内容正文:
专题05:圆柱的容积 计算专项训练
一、圆柱的容积
1.定义:圆柱形容器所能容纳物体的体积,叫做圆柱的容积。容积仅针对“容器”而言(如水桶、油桶、鱼缸、蓄水池等),是描述容器“装物多少”的属性。
2.核心公式(重点掌握,与体积计算方法相同):
基础公式:(其中表示圆柱容积,表示容器内部底面面积,表示容器内部的高);
推导公式(已知内部底面半径):(通常取3.14,为容器内部底面半径);
拓展公式(已知内部底面直径):(为容器内部底面直径),因此;
拓展公式(已知内部底面周长):(为容器内部底面周长),因此。
二、容积与体积的核心区别:
1.测量不同:体积从圆柱外部测底面半径(或直径)和高;容积从圆柱内部测(若容器壁厚度忽略不计,可近似用外部数据计算);
2.意义不同:体积描述“物体占空间的大小”(如圆柱铁块的体积);容积描述“容器装物体的多少”(如水桶能装多少水);
3.大小关系:同一圆柱形容器,容积<体积(因为容器壁有厚度,内部空间小于外部体积),忽略厚度时可看作相等。
题型1:已知容器内部半径和高,求圆柱容积
典型例题:一个圆柱形油桶,从内部量,底面半径是3分米,高是8分米,这个油桶的容积是多少升?(忽略桶壁厚度,取3.14)
解题思路:已知容器内部半径和高,先代入求出容积(单位:立方分米),再根据换算成升,步骤清晰,注意单位统一。
解题过程
计算容器内部底面积:(平方分米);
代入容积公式计算:(立方分米);
单位换算:因为,所以226.08立方分米 = 226.08升;
答:这个油桶的容积是226.08升。
跟踪训练:一个圆柱形鱼缸,从内部量,底面半径是4厘米,高是15厘米,这个鱼缸的容积是多少毫升?(忽略缸壁厚度,取3.14)
题型2:已知容器内部直径和高,求圆柱容积
典型例题:一个圆柱形水桶,从内部量,底面直径是10分米,高是6分米,这个水桶能装水多少升?(忽略桶壁厚度,取3.14)
解题思路:已知容器内部直径和高,先根据求出内部底面半径,再计算内部底面积,代入容积公式求出体积(立方分米),最后换算成升。
解题过程
计算容器内部底面半径:(分米);
计算内部底面积:(平方分米);
计算容积:(立方分米);
单位换算:,所以471立方分米 = 471升;
答:这个水桶能装水471升。
跟踪训练:一个圆柱形保温杯,从内部量,底面直径是6厘米,高是12厘米,这个保温杯的容积是多少毫升?(忽略杯壁厚度,取3.14)
题型3:已知容器内部周长和高,求圆柱容积
典型例题:一个圆柱形蓄水池,从内部量,底面周长是18.84米,高是5米,这个蓄水池的容积是多少立方米?合多少升?(忽略池壁厚度,取3.14)
解题思路:已知容器内部周长和高,先根据求出内部底面半径,再计算内部底面积,代入容积公式求出容积(立方米),最后根据换算成升。
解题过程
计算内部底面半径:(米);
计算内部底面积:(平方米);
计算容积:(立方米);
单位换算:,所以141.3立方米 = 141300升;
答:这个蓄水池的容积是141.3立方米,合141300升。
跟踪训练:一个圆柱形粮囤,从内部量,底面周长是25.12分米,高是7分米,这个粮囤的容积是多少立方分米?合多少升?(忽略囤壁厚度,取3.14)
练习巩固
1.这个杯子能否装下450毫升的牛奶?
2.一个圆柱形水桶,从桶内量得底面直径是3分米,高是4分米,这个水桶的容积是多少升?
3.做一个无盖的圆柱形水桶,底面半径是4分米,高6分米,至少需要铁皮多少平方分米?它能装水多少升?
4.一个封闭的瓶子里装着一些水,已知:瓶子的底面积是25平方厘米,根据图中数据,请求出瓶子的容积。(瓶子厚度忽略不计)(单位:厘米)
5.小宇家来了5位客人,他用一盒牛奶招待客人,牛奶盒是一个长方体(如下图)。如果给每位客人都倒上一满杯后,牛奶还有剩余吗?(牛奶盒和杯子的厚度忽略不计)
6.一个底面内半径是3厘米的瓶子,水的高度是7厘米,把瓶盖拧紧倒置放平,无水部分是圆柱形,高度是18厘米,这个瓶子的容积是多少毫升?
7.一个圆柱形木桶,底面内圆的周长为6.28分米,桶口距底面最大高度为9分米,最低高度为7分米。这个木桶如下图放置时,最多能装多少升水?
8.把一瓶2升的可乐倒入底面周长是18.84厘米,高10厘米的圆柱形玻璃杯中(杯壁厚度忽略不计),最多能倒满多少杯?
9.母亲节要到了,懂事的贝贝给水杯中部装饰了一条软丝带,这是贝贝特意给妈妈做的。经过测量,这条软丝带正好宽5厘米。算一算,这条软丝带的面积至少是多少平方厘米?如果把0.5升的水倒入水杯中,那么能正好装满吗?
10.如图,一个圆柱形木桶,从里面量,底面周长是94.2cm。桶口部分被损坏,缺口距底面的最小高度是30cm,木桶高是50cm。用这个木桶装水,最多能装多少升水?
11.李师傅做一个无盖的圆柱形水桶用来装水,水桶高6分米,从里面量得的底面半径与高的比是1∶3,这个水桶能装水多少升?
12.一个圆柱形蓄水池的底面直径是6米,深是3米,这个蓄水池的占地面积是多少平方米?它的容积是多少立方米?
13.一瓶白酒瓶上写着含量500mL,若将这瓶酒倒入一个底面直径为6cm,高为20cm的圆柱形容器中,能不能倒满?请计算说明。
14.一个圆柱形油桶,底面直径是6分米,高是8分米,装满了油,把桶里的油倒出后,还剩多少升油?
15.一个圆柱形游泳池,底面直径是12米,池深1.5米,为了保证儿童游泳安全,水深不得超过1.2米。这个游泳池规定的蓄水量最多是多少立方米?
16.一个圆柱形水池,从里面量得它的底面直径是8米,深是2.5米,池上装有3根同样的进水管,每个管每小时可以注入水12.56立方米,三管齐开,几小时可以注满水池?
17.有一张长方形铁皮,如图剪下阴影部分制成铁桶,求这个铁桶的容积。(单位:分米)
18.一个圆柱形水桶容积是48立方分米,底面积是12平方分米,装了桶水,水高多少分米?
19.一个圆柱形汽油桶,已知它的底面周长是12.56分米,高是5分米,制作这个汽油桶至少要用多少平方分米的铁皮?它最多能装多少升汽油?
20.一个圆柱体罐子里装了600升水,把这些水倒入一个长12分米,宽7分米,高8分米的长方体水槽里,然后把一个11立方分米的西瓜放入水槽中,水会溢出来吗?
题型1:已知容器内部半径和高,求圆柱容积
答案:753.6毫升
解析:1. 内部底面积:(平方厘米);2. 容积:(立方厘米);3. 换算:,所以753.6立方厘米 = 753.6毫升。
题型2:已知容器内部直径和高,求圆柱容积
答案:339.12毫升
解析:1. 内部半径:(厘米);2. 内部底面积:(平方厘米);3. 容积:(立方厘米) = 339.12毫升。
题型3:已知容器内部周长和高,求圆柱容积
答案:351.68立方分米,合351.68升
解析:1. 内部半径:(分米);2. 内部底面积:(平方分米);3. 容积:(立方分米);4. 换算:,即351.68升。
练习巩固:
1.能
【分析】圆柱容积=底面积×高,据此列式求出圆柱的容积,从而判断能否装下450毫升的牛奶。
【详解】3.14×(8÷2)2×10
=3.14×16×10
=50.24×10
=502.4(立方厘米)
502.4立方厘米=502.4毫升
502.4毫升>450毫升
答:这个杯子能装下450毫升的牛奶。
【点睛】本题考查了圆柱的容积,掌握公式是解题关键。
2.28.26升
【分析】根据题干分析可得,此题就是求这个圆柱形水桶的容积,根据公式:圆柱形水桶的容积=底面积×高即可得解。
【详解】3.14×(3÷2)2×4
=3.14×2.25×4
=28.26(立方分米)
=28.26(升)
答:这个水桶的容积是28.26升。
【点睛】此题主要考查圆柱形容器的容积公式的计算应用。
3.200.96平方分米;301.44升
【分析】已知圆柱形铁皮水桶无盖,也就是只有侧面和一个底面;那么做一个无盖的圆柱形水桶所需铁皮的面积=侧面积+底面积,根据S侧=2πrh,S底=πr2,代入数据计算求解。
求它能装水多少升,就是求圆柱形水桶的容积;根据圆柱的体积(容积)公式V=πr2h,以及进率“1立方分米=1升”求解。
【详解】2×3.14×4×6+3.14×42
=25.12×6+3.14×16
=150.72+50.24
=200.96(平方分米)
3.14×42×6
=3.14×16×6
=50.24×6
=301.44(立方分米)
301.44立方分米=301.44升
答:需要铁皮200.96平方分米,它能装水301.44升。
4.425立方厘米
【分析】观察第一个瓶子,首先根据“圆柱的体积=底面积×高”计算得出水的体积为25×13=325(立方厘米),同样求出第二个瓶子未装水的体积为:25×(20-16),又已知水的体积加上瓶子未装水的体积即瓶子的体积,据此即可得出瓶子的容积。
【详解】25×13=325(立方厘米)
25×(20-16)
=25×4
=100(立方厘米)
325+100=425(立方厘米)
答:瓶子的容积是425立方厘米。
【点睛】瓶子的容积等于水的体积加上空白部分的体积,且水在瓶子里变换位置,水的体积是不变的。
5.牛奶还有剩余。
【分析】用圆柱的体积公式:底面积×高,算出杯子的容积后乘5得到客人一共需要的牛奶体积,再用长方体体积公式:长×宽×高,算出牛奶盒中牛奶体积,最后比较可知有没有剩余。
【详解】(立方厘米)
(立方厘米)
答:给每位客人都倒上一满杯后,牛奶还有剩余。
6.706.5毫升
【分析】瓶子的容积=左图水的体积+右图无水部分的容积,根据圆柱体积=底面积×高,分别计算出左图水的体积和右图无水部分的容积,相加即可。
【详解】3.14×32×7
=3.14×9×7
=197.82(立方厘米)
3.14×32×18
=3.14×9×18
=508.68(立方厘米)
197.82+508.68=706.5(立方厘米)
706.5立方厘米=706.5毫升
答:这个瓶子的容积是706.5毫升。
7.21.98升
【分析】根据圆的周长公式,则,据此可计算出圆柱的底面半径。木桶最多能装水的高度是由木桶的最低高度决定的,求木桶的容积,高只能取最低高度7分米,再根据圆柱的体积(容积),即可算出这个木桶的容积。
【详解】
(分米)
(立方分米)
21.98立方分米=21.98升
答:最多能装21.98升水。
8.7杯
【分析】已知圆柱形玻璃杯的底面周长,则底面半径,据此算出底面半径,再根据圆柱的体积公式,计算出一个玻璃杯的容积,可乐的总体积除以每个杯子的容积,商的小数部分表示不满一杯的量,故结果采用去尾法,保留整数即可。
【详解】(厘米)
(立方厘米)
2升=2000立方厘米
(杯)
答:最多能倒满7杯。
9.125.6平方厘米;不能
【分析】(1)由题意知,这条软丝带的长就等于圆柱形茶杯的底面周长,已知底面直径是8厘米,利用圆的周长公式C=π×d可求得这条装饰带的长,又已知宽是5厘米,则用长×宽即可得出丝带的面积;
(2)根据圆面积公式:圆的面积=πr2可知水杯的底面积,圆柱形茶杯的高是15厘米,利用圆柱的体积公式V=底面积×高可求得容积,然后与0.5升比较即可解决。
【详解】8×3.14×5
=25.12×5
=125.6(平方厘米)
(8÷2)2×3.14×15
=16×3.14×15
=50.24×15
=753.6(cm3)
=0.7536(L)
0.7536>0.5,不能装满。
答:这条软丝带的面积至少是125.6平方厘米;如果把0.5升的水倒入水杯,不能装满。
10.21.195L
【分析】因桶口部分被损坏,所以圆柱形木桶能装水的实际高度是30厘米。根据底面半径=,求得水桶的底面半径,再根据圆柱的体积公式,将数值代入即可求得水桶实际能装多少升水。
【详解】94.2÷3.14÷2
=30÷2
=15(厘米)
3.14×152×30
=3.14×225×30
=706.5×30
=21195(立方厘米)
21195立方厘米=21.195立方分米=21.195升
答:最多能装21.195升水。
11.75.36升
【分析】已知水桶高6分米,从里面量得的底面半径与高的比是1∶3,也就是底面半径是高的,根据求一个数的几分之几是多少,用乘法求出底面半径,再根据圆柱的容积(体积)公式:V=πr2h,把数据代入公式解答。
【详解】6×=2(分米)
3.14×22×6
=3.14×4×6
=12.56×6
=75.36(立方分米)
75.36立方分米=75.36升
答:这个水桶能装水75.36升。
【点睛】此题主要考查圆柱的容积(体积)公式的灵活运用,关键是熟记公式。
12.28.26平方米;84.78立方米
【分析】蓄水池的占地是一个圆形,根据圆的面积公式:S=π(d÷2)2,把数代入公式即可求解,再根据圆柱的容积公式:底面积×高,把数代入即可求解。
【详解】6÷2=3(米)
3.14×3×3=28.26(平方米)
28.26×3=84.78(立方米)
答:这个蓄水池的占地面积是28.26平方米;它的体积是84.78立方米。
【点睛】本题主要考查圆的面积和圆柱的容积公式,熟练掌握它们的公式并灵活运用。
13.不能
【分析】根据圆柱的容积公式:底面积×高,把数代入公式即可求出容器的容积,再与500比较即可。
【详解】3.14×(6÷2)2×20
=3.14×9×20
=565.2(mL)
565.2>500
答:将这瓶酒倒入一个底面直径为6cm,高为20cm的圆柱形容器中,不能倒满。
【点睛】本题主要考查圆柱的容积公式,熟练掌握它的公式并灵活运用。
14.56.52升
【分析】根据圆柱的体积公式:底面积×高,把数代入即可求出圆柱形油桶的体积,再根据1立方分米=1升,转换单位,由于倒出桶里的后,单位“1”是桶里的量,单位“1”已知,用乘法,用桶里的量×,之后再用桶里的量减去用掉的即可求出剩下的。
【详解】3.14×(6÷2)2×8
=3.14×9×8
=226.08(立方分米)
226.08立方分米=226.08升
226.08×=169.56(升)
226.08-169.56=56.52(升)
答:还剩56.52升。
【点睛】本题主要考查圆柱的体积公式,熟练掌握它的体积公式并灵活运用,同时要注意体积和容积的换算。
15.135.648立方米
【分析】根据圆柱体的容积(体积)公式∶V=π(d÷2)2h,游泳池的底面直径12米,深1.5米,规定游泳池水深不得超过1.2米,把数据代入公式解答。
【详解】3.14×(12÷2)2×1.2
=3.14×36×1.2
=135.648(立方米)
答:这个游泳池安全规定的蓄水量最多是135.648立方米。
【点睛】解答此题应弄清要求的是什么,进而根据圆柱体体积计算方法,进行解答即可。
16.小时
【分析】根据圆柱的容积(体积)公式:V=abh,求出这个水池的容积(装满水的体积),再求出三个进水管1小时注入水的体积,然后根据“包含”除法的意义,用除法解答。
【详解】3.14×(8÷2)2×2.5÷(12.56×3)
=3.14×40÷37.68
=125.6÷37.68
=(小时)
答:小时可以注满水池。
【点睛】此题主要考查圆柱的容积(体积)公式的灵活运用,关键是熟记公式。
17.113.04立方分米
【分析】由图可知:铁桶的底面周长是18.84,带入圆的周长公式求出底面直径。再用长方形的宽减去底面直径求出铁桶的高,最后带入圆柱的容积公式即可解答。
【详解】18.84÷3.14=6(分米)
10-6=4(分米)
3.14×(6÷2)2×4
=3.14×9×4
=3.14×36
=113.04(立方分米)
答:这个铁桶的容积是113.04立方分米。
【点睛】本题主要考查圆柱的容积公式,求出铁桶的底面直径及高是解题的关键。
18.3.5分米
【分析】要求水面的高,根据一个数乘分数的意义,先要求出桶中水的体积;然后根据“圆柱的体积=底面积×高”代入数值,计算解答即可。
【详解】48×÷12
=42÷12
=3.5(分米)
答:水高3.5分米。
【点睛】此题解答的关键是先求出圆柱桶里的水的体积,然后根据圆柱的体积和底面积、高的关系,进行解答即可。
19.87.92平方分米;62.8升
【分析】求铁皮的面积也就是求圆柱的表面积,根据圆柱的表面积S=2πr2+πdh,计算即可;求最多能装多少升汽油,也就是求圆柱的容积,根据圆柱的体积V=πr2h,代入计算即可。
【详解】12.56÷3.14÷2
=4÷2
=2(分米);
3.14×22×2+3.14×2×2×5
=3.14×8+3.14×20
=87.92(平方分米);
3.14×22×5
=3.14×20
=62.8(立方分米)
=62.8(升)
答:制作这个汽油桶至少要用87.92平方分米的铁皮,它最多能装62.8升汽油。
【点睛】此题主要考查了圆柱表面积和容积的实际应用,牢记公式并能灵活运用是解题关键。
20.不会
【分析】根据长方体的体积=长×宽×高,求出水槽的容积,与水和西瓜的体积之和比较,即可知道水是否会溢出。
【详解】12×7×8
=84×8
=672(立方分米)
600升=600立方分米
600+11=611(立方分米)
672>611
答:水不会溢出来。
【点睛】此题考查了长方体的体积计算,掌握长方体的体积公式,灵活运用即可。
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