内容正文:
思维拓展——圆柱的认识和表面积的计算与应用
【知识导航】
1、圆柱的侧面展开图:
(1)将圆柱的侧面沿着高展开,得到一个长方形,长方形的长等于圆柱的底面周长,宽等于圆柱的高。
(2)如果一个圆柱的侧面展开后是一个正方形,那么这个圆柱的底面周长和高就相等,高是直径的π倍。
2、圆柱的有关计算
(1)圆柱的侧面积=底面周长×高,用字母表示:S=ch=πdh=2πrh.
(2)圆柱的表面积=2×底面积+侧面积,用字母表示:S=2πr+2πrh.
【例题精讲】
例1、圆柱的认识
(1)圆柱一共有 个面,其中有 个底面,有一个 面,把圆柱体的侧面展开;一般可以得到一个( )形。
(2)圆柱上、下两个面叫做( ),它们是( )的两个圆,两底面间的距离叫做圆柱的( ),有( )条。
(3)如右图,已知圆柱的高为10厘米,底面半径为4厘米,剪切拼接后得到近似的长方体,求表面积增加( )平方厘米。
例2、圆柱的表面积
一个圆柱的底面半径为3分米,高为5分米,求这个圆柱的侧面积和表面积。
例3、圆柱的切割与拼接
(1)把一个底面直径是5厘米的圆柱钢棍截成两段,表面积增加( )平方厘米。
(2)把一个圆柱截取高为2厘米的部分后,表面积减少了50.24平方厘米,如果剩下部分的高为8厘米,求原来圆柱的表面积。
例4、求右边组合图形的表面积。(单位:厘米)
例5、 把高10厘米的圆柱体按下图切开,拼成近似的长方体,表面积增加了40平方厘米,求这个圆柱体表面积是多少平方厘米?
例6、 将一根长1米,底面半径为4分米的圆柱体木料,沿着底面直径劈开(如下图),表面积增加了多少平方分米?其中一半的表面积是多少平方分米?
例7、把一个圆柱的侧面展开,得到一个长31.4厘米,宽15.7厘米的长方形,这个圆柱的侧面积和表面积各是多少平方厘米?(分情况讨论)
例8、如右图,是一个长方形铁皮,利用图中的阴影部分,刚好能做成一个油桶(接头处忽略不计),求这个油桶的表面积是多少?(π=3.14)
例9、 用铁皮制作一个底面周长为47.1厘米的通风连接管(如图),制作50对该通风连接管至少要多少平方厘米铁皮?
【综合练习】
1、李师傅用铁皮加工做10节通风管,每节长1.2米,横截面直径为8分米,共要用铁皮多少平方米?(接口处忽略不计,得数用进一法保留整平方米)
2、压路机的滚筒是一个圆柱,它的横截半径是5分米,长是2米,它滚动100周压过的路面有多大?
3、 如图,是一根圆木沿着底面直径锯掉一半后剩余的部分,求它的表面积是多少?(单位:分米)
4、 下图是一块长方形铁皮(每个方格的边长表示1分米),剪下图中的涂色部分可以围成一个圆柱,这个圆柱的表面积是多少?
5、 如图,有一张长方形铁皮,剪下图中两个圆及一块长方形,正好可以做成1个圆柱体,这个圆柱体的底面半径为10厘米,那么原来长方形铁皮的面积是多少平方厘米?(π=3.14)
6、若一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,底面圆直径是25厘米,求该圆柱体的表面积与侧面积的比例是多少?(结果用π表示)
7、用铁皮做一个如下图所示的空心管25双,需用铁皮多少?(单位:厘米)
8、一个圆柱体的侧面展开图是一个长宽比为2:1的长方形,底面圆半径是9厘米,求该圆柱体的侧面积是多少?(分情况讨论)
思维拓展——圆柱的认识和表面积的计算与应用
答案
【知识导航】
1、圆柱的侧面展开图:
(1)将圆柱的侧面沿着高展开,得到一个长方形,长方形的长等于圆柱的底面周长,宽等于圆柱的高。
(2)如果一个圆柱的侧面展开后是一个正方形,那么这个圆柱的底面周长和高就相等,高是直径的π倍。
2、圆柱的有关计算
(1)圆柱的侧面积=底面周长×高,用字母表示:S=ch=πdh=2πrh.
(2)圆柱的表面积=2×底面积+侧面积,用字母表示:S=2πr+2πrh.
【例题精讲】
例1、圆柱的认识
(1)圆柱一共有 3 个面,其中有 2 个底面,有一个 侧 面,把圆柱体的侧面展开;一般可以得到一个( 长方 )形。
(2)圆柱上、下两个面叫做( 底面 ),它们是( 相等 )的两个圆,两底面间的距离叫做圆柱的( 高 ),有( 无数 )条。
(3)如右图,已知圆柱的高为10厘米,底面半径为4厘米,剪切拼接后得到近似的长方体,求表面积增加( 80 )平方厘米。
解析:本题圆柱通过剪切类似的长方形,表面积增加的是长方体的两个侧面,宽是底面半径4厘米,高是10厘米,表面积增加2×4×10=80平方厘米。
例2、圆柱的表面积
一个圆柱的底面半径为3分米,高为5分米,求这个圆柱的侧面积和表面积。
解析:本题是根据圆柱的侧面积和表面积公式求。
即侧面积:2πrh=2×3.14×3×5=94.2平方分米
表面积:2πr+2πrh=2×3.14×3×3+94.2=150.72平方分米
例3、圆柱的切割与拼接
(1)把一个底面直径是5厘米的圆柱钢棍截成两段,表面积增加( 39.25 )平方厘米。
解析:本题圆柱截成两段增加的是两个底面圆的面积,
即2×3.14×(5÷2)=39.25平方厘米.
(2)把一个圆柱截取高为2厘米的部分后,表面积减少了50.24平方厘米,如果剩下部分的高为8厘米,求原来圆柱的表面积。
解析:本题一个圆柱截取高为2厘米的部分后,表面积减少了50.24平方厘米,减少的是圆柱高为2厘米的所对应的侧面积,就可以求出圆的半径
50.24÷2÷3.14÷2=4厘米。
原来圆柱的表面积为:2×3.14×4×4+2×3.14×4×(8+2)=351.68平方厘米。
例4、求右边组合图形的表面积。(单位:厘米)
解析:本题是求组合图形的表面积,关键点是左边圆柱的底面平移到长方体的左边被折叠部分,转化成一个长方体的表面积和一个圆柱的侧面积计算,即3.14×2×12+(18×6+18×4+6×4)×2=483.36平方厘米。
例5、把高10厘米的圆柱体按下图切开,拼成近似的长方体,表面积增加了40平方厘米,求这个圆柱体表面积是多少平方厘米?
解析:本题圆柱通过剪切类似的长方形,表面积增加的是长方体的两个侧面,增加的40平方厘米即为:2rh=40平方厘米
r=40÷2÷10=2(cm)
S=2πr+2πrh.
=2×3.14×2×2+2×3.14×2×10=150.72(平方厘米)
答:这个圆柱体表面积是150.72平方厘米。
例6、将一根长1米,底面半径为4分米的圆柱体木料,沿着底面直径劈开(如下图),表面积增加了多少平方分米?其中一半的表面积是多少平方分米?
解析:本题是将圆柱沿直径劈开,增加了两个长方形。
1米=10分米
增加面积:2×10×4×2=160(平方分米)
表面积:2×3.14×4×10÷2+3.14×4×4+10×4×2=255.84(平方分米)
答:表面积增加了160平方分米,其中一半的表面积是255.84平方分米。
例7、把一个圆柱的侧面展开,得到一个长31.4厘米,宽15.7厘米的长方形,这个圆柱的侧面积和表面积各是多少平方厘米?(分情况讨论)
解析:本题是由展开图求圆柱的表面积,圆柱的表面积不变,有变化的是圆柱的高和底,需要分情况讨论:
侧面积:31.4×15.7=492.98(平方厘米)
(1)圆柱底面周长为31.4厘米,高是15.7厘米。
底面积=3.14×(31.4÷3.14÷2)=78.5(平方厘米)
表面积:492.98+78.5×2=649.98(平方厘米)
(2)圆柱底面周长为15.7厘米,高是31.4厘米。
底面积=3.14×(15.7÷3.14÷2)=19.625(平方厘米)
表面积:492.98+19.625×2=532.23(平方厘米)
答:这个圆柱的侧面积是492.98平方厘米;表面积为649.98平方厘米或532.23平方厘米。
例8、如右图,是一个长方形铁皮,利用图中的阴影部分,刚好能做成一个油桶(接头处忽略不计),求这个油桶的表面积是多少?(π=3.14)
解析:本题由图得知16.56是由圆柱的侧面πd和一个圆d组成,可以推导出直径:16.56÷(1+3.14)=4(米),
圆柱的高:4×2=8(米)
表面积:(16.56-4)×8+3.14×(4+2)×2=125.6(平方米)
答:这个油桶的表面积是125.6平方米。
例9、用铁皮制作一个底面周长为47.1厘米的通风连接管(如图),制作50对该通风连接管至少要多少平方厘米铁皮?
解析:本题是一个不规则立体图形,2对可以拼接成一个圆柱,底面不变,高为4+6=10厘米,就可以求出50对该通风连接管的表面积。
即(4+6)×47.1÷2×50=11775(平方厘米)
答:至少要11775平方厘米铁皮。
【综合练习】
1、李师傅用铁皮加工做10节通风管,每节长1.2米,横截面直径为8分米,共要用铁皮多少平方米?(接口处忽略不计,得数用进一法保留整平方米)
解析:8分米=0.8米
0.8×3.14×1.2×10=30.144(平方米)≈31(平方米)
答:共要铁皮31平方米。
2、压路机的滚筒是一个圆柱,它的横截半径是5分米,长是2米,它滚动100周压过的路面有多大?
解析: 2米=20分米
2×3.14×5×20×100=62800(平方分米)
答:它滚动100周压过的路面有62800平方分米。
3、如图,是一根圆木沿着底面直径锯掉一半后剩余的部分,求它的表面积是多少?(单位:分米)
解析:表面积:20×10+3.14×(10÷2)+3.14×10×20÷2
=200+78.5+314
=592.5(平方分米)
4、下图是一块长方形铁皮(每个方格的边长表示1分米),剪下图中的涂色部分可以围成一个圆柱,这个圆柱的表面积是多少?
解析:表面积:2×3.14×2+2×3.14×1×1=18.84(平方分米)
答:这个圆柱的表面积是18.84平方分米。
5、如图,有一张长方形铁皮,剪下图中两个圆及一块长方形,正好可以做成1个圆柱体,这个圆柱体的底面半径为10厘米,那么原来长方形铁皮的面积是多少平方厘米?(π=3.14)
解析:长方形面积:10×2×(10×2×2+10×2×3.14)
=20×(40+62.8)
=2056(平方厘米)
答:原长方形铁皮的面积是2056平方厘米。
6、若一个圆柱的侧面展开图是一个正方形,底面圆直径是25厘米,求该圆柱体的表面积与侧面积的比例是多少?(结果用π表示)
解析: 侧面积:25π×25π=625π(平方厘米)
表面积:625π+π×(25÷2)×2=625π+312.5π
比:(625π+312.5π):625π=2π+1:2π
答:表面积与侧面积比是2π+1:2π。
7、用铁皮做一个如下图所示的空心管25双,需用铁皮多少?(单位:厘米)
解析:3.14×10×(20+30)÷2×25=19625(平方厘米)
答:需用铁皮19625平方厘米。
8、一个圆柱体的侧面展开图是一个长宽比为2:1的长方形,底面圆半径是9厘米,求该圆柱体的侧面积是多少?(分情况讨论)
解析:底面周长:3.14×2×9=56.52(厘米)
(1) 当长为底面周长时,侧面积:56.52×(56.52÷2)≈1597(平方厘米)
(2)当宽为底面周长时,侧面积:56.52×(56.52×2)≈6389(平方厘米)
答:该圆柱体的侧面积是1597平方厘米或6389平方厘米。
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