内容正文:
专题04:圆柱的体积 计算专项训练
一、圆柱的体积
1.定义:一个圆柱所占空间的大小,叫做这个圆柱的体积。圆柱的体积是对圆柱空间属性的描述,与圆柱的底面积和高直接相关。
2.核心公式(重点掌握):
基础公式:(其中表示圆柱体积,表示圆柱底面面积,表示圆柱的高);
推导公式(结合圆的面积):因为圆柱底面是圆形,(通常取3.14,为底面半径),所以;
拓展公式(已知底面直径):(为底面直径),因此;
拓展公式(已知底面周长):(为底面周长),因此。
二、解题核心
1.求圆柱体积:无论已知条件是半径、直径还是周长,核心是先求出“底面积”,再代入体积公式计算(牢记:体积=底面积×高,而非底面周长×高);
2.单位注意:计算时需保证底面积和高的单位统一(如半径用厘米,高也用厘米,体积单位为立方厘米);
3.实际应用:解决圆柱物体的体积、挖取、排水等问题(如圆柱石柱、圆柱水池、铁块浸没排水等),重点找准“有效底面积”和“有效高”,排除无关条件。
题型1:已知底面半径和高,求圆柱体积
典型例题:一个圆柱的底面半径是4厘米,高是10厘米,求这个圆柱的体积。
解题思路已知底面半径和高,直接代入圆柱体积推导公式计算,步骤:先算底面面积(),再用底面积乘高,即可求出体积。
解题过程
计算底面面积:(平方厘米);
代入体积公式计算:(立方厘米);
答:这个圆柱的体积是502.4立方厘米。
跟踪训练:一个圆柱的底面半径是3分米,高是8分米,求这个圆柱的体积。
题型2:已知底面直径和高,求圆柱体积
典型例题:一个圆柱的底面直径是6厘米,高是7厘米,求这个圆柱的体积。
解题思路:已知底面直径和高,先根据求出底面半径,再计算底面面积,最后代入体积公式计算体积。
解题过程
计算底面半径:(厘米);
计算底面面积:(平方厘米);
代入体积公式计算:(立方厘米);
答:这个圆柱的体积是197.82立方厘米。
跟踪训练:一个圆柱的底面直径是10分米,高是6分米,求这个圆柱的体积。
题型3:已知底面周长和高,求圆柱体积
典型例题:一个圆柱的底面周长是18.84厘米,高是5厘米,求这个圆柱的体积。
解题思路:已知底面周长和高,先根据求出底面半径,再计算底面面积,最后用底面积乘高,求出圆柱体积。
解题过程
计算底面半径:(厘米);
计算底面面积:(平方厘米);
计算圆柱体积:(立方厘米);
答:这个圆柱的体积是141.3立方厘米。
跟踪训练
一个圆柱的底面周长是25.12分米,高是9分米,求这个圆柱的体积。
练习巩固
1.计算下面图形的体积。(单位:cm)
2.计算圆柱的表面积和体积(单位:厘米)。
3.求出下面几何体的体积。(单位:dm)
4.计算如图圆柱的表面积和体积。(单位:cm)
5.计算下面圆柱的体积。(单位:分米)
(1) (2)
6.计算下面各圆柱的体积。
(1) (2) (3)
7.一个圆柱的底面周长是18.84米,高是20米,它的体积是( )立方米。
8.一个圆柱的底面直径是4厘米,高是10厘米,它的侧面积是( )平方厘米,体积是( )立方厘米。
9.将一张长是5cm、宽是3cm的长方形纸片以长边所在直线为轴旋转一周得到一个圆柱,这个圆柱的体积是( )。
10.“铁杵磨成针”的故事大家都知道,假如当时那位老奶奶拿的铁杵长40cm,底面直径是10cm,这根铁杵的体积是( )dm3。
11.南阳独山玉是中国四大名玉之一,因其色彩斑斓,有“南阳翡翠”之称。李工艺师打磨了一款直径是8cm、高12cm的圆柱形笔筒,则这个笔筒的体积是( )。
12.某航天器上有一个由特殊铝合金材料制成的圆柱形罐子,它的高是18cm,直径是16cm。制作这个罐子至少需要用( )cm2的特殊铝合金材料,它的体积是( )。
13.手工课上,小明用橡皮泥做了一个底面直径是20cm、高是12cm的圆柱,这个圆柱的体积是多少立方厘米?
14.一种圆柱形饮料,底面直径是6厘米,高为15厘米,如图,照样子装满箱子,则这个箱子的体积至少是多少立方厘米?
15.明明家有一个底面积是50平方厘米、高是20厘米的圆柱形电热水壶,烧水的时候最多只能装壶,今天家里来了6位客人,妈妈烧了一壶水给客人沏茶,如果每个茶杯的容积是120毫升,烧一壶水够吗?
16.在闽南皮影戏中,有一种“话灯”,又称“走马灯”,是用竹和纸制成中空的圆柱,内装一纸轮,粘上纸剪的人马,灯内点上蜡烛,就可以通过烛光将剪纸的影像投射在屏上。请你试着计算出下面这个“走马灯”的体积。(π取3.14)
17.用下面的长方形硬纸卷成圆柱形,再给这个圆柱形硬纸配一个面积最小的底,制成一个硬纸筒,这个硬纸筒的体积大约是多少立方厘米?(如果遇到形如“2.34×3.12”的计算,可以先把其中较小数2.34保留一位小数即2.3,再计算2.3×3.12。)
18.乐乐和园园是堂姐妹,她俩在同一天过生日。爷爷说:“我准备订一个底面直径为20cm、高为5cm的圆柱形蛋糕。”奶奶说:“既然是两人过生日,我准备订两个底面直径为10cm、高为5cm的圆柱形蛋糕。”小宇说:“爷爷订的蛋糕的体积和奶奶订的两个蛋糕的体积和相等。”小宇的说法正确吗?
题型1:已知底面半径和高,求圆柱体积
跟踪训练答案:226.08立方分米
解析:1. 底面面积:(平方分米);2. 圆柱体积:(立方分米)。
题型2:已知底面直径和高,求圆柱体积
跟踪训练答案:471立方分米
解析:1. 底面半径:(分米);2. 底面面积:(平方分米);3. 圆柱体积:(立方分米)。
题型3:已知底面周长和高,求圆柱体积
跟踪训练答案:452.16立方分米
解析:1. 底面半径:(分米);2. 底面面积:(平方分米);3. 圆柱体积:(立方分米)。
练习巩固:
1.391.872cm3
【分析】已知圆柱的底面半径是4cm,高是7.8cm,根据圆柱的体积公式,据此代入数据计算即可。
【详解】(cm3)
答:该图形的体积是391.872cm3。
2.244.92平方厘米;282.6立方厘米
【分析】先根据圆柱的底面周长求出圆柱的底面半径,再利用“”和“”求出圆柱的表面积和体积,据此解答。
【详解】半径:18.84÷3.14÷2
=6÷2
=3(厘米)
表面积:18.84×10+2×3.14×32
=18.84×10+2×3.14×9
=188.4+56.52
=244.92(平方厘米)
体积:3.14×32×10
=3.14×9×10
=282.6(立方厘米)
所以,圆柱的表面积是244.92平方厘米,圆柱的体积是282.6立方厘米。
3.6280dm3
【分析】把两个一样的几何体合起来,就是一个底面直径是20dm,高是(15+25)dm的圆柱的体积,根据圆柱体积=底面积×高,代入数据,求出两个几何体合起来的体积,再除以2,即可求出一个几何体的体积,据此解答。
【详解】3.14×(20÷2)2×(15+25)÷2
=3.14×102×40÷2
=3.14×100×40÷2
=314×40÷2
=12560÷2
=6280(dm3)
几何体的体积是6280dm3。
4.100.48平方厘米;75.36立方厘米
【分析】由图可知这个圆柱的底面直径是4cm,高是6cm,可以得出圆柱底面半径是2cm,再依据圆柱的表面积公式:S=,和圆柱的体积公式:V=,代入数据计算即可求解。
【详解】4÷2=2(cm)
=100.48(cm2)
=
=
=75.36(cm3)
圆柱的表面积是:100.48cm2,圆柱的体积是:75.36cm3。
5.(1)1256立方分米;(2)401.92立方分米
【分析】根据圆柱的体积公式V=πr2h,代入数据计算求解。
【详解】(1)3.14×102×4
=3.14×100×4
=1256(立方分米)
圆柱的体积是1256立方分米。
(2)3.14×(8÷2)2×8
=3.14×42×8
=3.14×16×8
=401.92(立方分米)
圆柱的体积是401.92立方分米。
6.(1)240立方厘米;(2)15.7立方厘米 ;(3)1808.64立方分米
【分析】根据圆柱的体积=底面积高,列式计算即可。
【详解】(1)(立方厘米)
所以圆柱的体积为240立方厘米;
(2)
(立方厘米)
所以圆柱的体积为15.7立方厘米;
(3)
(立方分米)
所以圆柱的体积为1808.64立方分米。
7.565.2
【分析】圆柱的底面周长是18.84米,根据圆的周长公式C=2πr(π取3.14,r为半径),则r=C÷2÷π,把18.84代入计算得出半径。然后根据圆柱的体积V=πr2h(π取3.14,r为半径,h为高),圆柱高为20米,把计算得出的半径和高代入计算即可。
【详解】18.84÷3.14÷2=3(米)
3.14×32×20
=3.14×9×20
=28.26×20
=565.2(立方米)
圆柱的体积是565.2立方米。
8. 125.6 125.6
【分析】“”把题目中的数据代入公式计算,求出这个圆柱的侧面积,再利用“”求出这个圆柱的体积,据此解答。
【详解】3.14×4×10
=12.56×10
=125.6(平方厘米)
3.14×(4÷2)2×10
=3.14×22×10
=3.14×4×10
=12.56×10
=125.6(立方厘米)
所以,它的侧面积是125.6平方厘米,体积是125.6立方厘米。
9.141.3
【分析】将一张长是5cm、宽是3cm的长方形纸片以长边所在直线为轴旋转一周得到一个圆柱,圆柱的高等于长方形的长,即5厘米,圆柱的底面半径等于长方形的宽,即3厘米,根据圆柱的体积(r表示半径,h表示高),列式解答即可。
【详解】
(立方厘米)
所以这个圆柱的体积是141.3立方厘米。
10.3.14
【分析】铁杵的形状是个圆柱,底面直径÷2=底面半径,底面积=圆周率×底面半径的平方,圆柱体积=底面积×高,据此列式计算。注意统一单位。
【详解】3.14×(10÷2)2×40
=3.14×52×40
=3.14×25×40
=3140(cm3)
3140cm3=3.14dm3
这根铁杵的体积是3.14dm3。
11.602.88
【分析】圆柱体积公式为,其中r是半径,h是高。已知直径是8cm,则半径r=厘米,高h=12厘米,代入公式计算即可。
【详解】半径:(厘米)
体积:
(立方厘米)
这个笔筒的体积是602.88立方厘米。
12. 1306.24 3617.28
【分析】利用圆柱的表面积=底面积×2+圆柱的侧面积,圆柱的体积=底面积×高,结合题中数据计算。
【详解】
()
()
()
()
制作这个罐子至少需要用1306.24的特殊铝合金材料,它的体积是3617.28。
13.3768立方厘米
【分析】根据圆柱的体积公式,圆柱体积=πh进行带入计算。
【详解】r=d÷2=20÷2=10(厘米)
=πh=3.14××12=3.14×100×12=3768(立方厘米)
答:这个圆柱的体积是3768立方厘米。
14.12960立方厘米
【分析】要计算箱子的体积,需要先确定箱子的长、宽、高,由于箱子是按照圆柱形饮料的摆放方式来确定尺寸的,所以要通过观察饮料在箱子中的排列情况,这张图中未明确显示饮料具体排列数量,但从常规装箱思路出发,先数出每行饮料数量和行数来确定箱子底面的长和宽,箱子的高一般与饮料的高相等(在饮料装满箱子且无多余空间堆叠的情况下),用饮料排列确定箱子尺寸,假设从图中观察到饮料在箱子里面一行摆了6个(横向),摆了4行(纵向),因为饮料底面直径是6厘米,所以箱子的长等于一行饮料的直径总和,即长为厘米,箱子的宽等于饮料行数对应的直径总和,即宽为厘米,而箱子的高和饮料的高相同为15厘米,代入长方体的体积公式:V=abh即可求出这个箱子的体积。
【详解】这个箱子的高为15厘米
这个箱子的长:(厘米)
这个箱子的宽:(厘米)
这个箱子的体积:(立方厘米)
答:照这个样子装满箱子,则这个箱子的体积至少是12960立方厘米。
15.够
【分析】圆柱的体积=底面积×高,据此求出圆柱形热水壶的体积,再根据求一个数的几分之几是多少用乘法,用水壶的体积乘即可求出水的体积;再用每个茶杯的容积乘客人的人数即可得到给客人沏茶需要的热水,最后比较大小即可。
【详解】50×20×
=1000×
=750(立方厘米)
750立方厘米=750毫升
120×6=720(毫升)
750>720
答:如果每个茶杯的容积是120毫升,烧一壶水够。
16.4710立方厘米
【分析】“走马灯”是一个圆柱体,根据圆柱的体积为V=πr2h,代入数据解答即可。
【详解】3.14×102×15
=314×15
=4710(立方厘米)
答:这个“走马灯”的体积是4710立方厘米。
17.29.202立方厘米
【分析】长方形硬纸卷成圆柱形,则有两种情况。方式1:长方形硬纸的长作为圆柱的底面周长,此时长方形硬纸的宽是圆柱的高。
方式2:长方形硬纸的宽作为圆柱的底面周长,此时长方形硬纸的长是圆柱的高。
再根据可知:圆柱的底面半径。结合题意中“给这个圆柱形硬纸配一个面积最小的底”,因为圆的面积,所以如果想让圆柱底面的面积最小,则半径也要最小,也就是底面周长也要最小。6.28厘米<9.42厘米,所以方式2符合题意。再根据圆的底面周长求出圆柱纸筒的底面半径,进而求出纸筒的体积。据此代入数据计算即可。
【详解】要使这个圆柱形硬纸配一个面积最小的底,则这个硬纸筒圆柱的底面周长为6.28厘米,硬纸筒圆柱的高为9.42厘米。
硬纸筒圆柱的半径:
(厘米)
硬纸筒圆柱的体积:
(立方厘米)
答:这个硬纸筒的体积大约是29.202立方厘米。
18.小宇的说法不正确。
【分析】根据圆柱的体积公式:,把数据代入公式分别求出爷爷订的、奶奶订的蛋糕的体积,然后进行比较即可。
【详解】爷爷:
奶奶:
1570>785
答:小宇的说法不正确。
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