圆柱与圆锥
发现圆锥体积是圆柱的1/3,从此公式不再死记硬背
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圆柱与圆锥
发现圆锥体积是圆柱的1/3,从此公式不再死记硬背
通过展开理解立体图形
上一页认识了圆柱和圆锥。但有个问题:它们的「外皮」长什么样?要给圆柱形蛋糕裹奶油,得涂多大面积?答案藏在『展开』里——把立体表面拆开铺平,曲面的问题就变成了平面问题。
卷起来是圆柱,沿高剪一刀展平,正好是原来那张长方形纸
转化求体积
我们已经会算圆柱体积 V=Sh,可圆锥呢?古人想到一个妙招——不直接求圆锥,而是把它和圆柱放在一起比。
倒满一圆柱杯的水,恰好倒满三个圆锥杯
圆柱的侧面展开图
把饮料罐外面的标签沿一条竖直接缝剪开,再慢慢摊平:弯曲的标签会变成一块长方形。这就是圆柱侧面的展开图。
标签绕罐身一周的长度,摊平后就是长方形的长;标签的宽就是圆柱的高。
圆柱侧面积
把一卷卫生纸中间的纸筒剪开展平,就是一张长方形纸片。想裁出同样大小的纸筒做手工,得先知道每张纸有多大——这就是「圆柱侧面积」要回答的问题。
纸筒剪开摊平就是侧面积;纸的长 = 底面圆周长,纸的宽 = 筒高
圆柱表面积
上页我们把侧面展开成长方形,算出了侧面积。但完整的圆柱是封口的,上面和下面各有一个圆面,把它们一起加上,才是「表面积」。
侧面刷一圈+上下两个盖子各刷一面
圆柱体积
上页我们把圆柱切拼成长方体,发现体积等于底面积乘高。这页把这个发现写成公式,看圆柱体积到底怎么算。
每枚硬币是一个底面 S,叠的总高度就是高 h,叠起来就是整个圆柱
圆锥
生日帽、冰淇淋甜筒、交通锥——都见过吧?它们和圆柱有点像,但顶部不是平的圆,而是慢慢收拢成一点。这种「底圆顶尖」的立体就是圆锥。
尖端对应顶点,筒口的圆对应底面,斜卷的蛋筒壁就是圆锥的侧面
圆柱
圆柱:定义、要点与典型应用
圆锥体积
上节课我们刚学了圆柱体积,现在看圆锥——工厂的煤堆、厨房的漏斗、甜筒冰淇淋都是圆锥形。它的体积怎么算?和圆柱有什么关系?
同一只漏斗装满倒3次,水面恰好升到圆柱杯口
本节要点
- ✓曲面要「展开」,平面才好算面积
- ✓圆柱侧面积 = 底面周长 × 高
- ✓圆柱表面积 = 侧面积 + 两个底面积
- ✓等底等高时,圆柱体积是圆锥的 3 倍
- ✓立体问题转化成熟悉的平面图形来解
课后思考
先自己认真想一遍,再看参考答案。答案是思考路径,不必唯一。
参考答案思路:拿同底等高的透明容器做倒水实验——把圆锥装满水倒入圆柱,正好倒3次才填满。这说明 3 个圆锥 = 1 个圆柱,所以圆锥体积是圆柱的 1/3。
参考答案用皮尺量出桶底周长(除以 2π 推出半径 r),再量出桶的深度 h,套公式 V = πr²h。注意:单位要统一(厘米换算成米),桶壁厚度要适当扣掉。
参考答案体积 = πr²h + (1/3)πr²h = (4/3)πr²h,是原来圆柱的 4/3 倍。表面积 = 圆柱侧面 + 圆柱下底 + 圆锥侧面(接合处圆柱上底和圆锥下底互相抵消)。