小學(xué)體教案
發(fā)表時(shí)間:2020-04-01柱體、錐體、臺(tái)體的表面積與體積。
俗話說(shuō),凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。高中教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)高中教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫(xiě)呢?為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便,下面是小編整理的“柱體、錐體、臺(tái)體的表面積與體積”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
1.3.1柱體、錐體、臺(tái)體的表面積與體積(2)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解柱、錐、臺(tái)的體積計(jì)算公式;
2.能運(yùn)用柱、錐、臺(tái)的體積公式進(jìn)行計(jì)算和解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題.
學(xué)習(xí)過(guò)程
一、課前準(zhǔn)備
(預(yù)習(xí)教材P25~P26,找出疑惑之處)
復(fù)習(xí)1:多面體的表面積就是___________________
加上___________.
復(fù)習(xí)2:圓柱、圓錐、圓臺(tái)的側(cè)面展開(kāi)圖分別是_____、______、_______;若圓柱、圓錐底面和圓臺(tái)上底面的半徑都是,圓臺(tái)下底面的半徑是,母線長(zhǎng)都為,則_______________________,
___________,__________________.
引入:初中我們學(xué)習(xí)了正方體、長(zhǎng)方體、圓柱的體積公式(為底面面積,為高),是否柱體的體積都是這樣求呢?錐體、臺(tái)體的體積呢?
二、新課導(dǎo)學(xué)
※探索新知
新知:經(jīng)過(guò)證明(有興趣的同學(xué)可以查閱祖暅原理)
柱體體積公式為:,(為底面積,為高)
錐體體積公式為:,(為底面積,為高)
臺(tái)體體積公式為:
(,分別為上、下底面面積,為高)
補(bǔ)充:柱體的高是指兩底面之間的距離;錐體的高是指頂點(diǎn)到底面的距離;臺(tái)體的高是指上、下底面之間的距離.
反思:思考下列問(wèn)題
⑴比較柱體和錐體的體積公式,你發(fā)現(xiàn)什么結(jié)論?
⑵比較柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式,你能發(fā)現(xiàn)三者之間的關(guān)系嗎?
※典型例題
例1如圖(1)所示,三棱錐的頂點(diǎn)為,是它的三條側(cè)棱,且分別是面的垂線,又,,求三棱錐的體積.
變式:如圖(2),在邊長(zhǎng)為4的立方體中,求三棱錐的體積.
小結(jié):求解錐體體積時(shí),要注意觀察其結(jié)構(gòu)特征,尤其是三棱錐(四面體),它的每一個(gè)面都可以當(dāng)作底面來(lái)處理.這一方法又叫做等體積法,通常運(yùn)用此法可以求點(diǎn)到平面的距離(后面將會(huì)學(xué)習(xí)),它會(huì)給我們的計(jì)算帶來(lái)方便.
例2高12的圓臺(tái),它的中截面(過(guò)高的中點(diǎn)且平行于底面的平面與圓臺(tái)的截面)面積為225,體積為,求截得它的圓錐的體積.
變式:已知正六棱臺(tái)的上、下底面邊長(zhǎng)分別為2和4,高為2,求截得它的的正六棱錐的體積.
小結(jié):對(duì)于臺(tái)體和其對(duì)應(yīng)錐體之間的關(guān)系,可通過(guò)軸截面中對(duì)應(yīng)邊的關(guān)系,用相似三角形的知識(shí)來(lái)解.
※動(dòng)手試試
練1.在△中,°,若將△繞直線旋轉(zhuǎn)一周,求所形成的旋轉(zhuǎn)體的體積.
練2.直三棱柱高為6,底面三角形的邊長(zhǎng)分別為3,將棱柱削成圓柱,求削去部分體積的最小值.
三、總結(jié)提升
※學(xué)習(xí)小結(jié)
1.柱體、錐體、臺(tái)體體積公式及應(yīng)用,公式不要死記,要在理解的基礎(chǔ)上掌握;
2.求體積要注意頂點(diǎn)、底面、高的合理選擇.
※知識(shí)拓展
祖暅及祖暅原理
祖暅,祖沖之(求圓周率的人)之子,河北人,南北朝時(shí)代的偉大科學(xué)家.柱體、錐體,包括球的體積都可以用祖暅原理推導(dǎo)出來(lái).
祖暅原理:夾在兩個(gè)平行平面之間的兩個(gè)幾何體,被平行于這兩個(gè)平面的任意平面所截,如果截得的面積總相等,那么這兩個(gè)幾何體的體積相等.
學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)
※自我評(píng)價(jià)你完成本節(jié)導(dǎo)學(xué)案的情況為().
A.很好B.較好C.一般D.較差
※當(dāng)堂檢測(cè)(時(shí)量:5分鐘滿分:10分)計(jì)分:
1.圓柱的高增大為原來(lái)的3倍,底面直徑增大為原來(lái)的2倍,則圓柱的體積增大為原來(lái)的().
A.6倍B.9倍C.12倍D.16倍
2.已知直四棱柱相鄰的三個(gè)面的面積分別為,,,則它的體積為().
A.B.C.D.4
3.各棱長(zhǎng)均為的三棱錐中,任意一個(gè)頂點(diǎn)到其對(duì)應(yīng)面的距離為().
A.B.C.D.
4.一個(gè)斜棱柱的的體積是30,和它等底等高的棱錐的體積為_(kāi)_______.
5.已知圓臺(tái)兩底面的半徑分別為,則圓臺(tái)和截得它的圓錐的體積比為_(kāi)__________.
課后作業(yè)
1.有一堆規(guī)格相同的鐵制(鐵的密度是)六角螺帽共重,已知底面是正六邊形,邊長(zhǎng)為12,內(nèi)孔直徑為10,高為10,問(wèn)這堆螺帽大約有多少個(gè)(取3.14).
(中學(xué)范文網(wǎng) wWw.F215.coM)
2.一個(gè)四棱錐和一個(gè)三棱錐恰好可以拼成一個(gè)三棱柱,這個(gè)四棱錐的底面為正方形,且底面邊長(zhǎng)與各側(cè)棱長(zhǎng)相等,這個(gè)三棱錐的底面邊長(zhǎng)與各側(cè)棱長(zhǎng)也都相等.設(shè)四棱錐、三棱錐、三棱柱的高分別為,則﹕﹕=
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小故事:被譽(yù)為世界七大奇跡之首的胡夫大金字塔,在1889年巴黎埃菲爾鐵塔落成前的四千多年的漫長(zhǎng)歲月中,胡夫大金字塔一直是世界上最高的建筑物.在四千多年前生產(chǎn)工具很落后的中古時(shí)代,埃及人是怎樣采集、搬運(yùn)數(shù)量如此之多,每塊又如此之重的巨石壘成如此宏偉的大金字塔,真是一個(gè)十分難解的謎.胡夫大金字塔是一個(gè)正四棱錐外形的建筑,塔底邊長(zhǎng)230米,塔高146.5米,你能計(jì)算建此金字塔用了多少石塊嗎?
要求:新課標(biāo)對(duì)本節(jié)內(nèi)容要求是了解棱柱、棱錐、臺(tái)的表面積和體積的計(jì)算公式(不要求記憶公式),也就是說(shuō)對(duì)體積和面積公式的推導(dǎo)、證明和記憶不作要求,按通常的理解是會(huì)求體積和面積,以及很簡(jiǎn)單的應(yīng)用即可.
一、【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解柱體、錐體、臺(tái)體的表面積和體積計(jì)算公式(不要求記憶),
提高學(xué)生的空間想象能力和幾何直觀能力,培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意
識(shí),增加學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣;
2、掌握簡(jiǎn)單幾何體的體積與表面積的求法,提高學(xué)生的運(yùn)算能力,
培養(yǎng)學(xué)生轉(zhuǎn)化、化歸以及類比的能力.
【教學(xué)效果】:教學(xué)目標(biāo)的出示,有利于學(xué)生們把握整體的課堂學(xué)習(xí).
二、【自學(xué)內(nèi)容和要求及自學(xué)過(guò)程】
1、閱讀教材23—25頁(yè)內(nèi)容,回答問(wèn)題(柱、錐、臺(tái)表面積)
1在初中,我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了正方體和長(zhǎng)方體
的表面積,以及它們的展開(kāi)圖,你知道上述幾何體的展開(kāi)圖與其表面積的關(guān)系嗎?
2棱柱、棱錐、棱臺(tái)也是由多個(gè)平面圖形圍成的幾何體,它們的展開(kāi)圖是什么?如何計(jì)算它們的表面積?
3如何根據(jù)圓柱、圓錐的幾何結(jié)構(gòu)特征,求它們的表面積?
4聯(lián)系圓柱、圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖,你能想象圓臺(tái)側(cè)面展開(kāi)圖的形狀,并且畫(huà)出它嗎?如果圓臺(tái)的上、下底面半徑分別是r′,r,母線長(zhǎng)為,你計(jì)算出它的表面積嗎?
結(jié)論:1正方體、長(zhǎng)方體是由多個(gè)平面圖形圍成的幾何體,它們的表面積就是各個(gè)面的面積的和.因此,我們可以把它們展成平面圖形,利用平面圖形求面積的方法,求立體圖形的表面積.2棱柱的側(cè)面展開(kāi)圖是平行四邊形,其表面積等于圍成棱柱的各個(gè)面的面積的和;棱錐的側(cè)面展開(kāi)圖是由多個(gè)三角形拼接成的,其表面積等于圍成棱錐的各個(gè)面的面積的和;棱臺(tái)的側(cè)面展開(kāi)圖是由多個(gè)梯形拼接成的,其表面積等于圍成棱臺(tái)的各個(gè)面的面積的和.3它們的表面積等于側(cè)面積與底面積的和,利用它們的側(cè)面展開(kāi)圖來(lái)求得它們的側(cè)面積,由于底面是圓面,其底面積直接應(yīng)用圓的面積公式即得.其中,圓柱的側(cè)面展開(kāi)圖是矩形,圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是扇形.我們知道,圓柱的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)矩形.如果圓柱的底面半徑為r,母線長(zhǎng)為l,那么圓柱的底面面積為πr2,側(cè)面面積為2πrl.因此,圓柱的表面積S=2πr2+2πrl=2πr(r+l).圓錐的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)扇形.如果圓錐的底面半徑為r,母線長(zhǎng)為l,那么它的表面積S=πr2+πrl=πr(r+l).4圓臺(tái)的側(cè)面展開(kāi)圖是一個(gè)扇環(huán),它的表面積等于上、下兩個(gè)底面的面積和加上側(cè)面的面積,即.
思考:圓柱、圓錐和圓臺(tái)的表面積之間有什么關(guān)系?
練習(xí)一:完成教材例1、例2,體會(huì)例1、2所蘊(yùn)含的解題技巧;完成教材第27頁(yè)練習(xí)1;把一個(gè)棱長(zhǎng)為a的正方體,切成27個(gè)全等的小正方體,則所有小正方體的表面積是.
【教學(xué)效果】:學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果不錯(cuò),對(duì)于圓臺(tái)的表面積公式的推導(dǎo),我做了這樣的處理:只是提示推導(dǎo)過(guò)程,而沒(méi)有在課堂上一步一步的推導(dǎo).
2、閱讀教材第25—27頁(yè)內(nèi)容,回答問(wèn)題(柱、錐、臺(tái)體積)
5回顧長(zhǎng)方體、正方體和圓柱的體積公式,你能將它們統(tǒng)一成一種形式嗎,并依次類比出柱體的體積公式嗎?椎體呢?
6比較柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式:
V柱體=Sh(S為底面積,h為柱體的高);
V錐體=(S為底面積,h為錐體的高);
V臺(tái)體=h(S′,S分別為上、下底面積,h為臺(tái)體的高).你能發(fā)現(xiàn)三者之間的關(guān)系嗎?柱體、錐體是否可以看作“特殊”的臺(tái)體?其體積公式是否可以看作臺(tái)體體積公式的“特殊”形式?
結(jié)論:5棱長(zhǎng)為a的正方體的體積V=a3=a2a=Sh;長(zhǎng)方體的長(zhǎng)、寬和高分別為a,b,c,其體積為V=abc=(ab)c=Sh;底面半徑為r高為h的圓柱的體積是V=πr2h=Sh,可以類比,一般的柱體的體積也是V=Sh,其中S是底面面積,h為柱體的高.圓錐的體積公式是V=(S為底面面積,h為高),它是同底等高的圓柱的體積的.棱錐的體積也是同底等高的棱柱體積的,即棱錐的體積V=(S為底面面積,h為高).由此可見(jiàn),棱柱與圓柱的體積公式類似,都是底面面積乘高;棱錐與圓錐的體積公式類似,都是底面面積乘高的.由于圓臺(tái)(棱臺(tái))是由圓錐(棱錐)截成的,因此可以利用兩個(gè)錐體的體積差,得到圓臺(tái)(棱臺(tái))的體積公式V=(S′++S)h,其中S′,S分別為上、下底面面積,h為圓臺(tái)(棱臺(tái))高.注意:不要求推導(dǎo)公式,也不要求記憶.6柱體可以看作是上、下底面相同的臺(tái)體,錐體可以看作是有一個(gè)底面是一個(gè)點(diǎn)的臺(tái)體.因此柱體、錐體可以看作“特殊”的臺(tái)體.當(dāng)S′=0時(shí),臺(tái)體的體積公式變?yōu)殄F體的體積公式;當(dāng)S′=S時(shí),臺(tái)體的體積公式變?yōu)橹w的體積公式,因此,柱體、錐體的體積公式可以看作臺(tái)體體積公式的“特殊”形式.
柱體和錐體可以看作由臺(tái)體變化得到,柱體可以看作是上、下底面相同的臺(tái)體,錐體可以看作是有一個(gè)底面是一個(gè)點(diǎn)的臺(tái)體,因此很容易得出它們之間的體積關(guān)系,如圖:
練習(xí)二:完成教材26頁(yè)例3,體會(huì)例3中蘊(yùn)含的解題技巧;完成教材27頁(yè)練習(xí)2;把長(zhǎng)和寬分別為6和3的矩形卷成一個(gè)圓柱的側(cè)面,求這個(gè)圓柱的體積;已知三棱錐O-ABC中,OA、OB、OC兩兩垂直,OC=1,OA=x,OB=y,且x+y=4,則三棱錐體積的最大值是;④已知正三棱臺(tái)(上、下底面是正三角形,上底面的中心在下底面的投影是下底面的中心)的上下底面邊長(zhǎng)分別是2cm和4cm,側(cè)棱長(zhǎng)是cm,試求該三棱臺(tái)的表面積與體積;④:一個(gè)空間幾何體的正視圖、側(cè)視圖、俯視圖為全等的等腰直角三角形,如果直角三角形的直角邊長(zhǎng)為1,那么這個(gè)幾何體的體積為(根據(jù)三視圖,可知該幾何體是三棱錐,圖12所示為該三棱錐的直觀圖,并且側(cè)棱PA⊥AB,PA⊥AC,AB⊥AC.結(jié)果:1/6)
【教學(xué)效果】:對(duì)于體積公式,推導(dǎo)過(guò)程比較繁瑣,教材采取了直接給出的模式,教師不要過(guò)多的滲入推導(dǎo),加重學(xué)生負(fù)擔(dān).
三、【作業(yè)】
1、必做題:教材第29頁(yè)習(xí)題1.3A組第1、2、3題;
2、選做題:養(yǎng)路處建造圓錐形倉(cāng)庫(kù)用于存儲(chǔ)食鹽(供融化高速公路上的積雪之用),已建的倉(cāng)庫(kù)的底面直徑為12m,高4m.養(yǎng)路處擬建一個(gè)更大的圓錐形倉(cāng)庫(kù),以存放更多食鹽,現(xiàn)有兩種方案:一是新建的倉(cāng)庫(kù)的底面直徑比原來(lái)大4m(高不變);二是高度增加4m(底面直徑不變).分別計(jì)算按這兩種方案所建的倉(cāng)庫(kù)的體積;分別計(jì)算按這兩種方案所建倉(cāng)庫(kù)的表面積;哪個(gè)方案更經(jīng)濟(jì)些?(比較表面積和體積,體積大、表面積好更實(shí)惠經(jīng)濟(jì)).
四、【小結(jié)】
這節(jié)課主要學(xué)習(xí)了柱體、錐體、臺(tái)體的表面積和體積,學(xué)習(xí)完這節(jié)課之后要求學(xué)生們能達(dá)到熟練的應(yīng)用公式解題的目的.
五、【教學(xué)反思】
這節(jié)課本來(lái)是一課時(shí)的內(nèi)容,但是上課時(shí)發(fā)現(xiàn)一課時(shí)太緊湊,就分為了兩課時(shí)來(lái)講,第一課時(shí)講表面積,第二課時(shí)講體積.有時(shí)候課堂上是要求我們能二次備課、臨時(shí)調(diào)整的,不能為了完成課時(shí)任務(wù)而增加教學(xué)量.
對(duì)于這節(jié)課,學(xué)生們的學(xué)習(xí)效果還是不錯(cuò)的,但是這節(jié)課也出現(xiàn)了一些小小的問(wèn)題.
事情是這樣的,課堂上一個(gè)好動(dòng)的學(xué)生在我講課的時(shí)候偷偷的說(shuō)話,由于我在講課,沒(méi)有及時(shí)的制止,只是目光示意.等我講到求三角形面積的時(shí)候,我說(shuō)三角形的面積有三種求法,一種是根據(jù)兩邊和夾角的正弦來(lái)求面積,另一種是底乘高,那么另外一種是什么?這個(gè)同學(xué)說(shuō)高乘底,我沒(méi)有言語(yǔ),當(dāng)時(shí)心里面有點(diǎn)兒生氣,但是后來(lái)他又說(shuō)了一遍,班里面的同學(xué)有點(diǎn)兒笑,由于是課堂,這種現(xiàn)象是不應(yīng)該出現(xiàn)的,但是我不想傷害學(xué)生的自尊心,就說(shuō)底乘高和高乘底是一樣的,這不能算作兩種方法,就這樣解了圍.等我講完課,還有將近十分鐘的時(shí)間,我讓學(xué)生做作業(yè),或者往后面預(yù)習(xí)也可以,當(dāng)我轉(zhuǎn)到后面的時(shí)候這個(gè)同學(xué)問(wèn)我:老師我做什么啊?我說(shuō):做作業(yè)??!這個(gè)同學(xué)說(shuō)我沒(méi)有作業(yè)本了.我一聽(tīng),有點(diǎn)兒蒙,說(shuō):昨天不是剛發(fā)的作業(yè)本嗎?這個(gè)同學(xué)說(shuō):我作業(yè)本剛剛交上了.由于昨天晚上學(xué)生們活動(dòng),所以有一部分同學(xué)的作業(yè)沒(méi)有交,所以在講完課的時(shí)候我把作業(yè)本收起來(lái)了.這時(shí)我說(shuō),你可以先往后面預(yù)習(xí)一下,這個(gè)同學(xué)拿出課本,說(shuō):預(yù)習(xí)什么?我有點(diǎn)兒發(fā)火,但是沒(méi)有流露出來(lái),道:往后面預(yù)習(xí),預(yù)習(xí)體積.這個(gè)同學(xué)坐下了,這時(shí)有同學(xué)問(wèn)題,正在給同學(xué)輔導(dǎo),這個(gè)同學(xué)突然大聲道:老師,我想去廁所!當(dāng)時(shí)我一下子火了,把粉筆往地上一摔......
其實(shí)自己心里面覺(jué)得很難受,不想發(fā)火,但是還是發(fā)火了.不找別人的原因,先找找自己的原因,我覺(jué)得恰當(dāng)?shù)奶幚響?yīng)該是下課時(shí)找他談一談,但是我沒(méi)有做到.或許這個(gè)同學(xué)這樣做是為了引起老師的注意,并沒(méi)有太大的惡意,而我卻傷害了這個(gè)學(xué)生的自尊心;或許這個(gè)學(xué)生真的是想上廁所,沒(méi)有什么惡意,但是我傷害了學(xué)生的自尊心.以前總以為自己是克制的最好的,但是還是沒(méi)有克制住,這一點(diǎn),我要汲取教訓(xùn),不能再犯.
以后,我要汲取這個(gè)教訓(xùn),一定不能傷害學(xué)生的自尊心.
可以說(shuō),這一節(jié)課因?yàn)檫@一個(gè)發(fā)火,一節(jié)本來(lái)成功的課,變成了失敗的課.
很愧疚.
柱體、錐體、臺(tái)體的體積
第二課時(shí)柱體、錐體、臺(tái)體的體積
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)了解幾何體體積的含義,以及柱體、錐體與臺(tái)體的體積公式.(不要求記憶公式)
(2)熟悉臺(tái)體與柱體和錐體之間體積的轉(zhuǎn)換關(guān)系.
(3)培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和思維能力.
2.過(guò)程與方法
(1)讓學(xué)生通過(guò)對(duì)照比較,理順柱體、錐體、臺(tái)體之間的體積關(guān)系.
(2)通過(guò)相關(guān)幾何體的聯(lián)系,尋找已知條件的相互轉(zhuǎn)化,解決一些特殊幾何體體積的計(jì)算.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)柱體、錐體、臺(tái)體體積公式之間的關(guān)系培養(yǎng)學(xué)生探索意識(shí).
(二)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):柱體、錐體、臺(tái)體的體積計(jì)算.
難點(diǎn):簡(jiǎn)單組合體的體積計(jì)算.
(三)教學(xué)方法
講練結(jié)合
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生互動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入1.復(fù)習(xí)柱體、錐體、臺(tái)體表面積求法及相互關(guān)系.教師設(shè)問(wèn),學(xué)生回憶
師:今天我們共同學(xué)習(xí)柱體、錐體、臺(tái)體的另一個(gè)重要的量:體積.復(fù)習(xí)鞏固
點(diǎn)出主題
探索新知柱體、錐體、臺(tái)體的體積
1.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式:
V柱體=Sh(S是底面積,h為柱體高)
V錐體=(S是底面積,h為錐體高)
V臺(tái)體=(S′,S分別為上、下底面面積,h為臺(tái)體的高)
2.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式之間的關(guān)系
師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了正方體,長(zhǎng)方體以及圓柱的體積公式,它們的體積公式是什么?
生:V=Sh(S為底面面積,h為高)
師:這個(gè)公式推廣到一般柱體也成立,即一般柱體體積.公式:V=Sh(S為底面面積,h為高)
師:錐體包括圓錐和棱錐,錐體的高是指從頂點(diǎn)向底面作垂線,頂點(diǎn)與垂足之間的距離(投影或作出).錐體的體積公式都是V=(S為底面面積,h為高)
師:現(xiàn)在請(qǐng)對(duì)照柱體、錐體體積公式你發(fā)現(xiàn)有什么結(jié)論.
生:錐體體積同底等高的柱體體積的.
師:臺(tái)體的結(jié)構(gòu)特征是什么?
生:臺(tái)體是用平行于錐體底面的平面去截錐體,截得兩平行平面間的部分.
師:臺(tái)體的體積大家可以怎樣求?
生:臺(tái)體的體積應(yīng)該等于兩個(gè)錐體體積的差.
師:利用這個(gè)原理我們可以得到臺(tái)體的體積公式
V=
其中S′、S分別為上、下底面面積,Q為臺(tái)體的高(即兩底面之間的距離)
師:現(xiàn)在大家計(jì)論思考一下臺(tái)體體積公式與柱體、錐體的體積公式有什么關(guān)系?
生:令S′=0,得到錐體體積公式.
令S′=S,得到柱體體積公式.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式只要求了解,故采用講授式效率會(huì)更高.
因臺(tái)體的體積公式的推導(dǎo)需要用到后面知識(shí),故此處不予證明,只要學(xué)生了解公式及公式的推導(dǎo)思路.
培養(yǎng)探索意識(shí),加深對(duì)空間幾何體的了解和掌握.
典例分析例1有一堆規(guī)格相同的鐵制(鐵的密度是7.8g/cm3)六角螺帽(如圖)共重5.8kg,已知底面是正六邊形,邊長(zhǎng)為12cm,內(nèi)孔直徑為10mm,高為10mm,問(wèn)這堆螺帽大約有多少個(gè)(取3.14,可用計(jì)算器)?
解:六角螺帽的體積是六棱柱體積與圓柱體積的差,即
≈2956(mm3)=2.956(cm3)
所以螺帽的個(gè)數(shù)為
5.8×1000÷(7.8×2.956)≈252(個(gè))
答:這堆螺帽大約有252個(gè).師:六角螺帽表示的幾何體的結(jié)構(gòu)特征是什么?你準(zhǔn)備怎樣計(jì)算它的體積?
生:六角螺帽表示的幾何體是一個(gè)組合體,在一個(gè)六棱柱中間挖去一個(gè)圓柱,因此它的體積等于六棱柱的體積減去圓柱的體積.
學(xué)生分析,教師板書(shū)過(guò)程.
師:求組合體的表面積和體積時(shí),要注意組合體的結(jié)構(gòu)特征,避免重疊和交叉等.空間組合體的體積計(jì)算關(guān)鍵在于弄清它的結(jié)構(gòu)特征.
典例分析例2已知等邊圓柱(軸截面是正方形的圓柱)的全面積為S,求其內(nèi)接正四棱柱的體積.
【解析】如圖,設(shè)等邊圓柱的底面半徑為r,則高h(yuǎn)=2r,
∵S=S側(cè)+2S底=2+,∴.
∴內(nèi)接正四棱柱的底面邊長(zhǎng)a=2rsin45°=.
∴V=S底h=
=4,
即圓柱的內(nèi)接正四棱柱的體積為.教師投影例2并讀題
師:要解決此題首先要畫(huà)出合適的軸截面圖來(lái)幫助我們思考,要求內(nèi)接正四棱柱的體積,只需求出等邊圓柱的底面圓半徑r,根據(jù)已知條件可以用S表示它.大家想想,這個(gè)軸截面最好選擇什么位置.
生:取內(nèi)接正四棱柱的對(duì)角面.
師:有什么好處?
生:這個(gè)截面即包括圓柱的有關(guān)量,也包括正四棱柱的有關(guān)量.
學(xué)生分析,教師板書(shū)過(guò)程.
師:本題是正四棱柱與圓柱的相接問(wèn)題.解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是找到相接幾何體之間的聯(lián)系,如本例中正四棱柱的底面對(duì)角線的長(zhǎng)與圓柱的底面直徑相等,正四棱柱的高與圓柱的母線長(zhǎng)相等,通過(guò)這些關(guān)系可以實(shí)現(xiàn)已知條件的相互轉(zhuǎn)化.旋轉(zhuǎn)體類組合體體積計(jì)算關(guān)鍵在于找好截面,找到這個(gè)截面,就能迅速搭好已知和未知的橋梁.
隨堂練習(xí)1.下圖是一個(gè)幾何體的三視圖(單位:cm),畫(huà)出它的直觀圖,并求出它的表面積和體積.
答案:2325cm2.
2.正方體中,H、G、F分別是棱AB、AD、AA1的中點(diǎn),現(xiàn)在沿三角形GFH所在平面鋸掉正方體的一個(gè)角,問(wèn)鋸掉的這塊體積是原正方體體積的幾分之幾?
答案:.學(xué)生獨(dú)立完成培養(yǎng)學(xué)生理解能力,空間想象能力.
歸納總結(jié)1.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式及關(guān)系.
2.簡(jiǎn)單組合體體積的計(jì)算.
3.等積變換學(xué)生歸納,教師補(bǔ)充完善.鞏固所學(xué),提高自我整合知識(shí)能力.
課后作業(yè)1.3第二課時(shí)習(xí)案學(xué)生獨(dú)立完成固化知識(shí)
提升能力
備用例題
例1:三棱柱ABC–A1B1C1中,若E、F分別為AB、AC的中點(diǎn),平面EB1C1F將三棱柱分成體積為V1、V2的兩部分,那么V1:V2=7:5.
【分析】不妨設(shè)V1對(duì)應(yīng)的幾何體AEF–A1B1C1是一個(gè)棱臺(tái),一個(gè)底面的面積與棱柱的底面積相等,另一個(gè)底面的面積等于棱柱底面的;V2對(duì)應(yīng)的是一個(gè)不規(guī)則的幾何體,顯然這一部分的體積無(wú)法直接表示,可以考慮間接的辦法,用三棱柱的體積減去V1來(lái)表示.
【解析】設(shè)三棱柱的高為h,底面的面積為S,體積為V,則V=V1+V2=Sh.
∵E、F分別為AB、AC的中點(diǎn)
∴.
∴V1:V2=7:5.
【評(píng)析】本題求不規(guī)則的幾何體C1B1—EBCF的體積時(shí),是通過(guò)計(jì)算棱柱ABC—A1B1C1和棱臺(tái)AEF—A1B1C1的體積的差來(lái)求得的.
例2:一個(gè)底面直徑為20cm的裝有一部分水的圓柱形玻璃杯,水中放著一個(gè)底面直徑為6cm,高為20cm的一個(gè)圓錐形鉛錘,當(dāng)鉛錘從中取出后,杯里的水將下降幾厘米?(=3.14)
【解析】因?yàn)閳A錐形鉛錘的體積為
(cm3)
設(shè)水面下降的高底為x,則小圓柱的體積為(20÷2)2x=100x(cm3)
所以有60=100x,解此方程得x=0.6(cm).
答:鉛錘取出后,杯中水面下降了0.6cm.
柱體錐體臺(tái)體的體積
第6講柱體錐體臺(tái)體的體積
¤學(xué)習(xí)目標(biāo):了解棱柱、棱錐、臺(tái)體的體積的計(jì)算公式(不要求記憶公式);能運(yùn)用柱、錐、臺(tái)的體積公式進(jìn)行計(jì)算和解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題.
¤知識(shí)要點(diǎn):1.體積公式:
體積公式體積公式
棱柱
圓柱
棱錐
圓錐
棱臺(tái)
圓臺(tái)
2.柱、椎、臺(tái)之間,可以看成一個(gè)臺(tái)體進(jìn)行變化,當(dāng)臺(tái)體的上底面逐漸收縮為一個(gè)點(diǎn)時(shí),它就成了錐體;當(dāng)臺(tái)體的上底面逐漸擴(kuò)展到與下底面全等時(shí),它就成了柱體.因而體積會(huì)有以下的關(guān)系:
.
¤例題精講:
【例1】一個(gè)長(zhǎng)方體的相交于一個(gè)頂點(diǎn)的三個(gè)面的面積分別是2、3、6,則長(zhǎng)方體的體積是.
解:設(shè)長(zhǎng)方體的長(zhǎng)寬高分別為,則,
三式相乘得.
所以,長(zhǎng)方體的體積為6.
【例2】一塊邊長(zhǎng)為10的正方形鐵片按如圖所示的陰影部分裁下,然后用余下的四個(gè)全等的等腰三角形加工成一個(gè)正四棱錐形容器,試建立容器的容積V與x的函數(shù)關(guān)系式,并求出函數(shù)的定義域.
解:如圖,設(shè)所截等腰三角形的底邊邊長(zhǎng)為.
在中,,
所以,于是.
依題意函數(shù)的定義域?yàn)?
【例3】一個(gè)無(wú)蓋的圓柱形容器的底面半徑為,母線長(zhǎng)為6,現(xiàn)將該容器盛滿水,然后平穩(wěn)緩慢地將容器傾斜讓水流出,當(dāng)容器中的水是原來(lái)的時(shí),圓柱的母線與水平面所成的角的大小為.
解:容器中水的體積為.
流出水的體積為,如圖,.
設(shè)圓柱的母線與水平面所成的角為α,則,解得.
所以,圓柱的母線與水平面所成的角的大小為60°.
點(diǎn)評(píng):抓住流水之后空出部分的特征,它恰好是用一個(gè)平面去平分了一個(gè)短圓柱.從而由等體積法可計(jì)算出高度,解直角三角形而得所求角.
【例4】在邊長(zhǎng)為a的正方形中,剪下一個(gè)扇形和一個(gè)圓,分別作為圓錐的側(cè)面和底面,求所圍成的圓錐的體積.
解:剪下的扇形的弧長(zhǎng)與剪下的圓的周長(zhǎng)是相等的.設(shè)扇形半徑為x,圓半徑為r,則
,∴x=4r,.
又AB=,∴,解得.
圓錐的高,
∴.
點(diǎn)評(píng):求已知的平面圖形圍成的旋轉(zhuǎn)體的面積或體積的關(guān)鍵是正確分析平面圖形與其圍成的旋轉(zhuǎn)體中有關(guān)量間的關(guān)系.搞清平面圖形上的哪些量在旋轉(zhuǎn)體中不變,哪些發(fā)生了變化.
柱體、錐體、臺(tái)體的體積教案
二課時(shí)柱體、錐體、臺(tái)體的體積
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)了解幾何體體積的含義,以及柱體、錐體與臺(tái)體的體積公式.(不要求記憶公式)
(2)熟悉臺(tái)體與柱體和錐體之間體積的轉(zhuǎn)換關(guān)系.
(3)培養(yǎng)學(xué)生空間想象能力和思維能力.
2.過(guò)程與方法
(1)讓學(xué)生通過(guò)對(duì)照比較,理順柱體、錐體、臺(tái)體之間的體積關(guān)系.
(2)通過(guò)相關(guān)幾何體的聯(lián)系,尋找已知條件的相互轉(zhuǎn)化,解決一些特殊幾何體體積的計(jì)算.
3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)柱體、錐體、臺(tái)體體積公式之間的關(guān)系培養(yǎng)學(xué)生探索意識(shí).
(二)教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn):柱體、錐體、臺(tái)體的體積計(jì)算.
難點(diǎn):簡(jiǎn)單組合體的體積計(jì)算.
(三)教學(xué)方法
講練結(jié)合
教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容師生互動(dòng)設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入1.復(fù)習(xí)柱體、錐體、臺(tái)體表面積求法及相互關(guān)系.教師設(shè)問(wèn),學(xué)生回憶
師:今天我們共同學(xué)習(xí)柱體、錐體、臺(tái)體的另一個(gè)重要的量:體積.復(fù)習(xí)鞏固
點(diǎn)出主題
探索新知柱體、錐體、臺(tái)體的體積
1.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式:
V柱體=Sh(S是底面積,h為柱體高)
V錐體=(S是底面積,h為錐體高)
V臺(tái)體=(S′,S分別為上、下底面面積,h為臺(tái)體的高)
2.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式之間的關(guān)系
師:我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了正方體,長(zhǎng)方體以及圓柱的體積公式,它們的體積公式是什么?
生:V=Sh(S為底面面積,h為高)
師:這個(gè)公式推廣到一般柱體也成立,即一般柱體體積.公式:V=Sh(S為底面面積,h為高)
師:錐體包括圓錐和棱錐,錐體的高是指從頂點(diǎn)向底面作垂線,頂點(diǎn)與垂足之間的距離(投影或作出).錐體的體積公式都是V=(S為底面面積,h為高)
師:現(xiàn)在請(qǐng)對(duì)照柱體、錐體體積公式你發(fā)現(xiàn)有什么結(jié)論.
生:錐體體積同底等高的柱體體積的.
師:臺(tái)體的結(jié)構(gòu)特征是什么?
生:臺(tái)體是用平行于錐體底面的平面去截錐體,截得兩平行平面間的部分.
師:臺(tái)體的體積大家可以怎樣求?
生:臺(tái)體的體積應(yīng)該等于兩個(gè)錐體體積的差.
師:利用這個(gè)原理我們可以得到臺(tái)體的體積公式
V=
其中S′、S分別為上、下底面面積,Q為臺(tái)體的高(即兩底面之間的距離)
師:現(xiàn)在大家計(jì)論思考一下臺(tái)體體積公式與柱體、錐體的體積公式有什么關(guān)系?
生:令S′=0,得到錐體體積公式.
令S′=S,得到柱體體積公式.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式只要求了解,故采用講授式效率會(huì)更高.
因臺(tái)體的體積公式的推導(dǎo)需要用到后面知識(shí),故此處不予證明,只要學(xué)生了解公式及公式的推導(dǎo)思路.
培養(yǎng)探索意識(shí),加深對(duì)空間幾何體的了解和掌握.
典例分析例1有一堆規(guī)格相同的鐵制(鐵的密度是7.8g/cm3)六角螺帽(如圖)共重5.8kg,已知底面是正六邊形,邊長(zhǎng)為12cm,內(nèi)孔直徑為10mm,高為10mm,問(wèn)這堆螺帽大約有多少個(gè)(取3.14,可用計(jì)算器)?
解:六角螺帽的體積是六棱柱體積與圓柱體積的差,即
≈2956(mm3)=2.956(cm3)
所以螺帽的個(gè)數(shù)為
5.8×1000÷(7.8×2.956)≈252(個(gè))
答:這堆螺帽大約有252個(gè).師:六角螺帽表示的幾何體的結(jié)構(gòu)特征是什么?你準(zhǔn)備怎樣計(jì)算它的體積?
生:六角螺帽表示的幾何體是一個(gè)組合體,在一個(gè)六棱柱中間挖去一個(gè)圓柱,因此它的體積等于六棱柱的體積減去圓柱的體積.
學(xué)生分析,教師板書(shū)過(guò)程.
師:求組合體的表面積和體積時(shí),要注意組合體的結(jié)構(gòu)特征,避免重疊和交叉等.空間組合體的體積計(jì)算關(guān)鍵在于弄清它的結(jié)構(gòu)特征.
典例分析例2已知等邊圓柱(軸截面是正方形的圓柱)的全面積為S,求其內(nèi)接正四棱柱的體積.
【解析】如圖,設(shè)等邊圓柱的底面半徑為r,則高h(yuǎn)=2r,
∵S=S側(cè)+2S底=2+,∴.
∴內(nèi)接正四棱柱的底面邊長(zhǎng)a=2rsin45°=.
∴V=S底h=
=4,
即圓柱的內(nèi)接正四棱柱的體積為.教師投影例2并讀題
師:要解決此題首先要畫(huà)出合適的軸截面圖來(lái)幫助我們思考,要求內(nèi)接正四棱柱的體積,只需求出等邊圓柱的底面圓半徑r,根據(jù)已知條件可以用S表示它.大家想想,這個(gè)軸截面最好選擇什么位置.
生:取內(nèi)接正四棱柱的對(duì)角面.
師:有什么好處?
生:這個(gè)截面即包括圓柱的有關(guān)量,也包括正四棱柱的有關(guān)量.
學(xué)生分析,教師板書(shū)過(guò)程.
師:本題是正四棱柱與圓柱的相接問(wèn)題.解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是找到相接幾何體之間的聯(lián)系,如本例中正四棱柱的底面對(duì)角線的長(zhǎng)與圓柱的底面直徑相等,正四棱柱的高與圓柱的母線長(zhǎng)相等,通過(guò)這些關(guān)系可以實(shí)現(xiàn)已知條件的相互轉(zhuǎn)化.旋轉(zhuǎn)體類組合體體積計(jì)算關(guān)鍵在于找好截面,找到這個(gè)截面,就能迅速搭好已知和未知的橋梁.
隨堂練習(xí)1.下圖是一個(gè)幾何體的三視圖(單位:cm),畫(huà)出它的直觀圖,并求出它的表面積和體積.
答案:2325cm2.
2.正方體中,H、G、F分別是棱AB、AD、AA1的中點(diǎn),現(xiàn)在沿三角形GFH所在平面鋸掉正方體的一個(gè)角,問(wèn)鋸掉的這塊體積是原正方體體積的幾分之幾?
答案:.學(xué)生獨(dú)立完成培養(yǎng)學(xué)生理解能力,空間想象能力.
歸納總結(jié)1.柱體、錐體、臺(tái)體的體積公式及關(guān)系.
2.簡(jiǎn)單組合體體積的計(jì)算.
3.等積變換學(xué)生歸納,教師補(bǔ)充完善.鞏固所學(xué),提高自我整合知識(shí)能力.
課后作業(yè)1.3第二課時(shí)習(xí)案學(xué)生獨(dú)立完成固化知識(shí)
提升能力
備用例題
例1:三棱柱ABC–A1B1C1中,若E、F分別為AB、AC的中點(diǎn),平面EB1C1F將三棱柱分成體積為V1、V2的兩部分,那么V1:V2=7:5.
【分析】不妨設(shè)V1對(duì)應(yīng)的幾何體AEF–A1B1C1是一個(gè)棱臺(tái),一個(gè)底面的面積與棱柱的底面積相等,另一個(gè)底面的面積等于棱柱底面的;V2對(duì)應(yīng)的是一個(gè)不規(guī)則的幾何體,顯然這一部分的體積無(wú)法直接表示,可以考慮間接的辦法,用三棱柱的體積減去V1來(lái)表示.
【解析】設(shè)三棱柱的高為h,底面的面積為S,體積為V,則V=V1+V2=Sh.
∵E、F分別為AB、AC的中點(diǎn)
∴.
∴V1:V2=7:5.
【評(píng)析】本題求不規(guī)則的幾何體C1B1—EBCF的體積時(shí),是通過(guò)計(jì)算棱柱ABC—A1B1C1和棱臺(tái)AEF—A1B1C1的體積的差來(lái)求得的.
例2:一個(gè)底面直徑為20cm的裝有一部分水的圓柱形玻璃杯,水中放著一個(gè)底面直徑為6cm,高為20cm的一個(gè)圓錐形鉛錘,當(dāng)鉛錘從中取出后,杯里的水將下降幾厘米?(=3.14)
【解析】因?yàn)閳A錐形鉛錘的體積為
(cm3)
設(shè)水面下降的高底為x,則小圓柱的體積為(20÷2)2x=100x(cm3)
所以有60=100x,解此方程得x=0.6(cm).
答:鉛錘取出后,杯中水面下降了0.6cm.