内容正文:
29.3 弧长和扇形面积
第2课时
圆锥的侧面积和全面积
人教版 九年级 数学(上)
第29章 圆
新课导入
观察下面图片,你能从中看出什么图形吗?
圆锥
2
探究新知
顶点
底面半径
侧面
探究一 观察右图圆锥的形成轨迹,说说它有哪些特征.
圆锥的相关概念
把连接圆锥顶点和底面圆上任意一点的线段 (如线段 SA,SB 等) 叫做圆锥的母线.
母线有____条,都_____.
无数
相等
l
如果用 r 表示圆锥底面圆的半径,h 表示圆锥的高,l 表示圆锥的母线长,那么 r、h、l 之间的等量关系是:____________.
r2 + h2 = l2
r
h
l
根据下列条件求值(其中r、h、l 分别是圆锥的底面半径、高线、母线长)
(1)l = 2,r=1 则 h=_______.
(2) h =3, r=4 则 l =_______.
(3) l = 10, h = 8 则r=_______.
5
6
h
O
r
填一填
圆锥的侧面展开图是什么图形?如何计算圆锥的面积?如何计算圆锥的全面积?
思考
圆锥与侧面展开图之间的关系:
沿着圆锥的母线,把一个圆锥的侧面展开,得到一个扇形.
l
r
o
扇形
圆锥侧面展开图的扇形的半径=母线的长l
l
r
o
扇形
圆锥侧面展开图的扇形的弧长=底面周长2πr
圆锥的侧面积
圆锥的侧面积=扇形的面积
l
r
o
扇形
扇形的弧长
半径
底面周长2πr
母线的长l
S侧= S扇形
S扇形=lR
=rl
S侧=rl
圆锥的全面积
=圆锥的侧面积+圆锥的底面积
l
r
o
扇形
圆锥的全面积
S全= S侧+ S底
=πrl+πr2
=πr(l+r)
l
r
o
扇形
n°
扇形的圆心角n°与圆锥底面半径r的关系
圆心角n°所对的弧长
=底面圆的周长
知识归纳
1.圆锥是由一个______和一个______围成的几何体,连接圆锥______和底面圆周上任意一点的线段叫作圆锥的母线,连接顶点和________的线段叫作圆锥的高.
底面
侧面
顶点
底面圆心
2.圆锥的侧面展开图是一个______,其半径为圆锥的______,弧长是圆锥底面圆的______.
3.圆锥的母线l,圆锥的高h,底面圆的半径r,存在关系式:__________,圆锥的侧面积S=_____;圆锥的全面积S全=S底+S侧=__________.
扇形
母线
周长
l2=h2+r2
πrl
πr2+πrl
蒙古包可以近似地看作由圆锥和圆柱组成的.如果想用毛毡搭建20个底面积为12 m2 ,高为3.2 m,外围高1.8 m的蒙古包,至少需要多少平方米的毛毡 (π取3.142,结果取整数)?
r
h1
h2
l
h2
例 1
例题与练习
解:如图是蒙古包的示意图.根据题意,
下面圆柱的底面积为 12 m2,
高为 h2 = 1.8 m;
r
h1
h2
l
h2
侧面积为 2π×1.954×1.8 ≈ 22.10 (m2),
侧面展开扇形的弧长为2π×1.954 ≈ 12.28(m)
圆柱的底面圆半径为r=
圆锥的母线长为l=
上面圆锥的高为 h1 = 3.2-1.8 = 1.4(m).
因此,20×(22.10 + 14.76) ≈ 738 (m2).
答:至少需要 738 m2 的毛毡.
圆锥的侧面积为×2.404×12.28≈14.76 (m2)
r
h1
h2
l
h2
例 2
如图,半径是10 cm的纸片,剪去一个圆心角是120°的扇形(图中阴影部分),用剩余部分围成一圆锥,求圆锥的高和底面圆的半径.
解:设底面圆的半径为r,圆锥的高为h,母线长a,则a=10 cm.
由弧长公式l=,得l==π(cm),
∴2πr=π,解得r=.
∴圆锥的高h===(cm).
∴圆锥的高为 cm,底面圆的半径为 cm.
例 3
一个圆锥的高是10 cm,侧面展开图是半圆,求圆锥的侧面积.
解:设圆锥的底面半径为r,母线长为l.
∵圆锥的高为10 cm,
∴l2-r2=100.
又∵侧面展开图是半圆,
∴S扇形=S圆,即·2πr·l=πl2
∴l=2r.把l=2r代入l2-r2=100,得r2=.
∴圆锥的侧面积S侧=πrl=πr·2r=2πr2=2π·=(cm2).
1.圆锥的底面半径是6,母线长18,求它的侧面展开图的圆心角.
解:圆锥侧面展开图圆心角公式n=
底面半径r=6,母线长l=18
n===120
答:侧面展开图的圆心角是120
2. 如图,圆锥形的烟囱帽的底面圆的直径是80cm,母线长是50cm,制作100个这样的烟囱帽至少需要多少平方米的铁皮?
答:至少需要20πm2的铁皮.
2000π×100=200000π(cm2)=20π(m2).
解: S侧 =rl=40=2000(cm2)
3.一个圆锥的侧面展开图是半径为8 cm、圆心角为120°的扇形,则此圆锥底面圆的半径为_____.
cm
3.如图,已知圆锥的底面圆的半径r为10 cm,母线长l为40 cm,求它的侧面展开图的圆心角和它的全面积.
解:设侧面展开图的圆心角为n°.
∴的长为2πr=20π cm.
∵SA=40 cm,
∴20π=,解得n=90,
∴它的侧面展开图的圆心角为90°,
∴S全=S侧+S底=+100π=500π(cm2).
圆锥的侧面积和全面积公式:
扇形的圆心角n°与圆锥底面半径r的关系:n=
l
r
o
扇形
n°
2πr
l
课堂小结
S侧= S扇形=𝛑 rl
S全= S侧+ S底=𝛑 rl+𝛑
随堂检测
1.一个圆锥形的冰淇淋纸筒,其底面直径为6cm, 高为4cm,围成这样的冰淇淋纸筒所需纸片的面积为( )
A. B.
C. D.
D
2.已知圆锥的底面半径为5 cm,母线长为13 cm ,则这个圆锥的侧面积是( )
A.60π cm 2 B.65π cm 2
C.120π cm 2 D.130π cm 2
B
3.如图,粮仓的顶部是圆锥形,这个圆锥的底面周长为32 m,母线长为7 m,为了防雨,需要在它的顶部铺上油毡,则所需油毡的面积至少为多少平方米?
解:S==×32×7=16×7=112(m2)
答:所需油毡的面积至少是112m2.
$