内容正文:
29.3 弧长和扇形面积
课时1 弧长和扇形面积
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1.理解弧长和扇形面积公式的探求过程.
2.会利用弧长和扇形面积的计算公式进行计算.
学习目标
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【问题1】半径为的圆,周长是多少?
O
R
【思考】我们知道,弧是圆的一部分,弧长就是圆周长的一部分.想一想,如何计算圆周长?圆的周长可以看作多少度的圆心角所对的弧长?由此出发,1°的圆心角所对的弧长是多少?°的圆心角呢?
复习导入
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下图中各圆心角所对的弧长分别是圆周长的几分之几?
O
R
180°
O
R
90°
O
R
45°
(1) 圆心角是180°,占整个周角的,因此它所对的弧长是_____________.
(2) 圆心角是90°,占整个周角的,因此它所对的弧长是______________.
(3) 圆心角是45°,占整个周角的,因此它所对的弧长是______________.
=
在半径为R的圆中,因为360°的圆心角所对的弧长就是圆周长C=2πR
=
=
新知讲解
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由此我们可以得出:
O
R
1°
O
R
n°
1°的圆心角所对的弧长是_______,即______ ,于是, n °的圆心角所对的弧长为
新知讲解
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弧长公式:
注意:
1.用弧长公式进行计算时,要注意公式中的意义:表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的
2.在弧长公式中,已知中任意两个量,都可求出第三个量.
归纳
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【例1】制造弯形管道时,要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图所示管道的展直长度L.(单位:mm,精确到1mm)
分析:
管道的展直长度的长
典例精析
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【例1】制造弯形管道时,要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图所示管道的展直长度L.(单位:mm,精确到1mm)
解:由弧长公式,可得弧AB的长
因此所要求的展直长度L≈2×700+1570=2 970(mm).
答:管道的展直长度约为2 970mm.
典例精析
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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.
归纳
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【练习】一滑轮起重机装置(如图),滑轮的半径R=10cm,当重物上升15.7cm时,滑轮的一条半径绕轴心逆时针方向旋转多少度(假设绳索与滑轮之间没有滑动,取3.14)?
·
O
A
解:设半径绕轴心逆时针
方向旋转的度数为n°.
解得 n≈90°.
因此,滑轮旋转的角度约为90°.
巩固练习
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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.可以发现,扇形的面积除了与圆 的半径有关,还与组成扇形的圆心角的大小有关.在同圆或 等圆中,圆心角越大,扇形面积也就越大.那么,怎样计算圆半径为,圆心角为°的扇形面积呢?
O
A
B
O
A
B
新知讲解
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【问题1】半径为的圆,面积是多少?
O
R
【思考】由扇形的定义可知,扇形面积就是圆面积的一部分.想一想,如何计 算圆的面积?圆面积可以看作圆心角为多少度的扇形的面积?圆心角为1° 的扇形面积是多少?圆心角为°的扇形呢?
新知讲解
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O
R
180°
O
R
90°
O
R
45°
O
R
n°
圆心角占周角的比例=扇形面积占圆面积的比例 扇形的面积
=
=
=
新知讲解
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扇形面积公式:
注意:
1. 同样要注意公式中的意义:表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的
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.
S扇形
归纳
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大小不变时,对应的扇形面积与 有关, 越长,面积越大.
圆心角
半径
半径
圆的 不变时,扇形面积与
有关, 越大,面积越大.
圆心角
半径
圆心角
总结:扇形的面积与圆心角、半径有关.
【思考】扇形的面积与哪些因素有关?
新知讲解
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比较扇形面积公式与弧长公式,你有什么发现?
O
R
n°
S扇形
可以用弧长表示扇形的面积:
S扇形
其中为扇形的弧长, R为半径.
新知讲解
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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)
【分析】水面高0.3 m是指哪一条线段的长?这条线段应该怎样画出来?
线段DC.过点O作OD垂直于AB并交圆O于C.
【分析】要求图中阴影部分面积,应该怎么办?
阴影部分面积=扇形OAB的面积-△OAB的面积.
典例精析
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解:如图,连接,,过点作弦的垂线,垂足为,
交于点,连接.
∵ ,=0.6,=0.3,
∴.
∴.
又 ,
∴ 是线段的垂直平分线.
∴.
典例精析
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在Rt△AOD中,OA=0.6 m,OD=0.3 m,
∴AD= m,
∴AB=2AD= m.
从而∠=60°,∠=120°. 则有水部分的面积:
S=S△扇形OABS△OAB =×0.6²
=0.12π ≈0.22 (m²).
典例精析
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弧长和扇形面积
弧长公式
面积公式
S扇形
S扇形
课堂小结
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2.某扇形的圆心角为72°,面积为5π,则此扇形的弧长为( )
A.π B.2π C.3π D.4π
1.已知弧所对的圆周角为90°,半径是4,则弧长为 .
B
3.如图,∠ACB是⊙O的圆周角,若⊙O的半径为10,∠ACB=45°
,则扇形AOB的面积为( )
A.5π B.12.5π
C.20π D.25π
D
4π
当堂检测
基础
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4. 如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6cm,其中水面高0.9cm,求截面上有水部分的面积.
A
B
D
C
E
解:S=S扇形OAB + SΔOAB
当堂检测
提升
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5.如图, △ABC是边长为a的等边三角形,D,E,F分别是BC,CA,AB的中点,以A,B , C三点为圆心,为半径作圆,求图中阴影部分的面积.
S阴影= S△ABC -S扇形FBD-S扇形ECD-S扇形FAE= S△ABC -3×S扇形
当堂检测
提升
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解:连接 AD .
由题意得:CD =,AC = a .
∴ AD ==
∴S△ABC = BC×AD×= ,
∴S阴影 = S△ABC -3S扇形=×AD×BC-3×
=-
=
当堂检测
提升
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$