内容正文:
第3章 代数式
3.2 代数式的值(第2课时)
利用公式与代数式求值
数学新教材人教版 七年级上册
情境引入
公式把一类数量关系统一起来
熟悉的公式
路程公式把路程、速度、时间联系起来。已知速度与时间,可以代入公式求路程;公式中的字母各有确定含义。
几何中的公式
长方形面积、三角形面积、圆的面积以及长方体体积,也都能用含字母的式子表达。本课先由图形确定公式,再代入具体数值计算。
情境引入
示例
长方形面积公式S=ab中,a=8 cm、b=5 cm,求S,并说明a、b与S各表示什么。
答: cm²;a、b表示长与宽,S表示面积。
代入。
长度相乘得到面积,结果单位为平方厘米。
情境引入
组合图形先看组成
整体与部分
有些跑道由直道和弯道组成,有些材料是在大图形中挖去小图形。先识别每一部分,才能决定最终是把它们相加还是相减。
本课路线
读图辨认尺寸→用基本公式列出各部分→组合为所求量→代入求值。不能只见某个数字就套一个熟悉公式,而忽略图形整体。
新知讲授
长度、面积与体积的单位
不同数量
周长的单位是cm、m等长度单位;面积使用cm²、m²;体积使用cm³、m³。单位是检验所列式子是否表达正确量的一条线索。
先统一单位
同一道面积或体积计算中,所有长度应先用相同单位。若一条边用米、另一条边用厘米,直接相乘会使结果无法按预想单位解释。
新知讲授
圆的半径与直径
周长
圆的周长可写成或,其中d=2r。已知直径时不能再把它当半径乘2,否则会把周长多算一倍。
面积
圆面积为,需要半径。若给直径,应先除以2再平方。平方作用于半径整体,不是只把2或π平方。
新知讲授
两段半圆弧合成一个圆
弧长组成
跑道两端为直径相同的半圆,两段弯道的弧长合起来等于一个圆的周长,直径仍为原来的b,所以弯道合长为πb。
不计内部直径
半圆的直径是直道与弯道衔接处的尺寸,不属于最外侧跑道的弧长。求跑道周长时,不能额外把两条直径再加进去。
新知讲授
挖去部分用面积相减
关系
三角尺的面积=外部三角形面积−内部圆孔面积。两个面积采用相同的面积单位,才能直接相减。
条件
需要确认孔完全位于三角形内,且题目所给a、b对应三角形的一组底和高。不能把任意两条边直接作为底高相乘。
新知讲授
圆环的两个半径
面积关系
外圆半径R、内圆半径r,圆环面积为。实际图形要求R>r>0,外圆面积一定大于内圆面积。
避免混淆
R−r表示环的厚度,不是圆环本身的半径,所以不能代替圆环面积。应分别求两个完整圆的面积。
新知讲授
立体体积按底面积乘高
长方体
长a、宽b、高b的纸箱,体积为。重复的b出现两次,因此写平方;不能写成2ab。
空心圆柱
钢管材料体积=外圆柱体积−内空心圆柱体积,也可用圆环横截面积乘管长。两种方法描述的是同一段实际材料。
新知讲授
近似值怎样处理
按题设取π
题目规定π取3.14时,按3.14参与计算。若还要求结果取整数,应先完成整体计算,再进行四舍五入。
保留精度
中间步骤随意取整可能改变最后结果。长度或面积求出的数值,应和题目规定的精确度及单位一并写出,体现计算的实际意义。
例题讲解
例 3
学校操场最内侧跑道由两段长为a的直道和两段直径为b的半圆弯道组成。(1)表示跑道周长;(2)a=67.3 m、b=52.6 m时求周长,π取3.14,结果取整数。
答:(1)周长为。
两段直道合长2a。
两段半圆弧合成直径b的一个圆,弯道合长πb。
例题讲解
例 3
学校操场最内侧跑道由两段长为a的直道和两段直径为b的半圆弯道组成。(1)表示跑道周长;(2)a=67.3 m、b=52.6 m时求周长,π取3.14,结果取整数。
答:(2)周长约300 m。
代入。
得 m,取整数约300 m。
例题讲解
例 4
三角尺外部为底b、高a的直角三角形,内部有半径r的圆孔。用代数式表示面积S;当a=10 cm、b=17.3 cm、r=2 cm时求面积,π取3.14。
答:。
外部三角形面积为。
减去圆孔面积,得到材料实际占有的面积。
例题讲解
例 4
三角尺外部为底b、高a的直角三角形,内部有半径r的圆孔。用代数式表示面积S;当a=10 cm、b=17.3 cm、r=2 cm时求面积,π取3.14。
答: cm²。
三角形面积 cm²。
圆孔面积 cm²。
相减 cm²。
例题讲解
示例
圆孔直径为6 cm,π取3.14,圆孔面积是多少?有人算,错在哪里?
答:面积28.26 cm²;应先用半径3 cm。
半径 cm。
面积 cm²。
例题讲解
示例
长方形长1.2 m、宽50 cm,面积是多少平方米?
答:0.6 m²。
50 cm=0.5 m。
m²。
方法归纳
公式应用的结构与数值
结构层面
① 辨认公式中的字母对应哪个尺寸。
② 组合图形判断相加、相减或底面积乘高。
数值层面
① 统一长度单位后代入。
② 保留中间精度,按题目要求处理最终结果。
课堂练习
练习 1
回答下列问题:
(1) a、b分别为平行四边形的底与高,表示面积S;a=2 cm、b=3 cm时求面积。
(2) a、b为梯形上底与下底,h为高,表示面积S;a=2 cm、b=4 cm、h=5 cm时求面积。
(1) 答:;6 cm²。
面积=底×高,。
(2) 答:;15 cm²。
先底和,再乘高除2,。
课堂练习
练习 2
长方体纸箱长a、宽与高都是b,用代数式表示体积V;当a=60 cm、b=40 cm时求体积。
答:;96000 cm³。
长×宽×高=。
cm³。
课堂练习
练习 3
圆环外半径R、内半径r,用代数式表示面积;当R=15 cm、r=10 cm时求面积,π取3.14。
答:;392.5 cm²。
外圆面积减内圆面积。
。
课堂练习
巩固
已知圆锥体积,r为底面半径、h为高。当r=15 cm、h=16 cm时求体积,π取3.14。
答:3768 cm³。
代入。
先平方225,再相乘并除3,得3768。
课堂练习
巩固
钢管外半径R、内半径r、长度a,用代数式表示材料体积V;当R=30 mm、r=15 mm、a=120 mm时求V,π取3.14。
答:。
横截面为圆环,面积为。
将圆环横截面沿长度a延伸,体积为底面积乘长。
课堂练习
巩固
钢管外半径R、内半径r、长度a,用代数式表示材料体积V;当R=30 mm、r=15 mm、a=120 mm时求V,π取3.14。
答:254340 mm³。
横截面积 mm²。
体积 mm³。
课堂练习
巩固
A、B两地相距s km,甲乙分别以a km/h、b km/h从A到B,甲用时较少。(1)表示甲比乙少用的时间;(2)s=180、a=72、b=60时求值并说明意义。
答:(1) h。
甲、乙时间分别为和。
少用时间=乙所用时间−甲所用时间。
课堂练习
巩固
A、B两地相距s km,甲乙分别以a km/h、b km/h从A到B,甲用时较少。(1)表示甲比乙少用的时间;(2)s=180、a=72、b=60时求值并说明意义。
答:(2)0.5 h,即甲比乙少用30分钟。
乙用时 h,甲用时 h。
时间差 h,换算为30分钟。
课堂练习
示例
半径5 cm的圆,π取3.14,分别求周长与面积。
答:周长31.4 cm;面积78.5 cm²。
周长。
面积。
课堂练习
示例
三角形某条底边长8 cm,对应高6 cm,另有一边长10 cm。面积应怎样计算?
答:24 cm²。
使用相互对应的底8与高6。
cm²,不能把8与10直接当底高。
课堂练习
示例
一个矩形板面积80 cm²,挖去圆孔面积12 cm²,剩余面积有人算92 cm²。用图形意义判断并改正。
答:结果应为68 cm²。
挖去材料后面积应小于原面积。
,92表示错误地做了加法。
课堂练习
示例
半径4 cm,π取3.14。半圆弧长与整个半圆图形周长分别是多少?
答:弧长12.56 cm;图形周长20.56 cm。
弧长是整圆周长的一半:。
完整半圆边界还含直径8 cm,所以再加8。
课堂总结
用公式计算实际数量
读图
明确底、高、半径、直径及各字母含义。
列式
调用基本公式,组合图形按组成加减。
代入
统一单位,保持公式结构和乘方范围。
计算
遵循运算顺序,中间不过早近似。
解释
写出面积或体积单位,按条件检查大小。
针对训练
训练
圆的直径为d,面积公式正确的是:A.;B.;C.。
答:B。
半径为直径的一半。
面积公式要求用半径平方。
先把题目尺寸转换为公式中的量。
针对训练
训练
长方体长a、宽b、高b,其体积为____;a=5、b=2时体积为____。
答:;20。
b在宽与高两个位置出现。
。
两个相同乘数对应平方,不是乘2。
针对训练
判断
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 两个同直径半圆弧合起来等于一个圆周长。
正确
两段弧恰为整圆。
(2) 圆环面积为。
错误
应为外圆面积减内圆面积。
(3) 面积结果应写平方单位。
正确
它计量平面的大小。
(4) 求跑道周长必须把半圆直径也加进去。
错误
内部直径不是跑道的外边界。
公式应对应实际边界或实际占有部分。
针对训练
训练
梯形上底3 cm、下底7 cm、高4 cm,求面积。
答:20 cm²。
公式。
。
先计算两底的和。
针对训练
训练
圆环外半径5 cm、内半径3 cm,π取3.14,求面积。
O
外半径5 cm,内半径3 cm
答:50.24 cm²。
面积。
。
先分别平方,再相减,不能先减半径。
针对训练
训练
长方体长2 m、宽50 cm、高30 cm,体积是多少立方米?
答:0.3 m³。
宽0.5 m,高0.3 m。
。
先统一所有长度单位。
针对训练
训练
半径2 cm的孔,有人写面积为。应怎样改正?
答:应为 cm²。
面积需要半径的平方。
原式漏掉平方,计算结构与单位都不匹配。
先识别求的是面积还是长度。
针对训练
训练
跑道两段直道各40.2 m,两端半圆直径30.5 m,π取3.14。周长取整数是多少米?
答:176 m。
周长 m。
最终四舍五入到个位为176 m。
先完成直道与弯道之和,再取整。
针对训练
训练
一块长12 cm、宽8 cm的矩形纸板,中间挖去半径2 cm的圆孔,π取3.14。剩余纸板面积多少?
A
B
C
D
O
12 cm
8 cm
答:83.44 cm²。
矩形面积 cm²。
圆孔面积12.56 cm²,剩余。
先求原面积与孔面积,再相减。
针对训练
训练
长方体蓄水池长4 m、宽3 m,池内水深0.8 m。水量多少立方米?若又注入1.2 m³,水深增加多少米?
答:水量9.6 m³;水深增加0.1 m。
原水量 m³。
底面积12 m²,增加水深 m。
新增体积除以固定底面积,得到增加的水深。
方法归纳
公式应用的两种核验
结构与单位核验
① 每个字母对应明确的图形尺寸。
② 周长、面积、体积的公式和单位保持一致。
数值与情境核验
① 先统一单位,再依次代入计算。
② 挖去后变小、增加后变大,最终再按要求取近似值。
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