案:容积;体积
(5) 剪一剪,拼一拼,填一填。
答案:底面积;高;底面积;高;底面积;高;V=Sh
(3)学校建的圆柱形游泳池,底面内半径是2 m,高是1.5 m,池子里能装多少升水?
答案:18840L
体积:3.14×22×1.5=18.84 m3;
单位换算:1 m3=1000 L,
故18.84×1000=18840 L。
3. 分别算出下面各图形的体积,你发现了什么?(单位:cm)
答案:“底面积 × 高”
4、一盒牛奶的净含量是 245 毫升,如果杯子里装满了牛奶(杯子的厚度忽略不计),那么哪个容器里的牛奶多?(图:左边是一盒牛奶,右边是一个底面直径 6 cm、高 10 cm 的圆柱形杯子)
答案:杯子里的牛奶多
解析:杯子容积:3.14×32×10=282.6mL,
因282.6>245,故杯子牛奶多。
5、(真题链接・东城区)一个圆柱形粮仓,从里面量得它的数据如下图所示,如果每立方米小麦重 730 千克,那么这个粮仓大约能装多少吨小麦?(得数保留整数)
答案:18 吨(保留整数)
解析:体积:3.14×(4÷2)2×2=25.12 m3;小麦重量:25.12×730=18337.6 kg≈18 吨。
6、工人叔叔把一根高是 1 米的圆柱形木料,沿与底面平行的方向锯成两段,这时表面积比原来增加了 25.12 分米 ²。求这根圆柱形木料的体积。
答案:125.6 dm3
解析:锯成两段增加 2 个底面,
底面积:25.12÷2=12.56 dm2;
高1 米=10 dm,
体积:12.56×10=125.6 dm3。
7、求下面这根钢管的体积。(单位:厘米)
答案:1695.6 cm3
解析:钢管体积 = 外圆柱体积 - 内圆柱体积;外半径2cm,内半径1cm;
V=3.14×(22−12)×60=3.14×3×60=1695.6 cm3。
8、一根长 4 米的钢管,底面内直径是 6 厘米,管壁厚 1 厘米,如果每立方厘米钢管重 7.8 克,那么这根钢管的质量大约是多少千克?(得数保留整数)
答案:68 千克(保留整数)
解析:统一单位:4 米=400 cm;内半径3 cm,外半径3+1=4 cm;
钢管体积:3.14×(42−32)×400=3.14×7×400=8792 cm3;质量:8792×7.8=68577.6 克≈68 千克。
9、新花公园新建了一个圆柱形水池,它的容积是169.56 米3,底面积是28.26平方米,现在水池里的水量为水池容积的,水深多少米?
答案:2.5 米
解析:水的体积:169.56×125=70.65m3;
水深:70.65÷28.26=2.5米。
10.(真题链接・东城区)阳光小学六年级学生调查发现,学校自来水水管的内直径是0.2分米,水管内水流速度是每秒0.8分米。如果一位同学课间忘记关水龙头,那么 1 分钟浪费多少升水?40 分钟呢?
答案:1.5072 升;60.288 升
解析:1 分钟 = 60 秒,水流体积为圆柱体积,半径0.1分米;
体积:3.14×0.12×0.8×60=1.5072立方分米,因1立方分米=1升,
故为1.5072 升。
1.5072×40=60.288升。
11、如下图所示,一个内直径是 6 厘米的瓶子里,水的高度是 10 厘米,把瓶盖拧紧后倒置放平,无水部分呈圆柱形,高度是 8 厘米,这个瓶子的容积是多少?(图①:瓶子正放,水高 10 cm;图②:瓶子倒置,无水部分高 8 cm)
答案:423.9 cm3(或423.9 mL)
解析:瓶子容积 = 正放水的体积 + 倒置无水部分体积,半径3cm;
总高度:10+8=18 cm;
容积:3.14×32×18=423.9 cm3。
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