内容正文:
长沙市明达中学 高一数学
8.1 基本立体图形
(第二课时)圆柱、圆柱、圆台、球
必修第二册
主备人:高一数学组
新课标 人教版 高中数学
1
学习目标
知识目标 1.通过感受大量的空间实物及模型,概括出圆柱、圆锥、圆台、球的结
构特征.
2.在理解掌握简单几何体的结构特征的基础上,认识简单组合体的形成
及简单组合体的结构特征.(难点)
能力目标 使得学生了解平面图形形成空间图形的过程,使得学生适应由平面到空
间的过渡.
素养目标 通过旋转体的形成过程,培养学生的空间想象能力和直观感知能力,培
养学生直观想象、数学抽象等数学核心素养.
复习引入
空间几何体
多面体
旋转体
棱锥
棱台
棱柱
有两个面互相平行,其余各面都是四边形,每相邻两个四边形的公共边互相平行,由这些面围成的图形叫做棱柱
有一面是多边形,其余各面都是有一个公共顶点的三角形,由这些面所围成的多面体叫做棱锥.
用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面和截面之间的部分叫做棱台.
′
′
′
′
′
′
底面
侧棱
顶点
侧面
底面
侧棱
顶点
侧面
侧面
上底面
下底面
顶点
探索新知
一条平面曲线(包括直线)绕它所在平面内的一条定直线旋转所形成的曲面叫做旋转面,封闭的旋转面围成的几何体叫做旋转体.
思考:你能类比多面体的分类,对旋转体进行分类吗?
概念生成: 圆柱
旋转轴叫做圆柱的轴;
定义:如图,以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆柱.
垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做圆柱的底面;
平行于轴的边旋转而成的曲面叫做圆柱的侧面;
无论旋转到什么位置,平行于轴的边都叫做圆柱侧面的母线.
轴
侧面
母线
底面
A
B
O
圆柱和棱柱统称为柱体.
新知探究
追问:圆柱有什么共同特征呢?
①底面是互相平行且全等的圆面;
②母线有无数条,平行且相等,都与轴平行;
③侧面展开图是矩形;
④轴截面为矩形,横截面为与底全等的圆面.
A
A′
O
O′
B
B′
侧面展开图
横截面
斜截面
概念生成: 圆锥
定义:与圆柱一样,圆锥也可以看作是平面图形旋转而成的.如图,以直角三角形的一条直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转一周形成的面所围成的旋转体叫做圆锥.
圆锥也有轴、底面、侧面和母线
表示方法:
圆锥SO
A
B
O
S
圆锥和棱锥统称为锥体.
新知探究
追问:圆锥有什么共同特征呢?
①底面是圆面;
②侧面展开图是以母线长为半径的扇形;
③母线相交于一点(顶点);
④平行于底面的截面是与底面平行且半径不相等的圆面;
⑤轴截面是等腰三角形.
轴截面
横截面
斜截面
斜截面
概念生成; 圆台
如图,与棱台类似,用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面和截面之间的部分叫做圆台.
与圆柱和圆锥一样,圆台也有轴、底面、侧面和母线
O
棱台与圆台统称为台体.
探究
圆柱可以由矩形旋转得到,圆锥可以由直角三角形旋转得到.圆台是否也可以由平面图形旋转得到?如果可以,由什么平面图形旋转得到?如何旋转?
延伸探究
以直角梯形的直角腰所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体叫做圆台.
上底面
下底面
侧面
母线
新知探究
追问:圆台有什么共同特征呢?
①两底面是平行且半径不相等的圆面;
②侧面展开图是大扇形去掉小扇形的环面;
③母线相交于一点(顶点);
④平行于底面的截面是与底面平行且半径不相等的圆面;
⑤轴截面是等腰梯形.
侧面展开图
新知探究
思考:棱柱、棱锥、棱台之间有什么关系?圆柱、圆锥、圆台之间呢?柱、锥、台体之间有什么关系?
棱柱
棱台
棱锥
上底扩大
上底缩小
上底扩大
上底缩小
上底扩大
上底缩小
上底扩大
上底缩小
圆柱
圆台
圆锥
正棱柱的底面转化为等圆
正棱台底面转化为不等的圆
正棱锥底面转化圆
柱体
台体
锥体
概念生成: 球
定义:半圆以它的直径所在直线为旋转轴,旋转一周形成的曲面叫做球面,球面所围成的旋转体叫做球体,简称球.
连接球心和球面上任意一点的线段叫做球的半径;
连接球面上两点并且经过球心的线段叫做球的直径.
半圆的圆心叫做球的球心;
球心
半径
直径
注意:球面与球的区别
探索新知
O
问题 球能否由圆面旋转而成?
能.圆面以直径所在的直线为旋转轴,旋转半周形成的旋转体即为球.
问题 用一个平面去截一个球,截面是什么?
用一个截面去截一个球,截面是圆面。
球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆.
球面被不过球心的平面截得的圆叫做小圆.
新知探究
追问:球有什么共同特征呢?
O
半径
直径
球心
①球上的点到球心的距离都相等;
②球是旋转体,由球面及所围成的空间部分构成;
③用一个平面去截球,截面都是圆面,过球心为大圆,不过球心为小圆.
例1 (多选)下列选项中,正确的是
A.以直角梯形的一腰所在直线为轴旋转一周所得的旋转体是圆台
B.圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆
C.以等腰三角形的底边上的高线所在的直线为旋转轴,其余各边旋转一
周形成的曲面所围成的几何体是圆锥
D.用一个平面去截球,得到的截面是一个圆面
√
√
典例辨析
跟踪训练1 (1)(多选)下列说法中,正确的是
A.圆柱的母线与它的轴可以不平行
B.圆锥的顶点、底面圆的圆心与圆锥底面圆周上任意一点这三点的连线
都可以构成直角三角形
C.在圆台的上、下两底面圆周上各取一点,则这两点的连线是圆台的母线
D.圆柱的任意两条母线所在直线是互相平行的
√
√
由圆柱、圆锥、圆台的定义及母线的性质可知B,D正确,A,C错误.
跟踪训练
新知探究
日常生活中我们常用到的日用品,比如:暖瓶的主要几何结构特征是什么?
圆柱
圆台
球
棱台
棱柱
它们是由简单几何体拼接而成的.
圆柱
新知探究
图中物体是由哪些简单几何体组合而成的?有什么主要的几何结构特征呢?
它们是由简单几何体挖去或截去一部分而成
概念生成:简单组合体
简单组合体的两种基本形式:
简单组合体的定义:
现实世界中的物体表示的几何体,除柱体、锥体、台体和球等简单几何体外,还有大量的几何体是由简单几何体组合而成的,这些几何体称作简单几何体.
(1)由简单几何体拼接而成;
(2)由简单几何体截去或挖去一部分而成.
例2.如图8.1-15(1),以直角梯形的下底所在直线为轴,其余三边旋转一周形成的面围成一个几何体.说出这个几何体的结构特征.
解:几何体如图8.1-15(2)所示,其中 DE⊥AB,垂足为E.
典例辨析
练2 (1)请描述如图所示的几何体是如何形成的.
图①是由两个圆台拼接而成的组合体;
图②是由圆台挖去一个圆锥后得到的几何体;
图③是由一个圆柱挖去一个三棱柱后得到的几何体.
跟踪训练
(2)如图所示的几何体是由下面哪一个平面图形绕轴旋转而成
√
此几何体自上向下由一个圆锥、两个圆台和一个圆柱构成,是由A中的平面图形旋转而形成的.
练习巩固
延伸探究 将本例中的组合体变为如图所示的几何体,则它可由下列所示的哪个三角形绕轴旋转而成
√
A的旋转体是圆锥,不满足题意;
B的旋转体是两个圆锥,满足题意;
C的旋转体是圆锥,不满足题意;
D的旋转体是圆柱挖去一个圆锥的几何体,不满足题意.
课堂小结
课后作业
课 后 作 业
《概念辨析知识回顾》
分层作业P46
练习(第104页)
1.观察图中的物体,说出它们的主要结构特征.
圆台
圆柱
球
圆锥
(1)圆柱与圆锥组合而成的组合体;
(2)由一个六棱柱挖去一个圆柱体得到的组合体
2.说出图中物体的主要结构特征.
A
B
C
(第3题)
3.如图,以三角形ABC的一边AB所在直线为轴,其余两边旋转一周形成的面围成一个几何体.说出这个几何体的结构特征.
是由两个圆锥组成的简单组合体.
4.观察我们周围的物体,说出这些物体所表示的几何体的主要结构特征.
Lavf58.51.100
Lavf58.51.100
$