摘要:
**基本信息**
本专项聚焦圆的面积应用,通过生活场景题组系统构建“公式应用-组合转化-实际决策”的解题方法链,强化几何直观与应用意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础公式应用|1,3,7,12|直径/半径→面积(S=πr²),周长→半径→面积(r=C/2π)|从圆的基本要素到面积公式的直接应用|
|圆环/半圆环面积|2,17,21,22|外圆半径-内圆半径→圆环面积(S=π(R²-r²))|圆面积公式拓展到环形区域,体现“整体-部分”关系|
|组合图形面积|4,8,14,16|分解为圆/扇形/正方形等基本图形,面积求和/差|空间观念培养,复杂图形转化为基本图形组合|
|实际决策应用|5,13,20|通过面积计算解决比较、判断等实际问题|应用意识提升,用数学语言表达现实世界数量关系|
内容正文:
第二单元运用圆的面积解决问题
一、解答题
1.马大爷用竹篱笆围了一个圆形菜地,直径为20米,至少用了竹篱笆多少米?如果菜地全部种上白菜,平均每平方米种4兜,一共可以种白菜多少兜?
2.一个圆形花坛,半径为3米,沿花坛的周围修一条1米宽的小路。这条小路的面积是多少平方米?
3.爸爸在家里的院子里建了一个圆形的鱼池,鱼池的直径是4米。这个鱼池的面积是多少平方米?如果每平方米可以养4条锦鲤。这个鱼池大约可以养多少条锦鲤?
4.如图是育才小学的运动场。两头是半圆,中间是长80米,宽40米的长方形,这个运动场的占地面积是多少平方米?
5.张叔叔到蛋糕店想买一个直径30厘米的蛋糕,可是直径30厘米的蛋糕卖完了,售货员想给张叔叔换成两个直径15厘米的蛋糕。如果你是张叔叔,你同意这种换法吗?为什么?(请结合本学期所学知识,用自己喜欢的方式从数学角度加以说明)
6.公园里有一个圆形荷花池,李老师告诉同学们,他围着荷花池走一圈,正好走了628步,平均每步长0.5米。这个荷花池的占地面积是多少平方米?
7.如今,很多景区推出了颜值与文化气息兼具的文创雪糕。下图是惠州市合江楼文创雪糕,若其圆形主体的周长为18.84厘米,则这部分的面积是多少平方厘米?
8.如图,草地上有一个长5m、宽3m的小屋,在小屋的墙角处有一个木桩,木桩上拴着一只羊。如果拴羊的绳子长6m,那么这只羊可以吃到的草的范围是多少平方米?(羊的身长和打结处忽略不计)
9.指南针是我国古代四大发明之一,战国时期出现的司南是世界上最早的磁性指南仪器。下图是司南的模型,它的底座是边长为22厘米的正方形,中间有一个半径为5厘米的圆形凹槽。请你算一算,正方形和圆之间的面积是多少平方厘米?
10.刘大爷家的鸡舍,是用篱笆靠墙围成的半圆形,篱笆长62.8米。
(1)鸡舍占用了多少米的墙体?
(2)鸡舍的面积有多大?
11.湛江三帆标志即雕塑《风正帆悬》,位于人民大道与乐山路的交叉环岛路口,建于1990年,其主体由三面高度错落(最高达30米)的弧形帆体构成,形似迎风张开的船帆,象征湛江作为滨海城市的航海文化。“三帆”雕塑底部花坛呈圆形,这个花坛的周长是251.2米,“三帆”雕塑的占地面积是多少平方米?
12.一个底面是圆形的蒙古包,量得它的底面周长是25.12米,这个蒙古包的占地面积是多少平方米?
13.红红和军军同时从圆形广场的最外侧的某点出发,沿着场地最外侧的边背向而行,跑步出发,经过4分钟两人第一次相遇。红红的速度是150米/分,军军速度是164米/分。红红查阅资料知道:大型广场面积:大于等于10万平方米;中型广场面积:3万平方米—10万平方米之间;小型广场面积:低于3万平方米。请问:红红和军军跑步的这个广场属于哪种广场?(π取3.14)
14.如图,生态园有个花坛,中间正方形的边长是6米,正方形的顶点正好是4个扇形的圆心,扇形的半径是2米,这个花坛的面积是多少平方米?
15.一个正方形花坛,周长40米,在花坛的中心留出了一个半径2米的圆形地种一棵桂花,其余地方种玫瑰花,种玫瑰花的面积是多少平方米?
16.施施同学参加本次数理思维运动会数学手抄报竞赛,她在手抄报的标题旁设计了一个花瓣状装饰图。该图以边长为2厘米的正方形的4条边为直径,分别向正方形外侧作4个半圆,围成封闭的四叶花瓣状图形(如下图)。这个装饰图的面积是多少平方厘米?
17.社区居委会要在小区的一个半圆形喷水池外围(如图)修一条宽2米的小路。已知水池的半径是8米,这条小路的面积是多少平方米?
18.古诗有云:“圆中方有致,檐下燕归梁”,“圆中方”造型的窗户体现了中式建筑之美,现在要做这样一幅木边框的窗户,中间正方形部分需要糊上一层纸,已知该窗户圆形部分周长为3.14米,需要糊纸部分的面积为多少?(边缘宽度不计)
19.中国古钱币是文化艺术宝库中的珍宝,现在人们运用它的造型创作了许多精美的饰品。如图所示,这个古钱币外形是直径为6厘米的圆,内部是一个边长为0.8厘米的正方形,则正方形与圆之间(阴影部分)的面积是多少平方厘米?
20.光伏板技术这些年已走进千家万户。陈先生家的天台因地制宜,安装了一块直径6米的圆形单晶硅光伏板。在达到有效光照时间的前提下(一般每天4小时),每平方米光伏板一天能转化电能0.5千瓦时。照这样计算,陈先生家的光伏板一天能转化电能多少千瓦时?
21.小区要新建一个圆形花坛,周长是25.12米。
(1)这个花坛的占地面积是多少平方米?
(2)在这个花坛的周围铺一条宽为1米的小路,小路的面积是多少平方米?
22.妈妈为笑笑生日准备了一款双层圆形蛋糕,内层蛋糕胚的直径是16厘米,外层蛋糕坯的直径比内层多4厘米。
(1)要给内层蛋糕坯的边缘围一圈奶油花边,这圈花边至少需要多少厘米?
(2)内外两层蛋糕坯之间的环形区域要铺满巧克力酱,铺满巧克力酱的区域面积是多少平方厘米?
23.如图,OF是一根长20厘米的木棒。
(1)若绕它的中点G旋转180°,这根木棒扫过的面积是多少平方厘米?
(2)若绕它的端点O旋转一周,GF扫过的面积是多少平方厘米?
24.中国5G基站覆盖广泛。某城市计划在一个圆形公园中央部署5G信号塔,公园的直径是40米。(π取3.14)
(1)要在公园外围修一条宽2米的环形步道,步道的面积是多少平方米?
(2)该公园计划种植草坪的面积占公园总面积(含步道的面积)的,草坪的面积约是多少平方米?
25.小明家新购置了一张圆形餐桌,用于日常家庭聚餐和招待客人。
(1)已知餐桌桌面的直径为3米,这个桌面的面积是多少平方米?(π取3.14)
(2)为方便取菜,在餐桌中央放置了一个半径为1米的圆形玻璃转盘。请问转盘放置后,剩下的桌面(即转盘与餐桌之间的环形区域)面积是多少平方米?(取3.14)
参考答案
1.62.8米;1256兜
【分析】求竹篱笆长度就是求圆形菜地的周长,根据圆的周长C=πd列式计算;
求白菜总兜数需先算出菜地的面积,即根据圆的面积S=πr2列式计算,再乘每平方米种的兜数。
【详解】(1)3.14×20=62.8(米)
答:至少用了竹篱笆62.8米。
(2)20÷2=10(米)
3.14×102
=3.14×100
=314(平方米)
314×4=1256(兜)
答:一共可以种白菜1256兜。
2.21.98平方米
【分析】小路是围绕花坛的圆环,圆环内圆半径为花坛的半径3米,外圆半径等于花坛半径加小路宽度,用圆环面积公式即可求出小路面积。
【详解】(米)
(平方米)
答:这条小路的面积是21.98平方米。
3.12.56平方米;50条锦鲤。
【分析】先用鱼池的直径除以2求出半径,再根据圆的面积公式S=πr2,π取3.14,求出鱼池面积,再用面积乘每平方米养锦鲤的数量,结合鱼的数量为整数的实际情况取近似值。
【详解】鱼池半径:4÷2=2(米)
鱼池面积:3.14×22
=3.14×4
=12.56(平方米)
可养锦鲤数量:12.56×4=50.24≈50(条)
答:这个鱼池的面积是12.56平方米,大约可以养50条锦鲤。
4.4456平方米
【详解】根据图示,这个运动场的占地面积等于长80米,宽40米的长方形的面积,加上2个半圆的面积,将数值代入解答即可。
【解答】根据分析,解答如下:
R=40÷2=20(米)
80×40+3.14×202
=80×40+3.14×400
=3200+1256
=4456(平方米)
答:这个运动场的占地面积是4456平方米。
5.
不同意
理由:通过圆的面积公式计算可知,两个直径15厘米的蛋糕面积是353.25平方厘米,一个直径30厘米的蛋糕面积是706.5平方厘米,前者总面积小于后者的面积,换法不划算
【分析】要判断是否同意换法,需比较1个直径30厘米蛋糕的面积和2个直径15厘米蛋糕的总面积,利用圆的面积分别计算后对比大小即可。
【详解】(厘米)
(平方厘米)
(厘米)
(平方厘米)
答:如果我是张叔叔,我不同意这种换法,通过圆的面积公式计算可知,两个直径15厘米的蛋糕面积是353.25平方厘米,一个直径30厘米的蛋糕面积是706.5平方厘米,前者总面积小于后者的面积,换法不划算。
6.7850平方米
【分析】先通过步数乘每步长度得到圆形荷花池的周长,再根据圆的周长公式求出半径(r=C÷π÷2),最后利用圆的面积公式S=πr2计算占地面积。
【详解】628×0.5=314(米)
314÷3.14÷2
=100÷2
=50(米)
3.14×502
=3.14×2500
=7850(平方米)
答:这个荷花池的占地面积是7850平方米。
7.平方厘米
【分析】根据圆的周长()反求出半径。圆的面积,根据公式计算即可。
【详解】
(厘米)
(平方厘米)
答:这部分的面积是平方厘米。
8.92.63平方米
【分析】根据题意,这只羊可以吃到的草的范围如下图阴影部分所示。阴影部分①的面积是以6米为半径圆面积的,阴影部分②的面积是以3米为半径圆面积的,阴影部分③的面积是以1米为半径圆面积的。将三块阴影部分面积加在一起即为这只羊可以吃到的草的范围大小。据此解答。
【详解】×3.14×+×3.14×+×3.14×
=×3.14×36+×3.14×+×3.14×
=×3.14×36+×3.14×9+×3.14×1
=84.78+7.065+0.785
=92.63(平方米)
答:这只羊可以吃到的草的范围是92.63平方米。
9.平方厘米
【分析】正方形和圆之间的面积需要用正方形的面积(边长边长)减去圆的面积(),据此解答。
【详解】
(平方厘米)
答:正方形和圆之间的面积是平方厘米。
10.(1)米;
(2)平方米
【分析】先通过半圆的弧长,半圆的弧长为米,求出半径,再用半径乘得到直径(即墙体长度);
半圆的面积公式等于圆的面积的一半,圆的面积公式为:,代入公式计算得到半圆的面积。
【详解】(1)
(米)
答:鸡舍占用了米的墙体。
(2)(米)
(平方米)
答:鸡舍的面积有平方米。
11.
5024平方米
【分析】要求雕塑的占地面积即求圆形花坛的面积,需先根据圆的周长求出半径,再代入圆的面积公式计算。
【详解】
(米)
(平方米)
答:“三帆”雕塑的占地面积是5024平方米。
12.
50.24平方米
【分析】求蒙古包的占地面积就是求它的底面积,根据圆的周长公式可知,先求出底面半径,再根据圆的面积公式,即可求出占地面积。
【详解】25.12÷3.14÷2
=8÷2
=4(米)
3.14×42
=3.14×16
=50.24(平方米)
答:这个蒙古包的占地面积是50.24平方米。
13.大型广场
【分析】根据题意,先根据速度和×相遇时间=总路程求出红红和军军跑的总路程,即这个圆形广场的周长,根据圆的周长=2πr,求出广场的半径,再利用圆的面积=πr2,求出广场的面积,最后与三种广场的面积进行比较,判断出广场的类型
【详解】(150+164)×4
=314×4
=1256(米)
1256÷3.14÷2
=400÷2
=200(米)
3.14×2002
=3.14×40000
=125600(平方米)
10万=100000
125600>100000
答:红红和军军跑步的这个广场属于大型广场。
14.73.68平方米
【分析】观察图形,花坛由中间正方形和四个扇形组成,正方形顶点是四个扇形的圆心,每个扇形圆心角为270°(圆);4个圆合起来相当于3个完整半径2米的圆。花坛总面积等于1个正方形面积加上3个圆的面积。根据正方形面积公式S=a2,圆的面积公式S=πr2,π取3.14,代入数值计算即可。
【详解】6×6=36(平方米)
3.14×22×3
=3.14×4×3
=12.56×3
=37.68(平方米)
36+37.68=73.68(平方米)
答:这个花坛的面积是73.68平方米。
15.
87.44 平方米
【分析】要求种玫瑰花的面积,需用正方形花坛的面积减去中间圆形地的面积。
已知正方形周长,可根据“边长=周长÷4”求出边长,再求正方形面积;已知圆半径,可根据“”求圆面积,最后相减求解。
【详解】40÷4=10(米)
10×10=100(平方米)
3.14×=12.56(平方米)
100-12.56=87.44(平方米)
答:种玫瑰花的面积是87.44平方米。
16.10.28平方厘米
【分析】这个四叶花瓣状装饰图由4个以正方形边长为直径的半圆和中间的正方形组成,先用正方形的边长除以2求出半圆的半径,再把4个半圆转化为2个完整的圆,根据圆的面积公式S=πr2,π取3.14,求出它们的面积,再根据正方形面积=边长×边长,求出中间正方形的面积,最后将2个圆的面积与正方形的面积相加,即可求出这个装饰图的总面积。
【详解】3.14×(2÷2)2×2+2×2
=3.14×12×2+2×2
=3.14×1×2+2×2
=6.28+4
=10.28(平方厘米)
答:这个装饰图的面积是10.28平方厘米。
17.
平方米
【分析】这条小路实际上是一个半圆环。要求小路的面积,就是用外半圆的面积减去内半圆(喷水池)的面积。内圆半径是8米,外圆半径是(米),利用圆环面积公式求出整圆环面积,再除以2得到半圆环面积。
【详解】
(平方米)
答:这条小路的面积是56.52平方米。
18.0.5平方米
【分析】外圆内方中间的正方形对角线长度等于外圆的直径,正方形可以看成两个以对角线为底、半径为高的三角形。已知圆的周长,根据圆的周长公式,求出圆的直径与半径,再根据,求出一个三角形面积,三角形面积乘2即为正方形面积。
【详解】3.14÷3.14=1(米)
1÷2=0.5(米)
1×0.5÷2×2
=0.5÷2×2
=0.25×2
=0.5(平方米)
答:需要糊纸部分的面积为0.5平方米。
19.27.62平方厘米
【分析】圆的面积=,正方形面积=边长×边长,阴影部分的面积=外圆的面积-内部正方形的面积。
【详解】3.14×(6÷2)2-0.8×0.8
=3.14×32-0.64
=3.14×9-0.64
=28.26-0.64
=27.62(平方厘米)
答:正方形与圆之间(阴影部分)的面积是27.62平方厘米。
20.14.13千瓦时
【分析】先根据直径求出半径,再利用圆的面积公式S=πr2求出光伏板的面积,最后用每平方米光伏板一天能转化电能数乘光伏板的面积。
【详解】光伏板的半径:6÷2=3(米)
光伏板的面积:
3.14×32
=3.14×9
=28.26(平方米)
一天转化电能:0.5×28.26=14.13(千瓦时)
答:陈先生家的光伏板一天能转化电能14.13千瓦时。
21.(1)50.24平方米
(2)28.26平方米
【分析】(1)已知圆形花坛的周长是25.12米,根据圆的周长公式C=2πr,可知r=C÷π÷2,由此求出圆的半径;再根据圆的面积公式S=πr2,求出花坛的占地面积。
(2)求小路的面积,就是求圆环的面积。先用内圆半径加上小路的宽度,求出外圆的半径。再根据圆环的面积公式S环=π(R2-r2),代入数据计算求解。
【详解】(1)花坛的半径:
25.12÷3.14÷2
=8÷2
=4(米)
花坛的占地面积:
3.14×42
=3.14×16
=50.24(平方米)
答:这个花坛的占地面积是50.24平方米。
(2)外圆半径:4+1=5(米)
小路的面积:
3.14×(52-42)
=3.14×(25-16)
=3.14×9
=28.26(平方米)
答:小路的面积是28.26平方米。
22.(1)
50.24厘米
(2)
113.04平方厘米
【分析】(1)根据圆的周长公式求出周长,即为内层蛋糕胚边缘花边的长度。
(2)分别用直径长度除以2求出内圆和外圆的半径,再根据圆环面积公式 求出圆环的面积,即为内外两层蛋糕胚之间铺满巧克力酱的区域面积。
【详解】(1)3.14×16=50.24(厘米)
答:这圈花边至少需要50.24厘米。
(2)16+4=20(厘米)
20÷2=10(厘米)
16÷2=8(厘米)
3.14×(102-82)
=3.14×(100-64)
=3.14×36
=113.04(平方厘米)
答:铺满巧克力酱的区域面积是113.04平方厘米。
23.(1)314平方厘米
(2)942平方厘米
【分析】(1)因为G是OF的中点,所以OG=GF=20÷2=10厘米。绕中点G旋转180°,木棒扫过的面积是半径为10厘米的圆的面积,根据圆的面积公式S=πr2(π取3.14),代入半径,求出扫过的面积。
(2)绕端点O旋转一周时,GF扫过的区域是圆环,外圆半径R=20厘米,内圆半径r=10厘米,根据圆环面积公式S=π(R2-r2),代入半径,即可解答。
【详解】(1)20÷2=10(厘米)
3.14×102
=3.14×100
=314(平方厘米)
答:这根木棒扫过的面积是314平方厘米。
(2)3.14×(202-102)
=3.14×(400-100)
=3.14×300
=942(平方厘米)
答:GF扫过的面积是942平方厘米。
24.(1)263.76平方米
(2)1139.82平方米
【分析】(1)根据圆环的面积=大圆的面积-小圆的面积,解答此题即可。圆的面积S=πr2。
(2)利用圆的面积公式算出公园的总面积,再乘即可。圆的面积S=πr2。
【详解】(1)40÷2=20(米)
20+2=22(米)
3.14×222-3.14×202
=3.14×484-3.14×400
=1519.76-1256
=263.76(平方米)
答:步道的面积是263.76平方米。
(2)
=3.14×484
=1519.76
=1139.82(平方米)
答:草坪的面积约是1139.82平方米。
25.(1)7.065平方米
(2)3.925平方米
【分析】(1)求这个桌面的面积,就是求直径是3米的圆的面积,根据圆的面积=π×半径2,代入数据,即可解答。
(2)求剩下的桌面面积,就是求圆环的面积,根据圆环的面积=π×(大圆半径2-小圆半径2),代入数据,即可解答。
【详解】(1)3.14×(3÷2)2
=3.14×1.52
=3.14×2.25
=7.065(平方米)
答:这个桌面的面积是7.065平方米。
(2)3÷2=1.5(米)
3.14×(1.52-12)
=3.14×(2.25-1)
=3.14×1.25
=3.925(平方米)
答:剩下的桌面面积是3.925平方米。
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