内容正文:
第二十九章 圆
29.3 弧长和扇形面积
第1课时 弧长和扇形面积
第2课时 圆锥的侧面积和全面积
情境引入
如图,在运动会的4×100米比赛中,甲和乙分别在第1跑道和第2跑道,为什么他们的起跑线不在同一处?
因为要保证这些弯道的“展直长度”
是一样的.
怎样来计算弯道的“展直长度”?
第1课时 弧长和扇形面积
知识点1
弧长公式
①
(1)半径为R的圆,周长是多少?
(2)圆的周长可以看作是多少度的圆心角所对的弧?
(3)1°圆心角所对弧长是多少?
思考
你能总结出弧长公式吗?
C=2πR
360°
3
弧长公式
圆的半径.
弧所对的圆心角的度数.
l =
4
解读
1.公式中,n表示1°的n倍,180表示1°的180倍,n,180 不带单位.
2.在弧长公式中,已知l,n,R中任意两个量,都可求出第三个量.
l =
5
例1
制造弯形管道时,经常要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图所示的管道的展直长度L.(单位:mm,结果取整数)
解析:由弧长公式,得弧AB的长
700mm
700mm
R=900mm
(
100 °
A
C
B
D
O
因此所要求的展直长度
L=2×700+1570=2970(mm).
6
拓展
弧、弧长、弧的度数之间的关系
(1)弧相等表示弧长、弧的度数都相等;
(2)度数相等的弧,弧长不一定相等;
(3)弧长相等的弧,弧的度数不一定相等;只有在同圆或等圆中,弧长相等的弧才是等弧.
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知识点2
扇形面积公式
②
扇形
如图,由组成圆心角的两条半径和圆心角所对的
弧围成的图形叫作扇形.记作扇形AOB.
想一想,怎么计算扇形的面积呢?
B
A
·
O
8
1.半径为r的圆,面积是多少?
2.圆心角为90°的扇形所对的面积是多少?
=
3.圆心角为1°的扇形所对的面积是多少?
=
思考
9
扇形面积公式
扇形的圆心角的度数.
=
圆的半径.
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对比弧长公式和扇形的面积公式,
可以用弧长表示扇形面积
11
解读
1.扇形面积公式中的n与弧长公式中的n一样,应该理解为1°的n 倍,
不带单位.
2.根据扇形面积公式和弧长公式,已知S扇形,l,n,R四个量中的任意两个,都可以求出另外两个.
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例2
如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6m,其中水面高0.3m,求截面上有水部分的面积(结果保留小数点后两位).
解:如图,连接OA,OB,过点O作弦AB的垂线,垂足为D,
交弧AB于点C,连接AC.
∵OD=OC-DC,OC=0.6,DC=0.3,∴OD=0.3.
∴OD=DC.
又AD⊥OC,
∴AD是线段OC的垂直平分线.
∴AC=AO=OC.
从而∠AOD=60°,∠AOB=120°.
则有水部分的面积S=S扇形OAB-S△OAB=
O
B
A
C
D
13
1.弧长公式:l=
2.扇形面积公式:
归纳
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随堂演练
6
1.已知扇形的圆心角为120°,半径为6,则扇形的弧长是 .
2.75°的圆心角所对的弧长是2.5πcm,则此弧所在的圆半径是 cm.
3.一个扇形的弧长为20πcm,面积是240πcm2,则扇形的圆心角是 .
4π
150°
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4.如图,已知扇形OAB 的半径为2,圆心角为90°,连接AB,则图中阴影部分的面积是( )
A.π-2 B.2π-4 C. 4π-2 D.4π-4
A
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5.草坪上的自动喷水装置能旋转220°,如果它的喷射半径是20m,求它能喷灌的草坪的面积.
解:
因此,它能喷灌的草坪的面积为 πm2.
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课堂小结
弧长和
扇形面积
弧长公式
扇形面积公式
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情境引入
生活中的圆锥
第2课时 圆锥的侧面积和全面积
知识点
圆锥
①
圆锥是由一个底面和一个侧面围成的几何体.
如图,连接圆锥顶点和底面圆周上任意一点的
线段叫作圆锥的母线.圆锥有无数条母线,它们都相等.
连接圆锥顶点与底面圆心的线段叫作圆锥的高.
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如果用r表示圆锥底面的半径, h表示圆锥的高线长, l表示圆锥的母线长,
那么r、h、l 之间数量关系是:
r2+h2= l2
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圆锥的侧面展开图
沿着圆锥的母线,把一个圆锥的侧面展开,得到一个扇形.
1.这个扇形的半径与圆锥中的哪一条线段相等?
2.这个扇形的弧长与底面圆的周长有什么关系?
3.圆锥的侧面积和这个扇形的面积有什么关系?
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圆锥的侧面展开图
l
o
扇形
侧面展开图扇形的半径=母线的长l
侧面展开图扇形的弧长=底面周长
圆锥侧面积=这个扇形的面积
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圆锥侧面积
设圆锥的母线长为l,底面圆的半径为r,那么这个扇形的半径为l,扇形的弧长为2πr,因此
圆锥的侧面积为 πrl
圆锥全面积为 πrl+πr2 = πr(r+l)
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例1
一个圆锥的侧面展开图是一个圆心角为120°、弧长为20 的扇形,试求该圆锥底面的半径及它的母线的长.
解:设该圆锥的底面的半径为r,母线长为a.
可得r=10.
解得a=30.
因此,该圆锥底面半径为10,母线长为30.
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例2
蒙古包可以近似地看成由圆锥和圆柱组成.如果想用毛毡塔建20个底面积为12m2 ,高为3.2m,外围高为1.8m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)?
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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;上面圆锥的高为 h1 = 3.2-1.8 = 1.4(m).
h1
r
h2
侧面积为 2π×1.954×1.8 ≈ 22.10 (m2),
侧面展开扇形的弧长为
因此,搭建20个这样的蒙古包至少需要的毛毡 20×(22.10 + 14.76) ≈ 738 (m2).
圆柱的底面圆半径为
圆锥的母线长为
圆锥的侧面积为
注意
1.圆锥的母线长都相等;
2.圆锥的母线l、高h及底面圆的半径r构成直角三角形,有l2=h2+r2,已知l ,h和r中任意两个量都可以求出第三个量.
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随堂演练
1.圆锥的母线长为13cm,底面半径为5cm,则此圆锥的高为( )
A.6cm B.8cm C.10cm D.12cm
2.圆锥的底面半径为3cm,母线长为6cm,则这个圆锥侧面展开图扇形的圆心角 是_______.
D
180°
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3.已知圆锥的母线长为5,底面半径为3,则圆锥的表面积为( )
A.15π B.24π C.30π D.39π
4.已知圆锥的底面的半径为3cm,高为4cm,则它的侧面积是 ,全面积是 .
B
15πcm2
24πcm2
30
5.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)
因此,所需油毡的面积至少是112m2.
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6.在△ ABC 中,∠ C= 90°,AC=6,BC=8.
(1)将△ ABC 以BC 所在直线为轴旋转一周,求所得旋转体的全面积;
(2)将△ ABC 以AC 所在直线为轴旋转一周,求所得旋转体的全面积.
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解:(1)∵∠ C=90°,AC=6,BC=8,
∴ AB= =10.
∴ S底=πAC2=36π,S侧=π×6×10=60π.
∴ S全=S底+S侧=96π.
(2)S底=πBC2=64π,S侧=π×8×10=80π,
∴ S全=S底+S侧=144π.
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课堂小结
圆锥
有关概念
面积公式
母线
侧面积:πrl
全面积:πr(r+l)
高
34
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