内容正文:
思维拓展——圆柱、圆锥体积的计算和应用
【知识导航】
1.圆柱的体积=底面积×高
2.圆锥的体积=底面积×高× ×
3.圆柱与圆锥的关系
等底等高的圆柱和圆锥:圆柱的体积是圆锥体积的3倍;
等底等体积的圆柱和圆锥:圆锥的高是圆柱的高的3倍;
等高等体积的圆柱和圆锥:圆锥的底面积是圆柱的底面积的3倍。
【例题精讲】
例1.运用公式求圆柱/圆锥的体积。
(1)如右图,把一个圆柱体切割之后,拼成如图的长方体,请思考圆柱体积公式是怎么推理出来的?
(2) 圆柱的底面半径为2厘米,高为10厘米,求这个圆柱的体积?
例2.圆锥的体积
(1)已知圆锥的底面直径6cm,高1.2cm。求这个圆锥的体积。
(2)圆锥的底面周长9.42cm,高4cm。请计算它的体积。
(3) 一个圆锥形的零件,底面积是19平方厘米,高是12厘米。这个零件的体积是多少?
例3.切割问题。
(1)把一个高是6分米的圆柱,沿着底面直径竖直切开,平均分成两半,表面积增加48平方分米。求原来这个圆柱的体积是多少立方分米?
(2)一个圆柱的高减少2厘米侧面积就减少50.24平方厘米,它的体积减少多少立方厘米?
例4.一个圆柱体高是20厘米,如果把它的高增加10%,表面积就增加25.12平方厘米。原来圆柱体的体积是多少立方厘米?
例5. 将直角三角形ABC分别以三条边为轴旋转一周,计算旋转后那个物体的体积。
(1) 以AB为轴旋转;(2)以BC为轴旋转;
(3)以AC为轴旋转;
例6、 一个圆锥高是4厘米,从圆锥的顶点沿着高将它切成两半后,表面积之和比原圆锥的表面积增加了96平方厘米,圆锥的体积是多少立方厘米?
例7、一个圆柱,如果高减少2厘米,表面积就减少25.12平方厘米,体积减少,这个圆柱原来的体积是多少立方厘米?
例8、如图,一个胶水瓶,它的瓶身呈圆柱体(不包括瓶颈)容积是324立方厘米,当瓶子正放时,瓶内胶水高度为8厘米,瓶子倒放时,空余部分为2厘米,则瓶内所装胶水的体积是多少?
例9、 如图所示的容器中放入底面相等并且高都是3分米的圆柱和圆锥形铁块,根据图1和图2的变化知,圆柱体铁块的体积是多少立方分米?
【综合练习】
1、
把一个圆柱削成一个最大的圆锥,削去的体积是48dm,则圆柱的体积是( )dm,若圆柱的高是6dm,则底面积是( )dm。
2.一个圆锥的高和底面半径都等于一个正方体的棱长,已知正方体的体积是24cm,那么圆锥的体积是( )立方厘米。
3.一个圆柱和一个圆锥底面直径的比是1:2,圆柱的高是圆锥高的1.5倍,圆柱和圆锥的体积比是( ):( )。
4、一个圆锥的底面半径和高都与一个体积是300立方厘米的正方体的棱长相等,圆锥的体积是( )立方厘米。
5、一根圆柱体木料长3米,如果把它锯成相等的3段,表面积增加16平方分米,原来这根木料的体积是多少立方分米?
6、 一个饮料瓶中盛有一些饮料(如图1),如果将其倒置在桌上(如图2),该饮料瓶的容积是多少?
7、 如图是一个直角三角形,两条直角边的长分别为3cm、4cm,斜边的长为5cm.如果以斜边为轴旋转一周,求所形成的立体图形的体积是多少立方厘米?
8、一个长方体容器内装有水,已知容器的内壁长14分米,宽9分米,高12分米,现在把一个圆柱体和一个圆锥体完全浸没在容器内,水面升高了2分米。如果圆柱和圆锥的底面半径和高分别相等,那么圆柱和圆锥的体积分别是多少?
9.如图,将10毫升酒装入一个圆锥形容器中,酒深正好占容器深的,请问:再添入多少毫升酒,可装满此容器?
思维拓展——圆柱、圆锥体积的计算和应用
答案
【知识导航】
1.圆柱的体积=底面积×高
2.圆锥的体积=底面积×高× ×
3.圆柱与圆锥的关系
等底等高的圆柱和圆锥:圆柱的体积是圆锥体积的3倍;
等底等体积的圆柱和圆锥:圆锥的高是圆柱的高的3倍;
等高等体积的圆柱和圆锥:圆锥的底面积是圆柱的底面积的3倍。
【例题精讲】
例1.运用公式求圆柱/圆锥的体积。
(1)如右图,把一个圆柱体切割之后,拼成如图的长方体,请思考圆柱体积公式是怎么推理出来的?
解析:本题把圆柱切割成长方体后,长方体的体积是底面积×高,长方体的底面积是圆的面积经过切割转化成长方形,大小不变,所以长方体的底面积就是圆柱的底面积,即,。
(2)圆柱的底面半径为2厘米,高为10厘米,求这个圆柱的体积?
解析:本题根据圆柱的体积公式,即3.14×2×2×10=125.6(立方厘米)。
例2.圆锥的体积
(1)已知圆锥的底面直径6cm,高1.2cm。求这个圆锥的体积。
解析:本题根据圆柱的体积公式,先求出圆的半径6÷2=3(厘米),再求圆锥体积3.14×3×1.2×=11.304(立方厘米)。
(2)圆锥的底面周长9.42cm,高4cm。请计算它的体积。
解析:本题根据圆锥的体积公式×,要先求出圆的半径
9.42÷3.14÷2=1.5 (厘米),再求圆锥的体积3.14×1.5×4×=9.42(立方厘米).
(3)一个圆锥形的零件,底面积是19平方厘米,高是12厘米。这个零件的体积是多少?
解析:本题根据圆锥的体积公式×,即19×12×=76(立方厘米)。
例3.切割问题。
(1)把一个高是6分米的圆柱,沿着底面直径竖直切开,平均分成两半,表面积增加48平方分米。求原来这个圆柱的体积是多少立方分米?
解析:本题圆柱沿着底面直径竖直切开,平均分成两半,表面积增加48平方分米,增加的是以直径为底,高为长两个长方形,即底面直径48÷2÷6=4(分米),半径4÷2=2(分米),推导出圆柱体积3.14×2×6=75.36 (立方分米)。
答:原来这个圆柱的体积是75.36立方分米。
(2)一个圆柱的高减少2厘米侧面积就减少50.24平方厘米,它的体积减少多少立方厘米?
解析:本题是求圆柱体积,要知道圆的半径和高,已知圆的高,要先知道圆的半径,由圆柱的高减少2厘米侧面积就减少50.24平方厘米,推导出圆的周长50.24÷2=25.12(厘米),半径25.12÷3.14÷2=4(厘米),圆柱体积减少3.14×4×2=100.48(立方厘米)
答:体积减少100.48立方厘米。
例4.一个圆柱体高是20厘米,如果把它的高增加10%,表面积就增加25.12平方厘米。原来圆柱体的体积是多少立方厘米?
解:本题是求圆柱的体积,根据题意需要知道圆柱对应的高和半径,增加后的高:20×(1+10%)=22(厘米);倒推先求出底面周长:25.12÷(22-20)=12.56(厘米),再求出对应的圆的半径12.56÷3.14÷2=2(厘米);最终推出圆柱体积3.14×2×2×10=125.6(立方厘米)
答:原来圆柱体的体积是125.6立方厘米。
例5、将直角三角形ABC分别以三条边为轴旋转一周,计算旋转后那个物体的体积。
(2) 以AB为轴旋转;(2)以BC为轴旋转;
(3)以AC为轴旋转;
解析:本题是在求圆锥的体积,根据圆锥的体积公式×,确定圆锥的底面半径和高。
(1)
直角三角形ABC以AB为轴旋转,圆锥底面半径为4厘米,高为3厘米。即3.14×4×4×3×=50.24(立方厘米);
(2)
直角三角形ABC以BC为轴旋转,圆锥底面半径为3厘米,高为4厘米。即3.14×3×3×4×=37.68(立方厘米);
(3)
直角三角形ABC以AC为轴旋转,圆锥底面半径为3×4÷5=2.4厘米,高为5厘米。即:3.14×2.4×2.4×5×=30.144(立方厘米)
例6、一个圆锥高是4厘米,从圆锥的顶点沿着高将它切成两半后,表面积之和比原圆锥的表面积增加了96平方厘米,圆锥的体积是多少立方厘米?
解:本题求圆锥的体积就要先求出圆锥的底面半径和对应的高4厘米,根据原圆锥的表面积增加了96平方厘米推导出半径:96÷2×2÷4÷2=12(厘米),
体积:3.14×12×12×4×=602.88(立方厘米)
答:圆锥的体积是602.88立方厘米。
例7、一个圆柱,如果高减少2厘米,表面积就减少25.12平方厘米,体积减少,这个圆柱原来的体积是多少立方厘米?
解析:本题是求圆柱原来的体积就要先求出圆柱底面半径。由题意表面积就减少25.12平方厘米,就是圆柱高为2厘米的侧面积25.12平方厘米,推导出半径:25.12÷2÷3.14÷2=2(厘米),原体积:3.14×2×2×2÷=125.6(立方厘米)。答:这个圆柱原来的体积是125.6立方厘米。
例8、如图,一个胶水瓶,它的瓶身呈圆柱体(不包括瓶颈)容积是324立方厘米,当瓶子正放时,瓶内胶水高度为8厘米,瓶子倒放时,空余部分为2厘米,则瓶内所装胶水的体积是多少?
解析:本题324÷(8+2)×8=259.2(立方厘米)
答:瓶内所装胶水的体积是259.2(立方厘米)。
例9、如图所示的容器中放入底面相等并且高都是3分米的圆柱和圆锥形铁块,根据图1和图2的变化知,圆柱体铁块的体积是多少立方分米?
解析:本题根据等底等高的圆柱和圆锥,圆柱的体积是圆锥体积的3倍可知圆柱体积:25.7÷(1+1+3)×3=15.42(立方分米)
答:圆柱铁块的体积是15.42立方分米。
【综合练习】
1、把一个圆柱削成一个最大的圆锥,削去的体积是48立方分米,则圆柱的体积是( 36 )立方分米,若圆柱的高是6分米,则底面积是( 6 )平方分米。
解析:根据等底等高的圆柱和圆锥,圆柱的体积是圆锥体积的3倍可知48÷2×3=36立方分米;若圆柱的高是6分米,则底面积是36÷6=6平方分米.
2. 一个圆锥的高和底面半径都等于一个正方体的棱长,已知正方体的体积是24立方厘米,那么圆锥的体积是( 25.12 )立方厘米。
解析:本题借助假设法计算,假设正方体的棱长为a,由题意可知一个圆锥的高和底面半径都为a,即圆锥的体积3.14×a×a×=3.14×24×=25.12立方厘米。
3. 一个圆柱和一个圆锥底面直径的比是1:2,圆柱的高是圆锥高的1.5倍,圆柱和圆锥的体积比是( 9 ):( 8 )。
解析:由题意可知推导出,;
;
(1×3):(4×2)×=9:8.
4、一个圆锥的底面半径和高都与一个体积是300立方厘米的正方体的棱长相等,圆锥的体积是( 314 )立方厘米。
解析:本题借助假设法计算,假设正方体的棱长为a,由题意可知一个圆锥的高和底面半径都为a,即圆锥的体积3.14×a×a×=3.14×300×=314立方厘米。
5、一根圆柱体木料长3米,如果把它锯成相等的3段,表面积增加16平方分米,原来这根木料的体积是多少立方分米?
解析:本题一根圆柱体锯成相等的3段,就是锯两次,增加4个相等的面,表面积增加16平方分米,即3米=30分米,横截面面积:16÷4=4(平方分米),圆柱的体积:4×30=120(立方分米)。
答:原来这根木料的体积是120立方分米。
6、一个饮料瓶中盛有一些饮料(如图1),如果将其倒置在桌上(如图2),该饮料瓶的容积是多少?
解析:3.14×(10÷2)×(15+30-25)=1570(立方厘米)
答:该饮料瓶的容积是1570立方厘米。
7、如图是一个直角三角形,两条直角边的长分别为3cm、4cm,斜边的长为5cm.如果以斜边为轴旋转一周,求所形成的立体图形的体积是多少立方厘米?
解析:半径:3×4÷5=2.4(厘米)体积:3.14×2.4×2.4×5×=30.144(立方厘米)答:所形成的立体图形的体积是30.144立方厘米。
8、一个长方体容器内装有水,已知容器的内壁长14分米,宽9分米,高12分米,现在把一个圆柱体和一个圆锥体完全浸没在容器内,水面升高了2分米。如果圆柱和圆锥的底面半径和高分别相等,那么圆柱和圆锥的体积分别是多少?
解析:圆柱与圆锥的体积和:14×9×2=252(立方分米)
圆锥体积:252÷(1+3)=63(立方分米)
圆柱体积:63×3=189(立方分米)
答:圆柱的体积是189立方分米,圆锥的体积是63立方分米。
9、如图,将10毫升酒装入一个圆锥形容器中,酒深正好占容器深的,请问:再添入多少毫升酒,可装满此容器?
解:大圆锥与小圆锥高之比:a:a=2:1
半径比:2:1
底面积之比:4:1
体积比:(2×4):(1×1)=8:1
10÷1×(8-1)=70(毫升)
答:再添入70毫升。
学科网(北京)股份有限公司
$