内容正文:
人教版(新教材) 九年级上册
29.3弧长和扇形面积
第2课时 圆锥体的侧面积和全面积
第二十九章 圆
1. [中考·淮安]如图,△ ABC 是 ⊙ O 的 内接 三 角 形, ∠ BAC =50 ° ,⊙ O 半 径 为 3,则的长为 _____________.
知识回顾
练一练
知识点链接
在半径为的圆中,圆心角为n°的弧长公式:
解:∵∠ BAC =50 °
∴ ∠ BOC =100 °
∴
1.[2025成都] 如图,的半径为1,,,是 上的三个点.若四边形为平行四边形,连结 ,则图中阴影部分的面积为 .
知识回顾
练一练
∵四边形为平行四边形
∴OC=AB
∵OC=OA=OB
∴AB=OA=OB
∴∠AOB=60°
∵OC∥AB
∴S△CAB= S△OAB
∴S阴影= S扇形OAB
解:连结
知识点链接
在半径为的圆中,圆心角为n°的扇形面积公式:
(1)生活中给我们圆锥形象的物品有很多,请大家说一说:
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(2)圆锥由几个面围城?如果将圆锥的侧面展开,能得到什么图形?
——圆锥体的侧面积和全面积
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环节一:圆锥及相关概念
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.
1.圆锥的结构
底面
侧面
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环节一:圆锥及相关概念
►圆锥的母线
圆锥底面圆周上的任意一点与圆锥顶点的连线
2.圆锥相关概念
O
S
A
母线
B
C
母线
母线特征: 圆锥有无数条母线,它们都相等
►圆锥的高
从圆锥的顶点到圆锥底面圆心之间的距离
h
►如果用r表示圆锥底面的半径,h表示圆锥的高线长,表示圆锥的母线长,那么r、h、之间数量关系
l
∟
底面半径
r
r、h、之间数量关系满足勾股定理:
。
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新知讲授
环节一:圆锥及相关概念
如图,把圆锥模型的侧面沿着母线剪开,展平侧面
h
l
r
活动
圆锥的侧面展开图是一个扇形
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环节二:圆锥的侧面展开图
h
l
r
l
3.圆锥的侧面展开图的结构
底面圆的周长与展开扇形的弧长相等
圆锥的母线与展开扇形的半径相等
圆锥的侧面积=扇形的面积
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环节二:圆锥的侧面展开图
侧面
展开图
r
l母线
l
扇形
R
圆锥侧面展开图扇形的半径(R)=母线的长(l);
圆锥侧面展开图扇形的弧长=底面周长。
底面圆周长C=2
C=2=
3.圆锥的侧面展开图的结构
n°
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新知讲授
环节二:圆锥的侧面展开图
5.圆锥的全面积计算方法
圆锥展开图是一个圆和一个扇形;
圆锥的全面积是底面积与扇形面积的和:
设圆锥的母线长为,底面圆的半径为,侧面展开图扇形的半径为,扇形的弧长为,因此圆锥的侧面积为:
侧面
展开图
r
【注意】
R 表示圆锥底面的半径,
表示圆锥的母线长.
S侧 = l弧长R=×2πr× = πr
S全= S底+S侧 = πr2+πr= πr(r+)
4.圆锥的侧面展开图的面积
n°
S侧 =
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例题讲解
例1.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.
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例2 如图所示的扇形中,半径R=10,圆心角θ=144°,用这个扇形围成一个圆锥的侧面.
(1)则这个圆锥的底面半径 r= . (2)这个圆锥的高h= .
A
C
B
θ
R=10
O
r
4
例题讲解
(1)解:∵C=2=
∴2=
解得: r=4
(2)由勾股定理得:
l2=h2+r2
102=h2+42
解得: h=
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例题讲解
例1 如图,毡房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,外围高为 1.8 m 的毡房,至少需要多少平方米毛毡 ( π 取3.142,结果取整数 ) ?
h1
r
h2
l
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例题讲解
例3. 如图,毡房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,外围高为 1.8 m 的毡房,至少需要多少平方米毛毡 ( π 取3.142,结果取整数 ) ?
h1
r
h2
l
解:下图是一个毡房的示意图.
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 r=≈1.954.
侧面积为 2π×1.954×1.8≈22.10.
圆锥的母线长 l=≈2.404,
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个这样的毡房至少需要毛毡
20×(22.10+14.76) ≈ 738(m2).
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课堂小结与知识梳理
1.圆锥是由一个底面和一个侧面围成的几何体,连接圆锥顶点和底面圆周上任意一点的线段叫做圆锥的母线,连接顶点和底面圆心的线段叫做圆锥的高.
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 .
①圆锥的侧面展开图是扇形;
②侧面展开图(扇形)的半径=母线的长;
③侧面展开图(扇形)的弧长=底面圆的周长.
扇形
母线
周长
3.圆锥的母线l,圆锥的高h,底面圆的半径r,存在关系式:l2=h2+r2,
圆锥的侧面积S=πrl;圆锥的全面积S全=S底+S侧=πr2+πrl.
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课堂演练
1.下列图形中,可能是圆锥侧面展开图的是( )
解:圆锥的侧面展开图是扇形
B
2.已知圆锥的母线长为8 cm,底面圆的直径为6 cm,则这个圆锥的侧面积是( )
A.96π cm2 B.48π cm2 C.33π cm2 D.24π cm2
解:S侧=×6π×8=24π cm2
D
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3.如图,在矩形中, ,点在边上,且,连接 ,以为圆心,长为半径画弧,交 边于点,将扇形 剪下来做成圆锥,则该圆锥底面半径为 。
解 四边形 是矩形,
.
,
, ,
.设圆锥的底面半径为 ,
则 , .
课堂演练
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课堂演练
4.如图,用一张边长为6 cm的等边三角形铁皮,剪下一个面积最大的扇形ADE,围成一个圆锥形工件的侧面(接缝忽略不计),则围成圆锥形工件的底面圆半径为( )
A. cm B. cm C. cm D.3 cm
解: ∵扇形ADE是面积最大的扇形,
∴以点A为圆心,AD为半径的圆与BC相切,设切点为F,连接AF,
∴∠AFB=90°,AD=AF.
∵△ABC为等边三角形,
∴BF=CF=BC=3 cm,∠BAC=60°,
∴AD=AF==3 cm.
设围成圆锥形工件的底面圆半径为r cm,
根据题意得2πr=,解得r=,
∴围成圆锥形工件的底面圆半径为 cm
B
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课堂演练
5.(2023四川内江中考)如图,用圆心角为120°,半径为6的扇形围成一个圆锥的侧面(接缝忽略不计),则这个圆锥的高是 .
解:设圆锥的底面圆半径为r,
根据题意得2πr=,解得r=2,
所以圆锥的高==4.
4
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6. 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).
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课堂演练
7.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,AB=7 cm,BC=CD=4 cm,以AB所在直线为轴旋转一周,得到一个几何体,求它的全面积.
解:∵在Rt△AOD中,AO=7-4=3(cm),OD=4 cm,
∴AD==5(cm),
∴所得到的几何体的全面积为:
π×4×5+π×4×2×4+π×4×4=68π(cm2).
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课堂演练
8.在数学试验课上,小莹将含30°角的直角三角尺分别以两条直角边所在直线为轴旋转一周,得到甲、乙两个圆锥,并用某作图软件画出如图所示的示意图.
甲 乙
小亮观察后说:“甲、乙圆锥的侧面都是由三角尺的斜边AB旋转得到的,所以它们的侧面积相等.”你认同小亮的说法吗?请说明理由.
解: 不认同小亮的说法. 理由:
设直角三角尺的边BC的长为a,
则AC=a,AB=2a,
则甲圆锥的侧面积为:π·BC·AB=π×a×2a=2πa2,
乙圆锥的侧面积为:π·AC·AB=π×a×2a=2πa2,
∴它们的侧面积不相等,∴不认同小亮的说法.
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9.小林要用一块矩形铁皮加工出一个底面半径为 ,高为 的锥形漏斗(如图①),要求只能有一条接缝(接缝忽略不计).
(1)求这个锥形漏斗的侧面展开图的圆心角度数;
(2)如图②③,有两种设计方案,请你计算一下,哪种方案所用的矩形铁皮面积较小.(参考数据: )
课堂演练
【解】设这个锥形漏斗的侧面展开图的圆心角度数为 .
底面半径为,
高为 ,
圆锥的母线长为
,
,
解得 ,
即这个锥形漏斗的侧面展开图的圆心角度数为 .
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9. 小林要用一块矩形铁皮加工出一个底面半径为 ,高为 的锥形漏斗(如图①),要求只能有一条接缝(接缝忽略不计).
(2)如图②③,有两种设计方案,请你计算一下,哪种方案所用的矩形铁皮面积较小.(参考数据: )
课堂演练
(2)易知 ,
在中, ,
. .
.
题图②的方案所需的矩形铁皮的面积为
.
易知 .
题图③方案所需的矩形铁皮的面积为
,
题图③的方案所用的矩形铁皮面积较小.
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谢谢聆听
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