1.3.1柱体、锥体、台体的表面积与体积
【教案目标】
1.通过对柱、锥、台体的研究,掌握柱、锥、台的表面积的求法。
2.通过对柱、锥、台体的研究,掌握柱、锥、台的体积的求法。
3.能运用公式求解,柱体、锥体和台全的全积,并且熟悉台体与术体和锥体之间的转换关系。 【教案重难点】
教案重点:运用公式解决问题 教案难点:理解计算公式的由来. 【教案过程】
<一)情景导入
讨论:正方体、长方体的侧面展开图?→ 正方体、长方体的表面积计算公式?
讨论:圆柱、圆锥的侧面展开图? → 圆柱的侧面积公式?圆锥的侧面积公式?
那么如何计算柱体、锥体、台体的表面积,进而去研究他们的体积问题,这是我们这节主要学习的内容。
<二)展示目标
这也是我们今天要学习的主要内容:
1.通过对柱、锥、台体的研究,掌握柱、锥、台的表面积的求法。
2.通过对柱、锥、台体的研究,掌握柱、锥、台的体积的求法。
3.能运用公式求解,柱体、锥体和台全的全积,并且熟悉台体与术体和锥体之间的转换关系。
<三)检查预习
1.棱柱的侧面展开图是由,棱锥的侧面展开图是由,梭台的侧面展开图是由,圆柱的侧面展开图是,圆锥的侧面展开图是,圆台的侧面展开图是。b5E2RGbCAP 2.几何体的表面积是指,棱柱、棱锥、棱台的表面积问题就是求、,圆柱、圆锥、圆台的表面积问题就是求、 、、。
3.几何体的体积是指,一个几何体的体积等于。
<四)合作探究 面积探究:
讨论:如何求棱柱、棱锥、棱台等多面体的表面积?<展开成平面图形,各面面积和)
讨论:如何求圆柱、圆锥、圆台的侧面积及表面积?<图→侧→表) 体积探究:
讨论:正方体、长方体、圆柱、圆锥的体积计算公式? 五)交流展示 略
<六)精讲精练
1. 教案表面积计算公式的推导:
① 讨论:如何求棱柱、棱锥、棱台等多面体的表面积?<展开成平面图形,各面面积和)
② 练习:1.已知棱长为a,各面均为等边三角形的正四面体S-ABC的表面积.(教材P24页例1>
2.一个三棱柱的底面是正三角形,边长为4,侧棱与底面垂直,侧棱长10,求其表面积.
③ 讨论:如何求圆柱、圆锥、圆台的侧面积及表积?<图→侧→表)
圆柱:侧面展开图是矩形,长是圆柱底面圆周长,宽是圆柱的高<母线), S=2,S=2
面
,其中为
圆柱底面半径,为母线长。p1EanqFDPw 圆锥:侧面展开图为一个扇形,半径是圆锥的母线,弧长等于圆锥底面周长,侧面展开图扇形中心角为
,S
=
, S
=
,其
DXDiTa9E3d 中为圆锥底面半径,为母线长。
圆台:侧面展开图是扇环,内弧长等于圆周长,外弧长等于圆台下底周长,侧面展开中心角为S
=
,S
=
,
. RTCrpUDGiT 台上底图扇环
例1.已知圆柱和圆锥的高、底面半径均分别相等。若圆柱的底面半径为,圆柱侧面积为S,求圆锥的侧面积。
解:设圆锥的母线长为,因为圆柱的侧面积为S,圆柱的底面半径为,即高)长为
,根据圆柱的侧面积公式可得:圆柱的母线<
,又圆柱的底面半径为,
,根据圆锥的侧面积公
,由题意得圆锥的高为
根据勾股定理,圆锥的母线长式得5PCzVD7HxA
变式训练:若一个正三棱柱的三视图如图所示,则这个正三棱柱的表面积为< )
A. B. C. D.
分析:该正三棱柱的直观图如图所示,且底面等边三角形的高
为,正三棱柱的高为2,则底面等边三角形的边长为4,所以该正三棱柱的表面积为jLBHrnAILg 2. 教案柱锥台的体积计算公式:
① 讨论:等底、等高的棱柱、圆柱的体积关系?<祖暅(gèng,祖冲之的儿子>原理,教材P30)
② 根据正方体、长方体、圆柱的体积公式,推测柱体的体积计算公式?
→给出柱体体积计算公式:
④ 根据圆锥的体积公式公式,推测锥体的体积计算公式? →给出锥体的体积计算公式:
S为底面面积,h为高)
⑤ 讨论:台体的上底面积S’,下底面积S,高h,由此如何计算切割前的锥体的高? → 如何计算台体的体积?
⑥ 给出台体的体积公式:下底面积,h为高) →
半径) ⑦ 比较与发现:柱、锥、台的体积计算公式有何关系? 从锥、台、柱的形状可以看出,当台体上底缩为一点时,台成为锥;当台体上底放大为与下底相同时,台成为柱。因此只要分别令S’=S和S’=0便可以从台体的体积公式得到柱、锥的相应公式。从而锥、柱的公式可以统一为台体的体积公式xHAQX74J0X 讨论:侧面积公式是否也正确? 圆柱、圆锥、圆台的侧面积和体积公式又可如何统一? 公式记忆: 例2.如果一个空间几何体的正视图与侧视图均为全等的等边三角形,俯视图为一个半径为1的圆及其圆心,那么这个几何体的体积为< )LDAYtRyKfE A. B. C. D. 分析:由三视图知该几何体是圆锥,且轴截面是等边三角形,其边长等于底面直径2,则圆锥的高是轴截面等边三角形的高为,所以这个几何体的体积为Zzz6ZB2Ltk 答案:A 变式训练:如图所示,一个空间几何体的正视图、侧视图、俯视图为全等的等腰直角三角形,如果直角三角形的直角边长为1,那么这个几何体的体积为< )dvzfvkwMI1 A.1 D. B. C. 活动:让学生将三视图还原为实物图, 讨论和交流该几何体的结构特征。 分析:根据三视图,可知该几何体是三棱锥,图中所示为该三棱锥的直观图,并且侧棱 则该三棱锥的高是PA, 底面三角形是直角三角形,所以这个几何体的体积为 答案:D <七)反馈测评 rqyn14ZNXI