内容正文:
29.3 弧长和扇形面积
课时2 圆锥的侧面积和全面积
BY YUSHEN
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1.了解圆锥母线的定义.
2.掌握圆锥侧面积和全面积的计算公式,并会应用公式解决问题.
学习目标
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弧长公式:
扇形面积公式:
1.一个扇形的半径4,圆心角为90°,则此扇形的弧长为_____.
2.若扇形的半径为2,圆心角为90°,则这个扇形的面积为_____.
3.在半径为6的圆中,100°的圆心角所对的扇形面积等于________.
知识回顾
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顶点
底面半径
侧面
问题1:观察右图圆锥的形成轨迹,说说它有哪些特征.
圆锥是由一个底面和一个侧面围成的,它的底面是一个圆,侧面是一个曲面.
知识点1:圆锥及其相关概念
新知探究
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圆锥的高
S
A
O
r
母线
连接圆锥顶点与底面圆心的线段叫作圆锥的高.
圆锥的母线
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.
圆锥的高
圆锥有无数条母线,
它们都相等.
归纳
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问题2:圆锥的母线、高、半径三者之间有什么关系?
如果用 r 表示圆锥底面圆的半径,h 表示圆锥的高线长,l 表示圆锥的母线长,那么r,h,l 之间的数量关系是: .
r2+h2=l2
圆锥的高
S
A
O
r
母线
h
l
新知探究
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填一填: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
巩固练习
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l
r
O
扇形
圆锥的侧面展开图是扇形.
活动:和同伴交流,完成下列问题.
问题1:沿着圆锥的母线,把一个圆锥的侧面剪开并展平,圆锥的侧面展开图是什么图形?
知识点2:圆锥的侧面展开图
问题2:这个扇形的弧长与底面的周长有什么关系?
问题3:这个扇形的半径与圆锥中的哪一条线段相等?
相等
母线
新知探究
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思考1:如何计算圆锥的侧面积?
圆锥侧面展开图扇形的半径 = 母线的长 ( l )
圆锥侧面展开图扇形的弧长 = 底面圆周长 ( 2πr )
圆锥的侧面积
扇形的面积
=
扇形面积公式
圆锥的侧面积
l
r
O
扇形
新知探究
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思考2:如何计算圆锥的全面积呢?
圆锥的全面积 = 侧面积 + 底面积
r 是底面圆的半径,l 是圆锥的母线长.
l
r
O
扇形
新知探究
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1.已知一个圆锥的底面半径为 12 cm,母线长为 20 cm,则这个圆锥的侧面积为_________,全面积为_________.
240π cm2
384π cm2
2.已知圆锥的底面直径为 4,母线长为 6,求它的侧面积.
S侧=πrl =π×2×6=12π.
巩固练习
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例1:蒙古包可以近似地看作由圆锥和圆柱组成.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毛毡(π取3.142,结果取整数)?
分析:蒙古包的全面积 = 圆锥的侧面积 + 圆柱的侧面积
典型例题
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r
h1
h2
l
2πr
h2
解:如图是一个蒙古包的示意图.
根据题意,
下部圆柱的底面积为 12 ,
高 h2=1.8;
上部圆锥的高 h1=3.2-1.8=1.4.
圆柱的底面圆的半径
侧面积为 2π×1.954×1.8≈22.10 .
蒙古包的全面积 = 圆锥的侧面积 + 圆柱的侧面积
r=≈1.954,
典型例题
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r
h1
h2
l
2πr
h2
侧面展开扇形的弧长为 2π×1.954≈12.28,
圆锥的侧面积为 ×2.404×12.28≈14.76.
因此,搭建 20个这样的蒙古包至少需要毛毡20×(22.10+14.76)≈738(m2).
圆锥的母线长
l=≈2.404.
典型例题
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1.在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=3,BC=4,以AC所在直线为轴,把△ABC旋转1周,得到圆锥,则该圆锥的侧面积为( )
A. 12π B. 15π C. 20π D.24π
C
2.将圆锥的侧面沿一条母线剪开后展平,所得扇形的面积为4π cm2,圆心角θ为90°,圆锥的底面圆半径为_______.
1cm
随堂小练
基础
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3.如图,圆锥的底面圆心为O,顶点为A,母线l长为4,母线l与高AO的夹角为30°,那么圆锥侧面展开图的面积为__________.
8π
解析 :∵母线l与高AO的夹角为30°,母线l长为4,
∴圆锥的底面圆的半径r=×4=2,
∴圆锥侧面展开图的面积=πrl=π×2×4=8π.
随堂小练
基础
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4.如图,已知扇形OAB的半径为6 cm,圆心角的度数为120°,若将此扇形围成一个圆锥,则:
(1)围成的圆锥的侧面积为多少?
∴圆锥的侧面积 .
解:由已知得扇形的半径 R = 6cm.
随堂小练
提升
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(2) 该圆锥的底面半径是多少?
根据题意得 ,解得 r=2.
解:该圆锥的底面半径为r cm,
即圆锥的底面半径为 2 cm.
随堂小练
提升
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侧面积公式:S侧=πrl,
全面积公式:S全=S侧+S底=πr(r+l).
圆锥的侧面积
和全面积
母线、高、底面半径的关系:r2+h2=l2
侧面展开图:
①其侧面展开图扇形的半径=母线的长l,②侧面展开图扇形的弧长=底面周长.
课堂小结
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