资料简介
1.1.7空间几何体的体积五莲三中高一数学组1.1.7柱、锥、台和球的体积五莲三中候秀丽
1、了解祖暅原理,可以根据课件演示和生活中的实例体验加深对祖暅原理的理解;2、理解柱、锥、台的体积公式之间的关系及推导方法,体会复杂问题简单化的转化思想;能利用有关公式进行体积计算;3、通过对祖暅原理的学习,了解我国古代数学家作出的突出成就,激发爱国热情,增强学习兴趣。一、学习目标:
二、复习回顾1.正方体的体积公式V正方体=a3(a为棱长)2.长方体的体积公式V长方体=abc(a,b,c分别为长方体长、宽、高)V长方体=sh(s,h分别表示长方体的底面积和高)
思考:(1)取一摞书放在桌面上,并改变它们的位置,观察改变前后的体积是否发生变化?(2)两个底面积相等、高也相等的棱柱(圆柱)的体积关系如何?三、知识探究:
祖暅是祖冲之的儿子,是一位博学多才的数学家.他继承家学,祖暅在数学上的主要成就,就是推算球的体积公式.在方法上根据他父亲提出的原理:“缘幂势既同,则积不容异”。其中幂指截面积,势指高,这一原理也可叙述为:两个等高的立体,若平行于底的截面积相等,则体积相等。这个原理,西方叫卡瓦列里原理,由卡氏于公元1635年在《连续不可分量几何》里提出,但这比祖冲之父子晚1100多年。因而我们将此原理称为“祖氏原理”或“祖暅原理”更为恰当。
(一)祖暅原理:幂势即同,则积不容异夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等。祖暅原理说明:等底面积、等高的两个柱体或锥体的体积相等
ShSS棱柱(圆柱)可由多边形(圆)沿某一方向得到,因此,两个底面积相等、高也相等的棱柱(圆柱)应该具有相等的体积。h1.柱体的体积底面积相等,高也相等的柱体的体积也相等。V柱体=sh(二)、体积公式
牛刀小试1(1)已知正三棱柱的底面边长是2,高是3,求该三棱柱的体积;(2)已知圆柱的轴截面(过轴的截面)是边长为4的正方形,求圆柱的体积;
底面积相等,高也相等的两个锥体的体积也相等.V锥体=S为底面积,h为高.ss2.锥体的体积动画演示1(二)、体积公式
牛刀小试2(2)已知圆锥的母线长是5,高为4,求这个圆锥的体积。(1)设正四棱锥的底面边长为2,侧棱长为,那么它的体积是多少?
ss/ss/hx3.台体的体积V台体=上下底面积分别是s/,s,高是h,则(二)、体积公式
牛刀小试3已知圆台的上、下底面周长和高分别是,求圆台的体积。
V台体=V柱体=shV锥体=ss/sssS/=0S/=S想一想?上一节中,我们知道正棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积之间有一定的关系。那么,这里柱体、锥体、台体的体积公式之间有没有类似的关系?
4.球的体积(二)、体积公式
牛刀小试4已知球的表面积是36,求此球的体积。
则它的体积为V=Sh.五.公式应用'例1.如图所示,在长方体ABCD-ABCD中,用截面截下一个棱锥C-ADD,求棱锥C-ADD的体积与剩余部分的体积之比。''''''''设底面ADDA的面积是S,高为h,''解:已知长方体可以看作是直四棱柱ADDA-BCCB。''''所以棱锥C-ADD的体积与剩余部分的体积之比是1:5.''因为棱锥C-ADD的底面面积是S,高是h,'''所以棱锥C-ADD的体积是VC-ADD=''''
变式练习:DABCA'B'C'D'1.如图所示,在长方体ABCD-ABCD中,底面是正方形边长是4,侧棱长是2,求该长方体的体积;''''
变式练习:思考:2.如图所示,在长方体ABCD-ABCD中,底面是正方形边长是4,侧棱长是2,''''求棱锥C-ADD的体积''你会求三棱锥A-CDD的体积吗?''三棱锥D-CDA的体积呢?''
解:六角螺帽的体积是一个六棱柱的体积与一个圆柱体积之差,即:答:这堆螺帽大约有250个.五.公式应用所以螺帽的个数为(个)例2.有一堆规格相同的铁制六角螺帽毛坯(铁密度是)共重5.8kg,已知底面是正六边形,边长为12mm,内孔直径为10mm,高为10mm,问这堆螺帽大约有多少个(取)?14.3=p
2.柱、锥、台体的体积锥体台体柱体课堂小结:思想方法方面:数形结合,等价转化,类比法,特殊到一般知识方面:3.球的体积1.祖暅原理
布置作业:层次1:练习A1,练习B1、2层次2:习题A8、9,习题B1、3
谢谢!祝同学们学习进步!
谢谢同学们,祝你们学习进步!
(1)求棱锥A–ABCD的体积;'变式练习:D'DABCA'B'C'4.如图所示,在长方体ABCD-A’B’C’D’中,底面是正方形边长是4,侧棱长是2.
变式练习:D'DABCA'B'C'(2)求棱锥A–CDDC的体积'''4.如图所示,在长方体ABCD-A’B’C’D’中,底面是正方形边长是4,侧棱长是2,
变式练习:(3)求棱锥A–CBBC的体积'''D'DABCA'B'C'4.如图所示,在长方体ABCD-A’B’C’D’中,底面是正方形边长是4,侧棱长是2,
D'DABCA'B'C'
1.球的直径伸长为原来的2倍,体积变为原来的几倍?2.一个正方体的顶点都在球面上,它的棱长是4cm,求这个球的体积.课堂练习8倍
1.正棱锥的高和底面边长都缩小原来的,则它的体积是原来的()(A)(B)(C)(D)B六、当堂检测:
2.设六正棱锥的底面边长为1,侧棱长为,那么它的体积为()(A)6(B)(C)2(D)2B
3.若球的大圆面积扩大为原来的3倍,则它的体积扩大为原来的()(A)3倍(B)9倍(C)27倍(D)3倍D
4.已知圆锥的母线长为8,底面周长为6π,则它的体积是.5.圆台的上、下底面半径和高的比为1:4:4,母线长10,则圆台的体积为()(A)672π(B)224π(C)100π(D)B
1.用一张长12cm,宽8cm的矩形围成圆柱形的侧面,求这个圆柱的体积。2.已知一个铜质的五棱柱底面积为16cm2,高为4cm,现将它熔化后铸成一个正方体的铜块,那么铸成的铜块的棱长为多少(不计损耗)?3.若一个六棱锥的高为10cm,底面是边长为6cm的正六边形,求这个六棱锥的体积.4.一个正四棱台形油槽可以装煤油190升,假如它的上、下底边长分别等于60cm和40cm,求它的深度.课堂练习5.钢球由于热膨胀而使半径增加千分之一,那么它的体积增加约几分之几?
祖暅原理:夹在两个平行平面间的两个几何体,被平行于两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等。思考:(1)取一摞书放在桌面上,并改变它们的位置,观察改变前后的体积是否发生变化?(2)两个底面积相等、高也相等的棱柱(圆柱)的体积如何?
ShSS棱柱(圆柱)可由多边形(圆)沿某一方向得到,因此,两个底面积相等、高也相等的棱柱(圆柱)应该具有相等的体积。h一.柱体的体积底面积相等,高也相等的柱体的体积也相等。V柱体=sh
类似的,底面积相等,高也相等的两个锥体的体积也相等.V锥体=S为底面积,h为高.ss二.锥体的体积动画演示1
ss/ss/hx三.台体的体积V台体=上下底面积分别是s/,s,高是h,则
V台体=V柱体=shV锥体=ss/sssS/=0S/=S想一想?上一节中,我们知道正棱柱、正棱锥、正棱台的侧面积之间有一定的关系。那么,这里柱体、锥体、台体的体积公式之间有没有类似的关系?
实验:给出如下几何模型RR四.球的体积
步骤1.拿出圆锥和圆柱2.将圆锥倒立放入圆柱
结论:截面面积相等R则两个几何体的体积相等3.取出半球和新的几何体做它们的截面
RRR=4.球的体积计算公式:
球的体积计算公式:四.球的体积
一.柱体的体积V柱体=sh二.锥体的体积V锥体=三.台体的体积V台体=
3.圆台的上、下底面半径和高的比为1:4:4,母线长10,则圆台的体积为()(A)672π(B)224π(C)100π(D)B4.如图所示,在长方体ABCD-A’B’C’D’中,底面是正方形边长是4,侧棱长是2,(1)求该长方体的体积;D'DABCA'B'C'
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