1.3.1柱体、锥体、台体的表面积

余年寄山水
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2020年08月16日 05:21
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第一课时 柱体、锥体、台体的表面积
(一)教学目标
1.知识与技能
(1)了解柱体、锥体与台体的表面积(不要求记忆公式).
(2)能运用公式求解柱体、锥体和台体 的全面积.
(3)培养学生空间想象能力和思维能力.
2.过程与方法
让学生经历几何 体的侧面展开过程,感知几何体的形状,培养转化化归能力.
3.情感、态度与价值观
习的积极 性.
通过学习,使学生感受到几面体表面积的求解过程,激发学生探索创新的意识,增强学
(二 )教学重点、难点
重点:柱体、锥体、台体的表面积公式的推导与计算.
难点:展开图与空间几 何体的转化.
(三)教学方法
学导式:学生分析交流与教师引导、讲授相结合.
教学环 节 教学内容
问题:现有一棱长为1的正方体盒
子AC′,一只蚂蚁从A点出发经侧面
到达A′点,问这只蚂蚁走边的最短路
程是多少?
师生互动
学生先思考讨论,然后
回答.
设计意图
学生:将正方体沿
AA′展 开得到一个由四个
小正方形组成的大矩形如

D′
A′
D
新课导入
A

C′
B′
C
B
情境生动,
A′
激发热情
教师顺势

AA
17
即所求.
带出主题.
A
师:(肯定后)这个题考
查的 是正方体展开图的应
用,这节课,我们围绕几何
体的展开图讨论几何体的
表面积. < /p>


1.空间多面体的展开图与表面积
的计算.
师:在初中,我们已知
学习了正方体和长方体的
你知道上述几何体的展开
图与其表面积的关系吗?
生:相等 .
让学生经
展开过程
感知几何
体的形状.
(1)探索三棱
柱、三棱锥、三棱台
的展开图.
表面积以及它们的展开图,历几何体
(2)已知棱长< br>为a,各面均为等边
三角形S – ABC (图1.3—2),求它的表
面积.
师:对于一个一般的多
面,你会怎样求它的表面
积.
推而
广之,培养
探索意识

解:先求△SBC的面积,过点S作
SD⊥BC,交B于D,因为BC = a,
a3
SDSB
2
BD
2
a
2
()
2
a
22
生:多面体的表面积就
是各个面的面积之和,我 们
可以把它展成平面图形,利
用平面图形求面积的方法
求解.

S< br>V
SBC
1133
2
BCSDaaa
.
2 224
师:(肯定)棱柱、棱
锥、棱台边是由多个平面图
形围成的多面体,它们的展< br>开图是什么?如何计算它
们的体积?
……
∴四面体S – ABC的表面积
S4
3
2
a3a
2
.
4
探索新知
生:它的表面积都等于
表面积与侧面积之和.
师以三棱 柱、三棱锥、
三棱台为例,利用多媒体设
备投放它们的展开图,并肯
定学生说法.师:下面让我们体会简
单多面体的表面积的计算.
读、分析题目、整理思想.
师打 出投影片、学生阅
生:由于四面体S –
ABC的四个面都全等的等
边三角形,所以 四面体的表
面积等于其中任何一个面
积的4倍.
答过程.
学生分析,教师板 书解


2.圆柱、圆锥、圆台的表面积
公式的推导
师:圆柱、圆锥的侧面
展开图是什么?
生:圆柱的侧面展开图
是一个矩形,圆锥的侧面展
开图是一个扇形.
师:如果它们的底面半
径均是r,母线长均为l,则
它们的表面积是多少?
师:打出投影片(教材
图1.3.3和图1.3—4)

1
:圆柱 的底面积为
(1)圆柱、圆锥、圆台的表面积
S
圆柱
= 2

r (r + 1)
S
圆锥
=

r (r + 1)
S
圆台
=

(r
12
+ r
2
+ r
1
l + rl )
(2)讨论圆台的表面积公式与圆
柱及圆锥表面积公式之间的变化关系
S
圆台
=

(r
12
+r
2
+rl+r′l)
r = 1
S
圆柱
=2

r(r+l)
r = 0
S
圆锥
=

r(r+l)
(3)例题分析
r
2
,侧面面积为
2

rl
,因
此,圆柱的表 面积:
S2

r
2
2

rl2

r(rl)

2
让学
生自己推
导公式,加
深学生对
公式的认
识.
用联系的
观点看待
三者之间
的关系,更
加方便于

学生对空
间几何体
的了解和
掌握,灵活
运用公式
解决问题.
例2 如图所示,一
个圆台形花盆盆口
直径为20cm,盆底
直径为15cm ,底部
渗水圆孔直径为
1.5cm,盆壁长15cm.为了美化花盆的外
探索新知 < br>观,需要涂油漆.已知每平方米用100毫
升油漆,涂100个这样的花盆需要多少
油漆 (

取3.14,结果精确到1毫升,可
用计算器)?

2
:圆锥的底面积为

r

侧面积为

rl
,因此, 圆锥
的表面积:
S

r
2


rl

r(rl)

师:(肯定)圆台的侧面展开图
是一个扇环,如果 它的上、
下底面半径分别为r、r′,
母线长为l,则它的侧面面积
类似于梯形的面积 计算S
=
(2

r

2

r)l
(rr

)l

所以它的表面积为
S

(r
12
r
2
r

lrl)
现在
1
2

分析:只要求出每一个花盆外壁的表面
积,就可求出油漆的用 量.而花盆外壁的
表面积等于花盆的侧面面积加上下底
面面积,再减去底面圆孔的面积.
个花盆外壁的表面积
解:如图所示,由圆台的表积公式得一
请大家研究这三个表面积公
15
2
15201.5
2
式的关系.
S

 [()1515]

()
2222
学生讨论,教师给予适当引< br>≈1000(cm
2
) = 0.1(m
2
).
=1000(毫升).
答:涂100个这样的花盆约需要1000
毫升油漆.
导最后学生归纳结论.
实际问题.
(师放投影片,并读题)
师:本题只 要求出花盆外壁
的表面积,就可求出油漆的
用量,你会怎样用它的表面
积.
涂100个花盆需油漆:0.1×100×100 师:下面我们共同解决一个


生:花盆的表积等于花盆的
侧面面积加上底面面积,再
减去底面圆孔的面积.(学生
分 析、教师板书)


1.练习圆锥的表面积为a cm
2
,且
它的侧面展开图是一个半圆,求这个圆
锥的底面直径.
学生独立完成
2.如图是一种机
随堂练习 器零件,零件下面是六棱柱(底面是正< br>六边形,侧面是全等的矩形)形,上面
是圆柱(尺寸如图,单位:mm)形. 电
镀这种零件需要用锌,已知每平方米用
锌0.11kg,问电镀10 000个零件需锌多
少千克(结果精确到0.01kg)
答案:1.
2
3a

m;
3


2.1.74千克.
1.柱体、锥体、台体展开图及表
归纳总结
面积公式1.
2.柱体、锥体、台体表面积公式
的关系.
作业
备用例题
例1 直平行六面体的底面是菱形,两个对角面面积分别为Q
1
,Q
2
,求直平行六面体
的侧面积.
【分析】解决本题要首先正确把握直平 行六面体的结构特征,直平行六面体是侧棱与底
面垂直的平行六面体,它的两个对角面是矩形.
【解析】如图所示,设底面边长为a,侧棱长为l,两条底面对角线
的长分别为c,d,即BD = c,AC = d,则


clQ
1
(1)

(2)

dlQ
2

11

(c)
2
 (d)
2
a
2
(3)
22
学生总结,老师补充、完善

1.3 第一课时 习案
学生独立完成 固化知识
提升能力


由(1)得
c
Q
1
QQQ
,由(2)得
d 
2
,代入(3)得
(
1
)
2
(
2)
2
a
2

ll2l2l
2

Q
1
2
Q
2
2
4l
2
a
2,∴
2laQ
1
2
Q
2
.
2
∴S

=
4al2Q
1
2
Q
2
.
例2 一个正三棱柱的三视图如图所示,求这个三棱柱的表
面积.
【解析】由三视图知正三棱柱的高为2mm.
由左视图知正三棱柱的底面三角形的高为
23
mm.
设底面边长为a,则
3
a23
,∴a = 4.
2
∴正三棱柱的表面积为
S

= S


+ 2S

= 3×4×2 + 2×
423

2483
(mm
2
).
1
2
例3 有一根 长为10cm,底面半径是0.5cm的圆柱形铁管,用一段铁丝在铁管上缠绕8
圈,并使铁丝的两个端 点落在圆柱的同一母线的两端,则铁丝的最短长度为多少厘米?(精
确到0.01cm)
【解析】如图,把圆柱表面及缠绕其上的铁丝展开在平面上,得
到矩形ABCD.
由题意知,BC=10cm,AB = 2

0.588

c m,点A与点C就是铁丝的起止位置,故
线段AC的长度即为铁丝的最短长度.
∴AC =< br>10
2
(8

)
2
27.05
(cm) .
所以,铁丝的最短长度约为27.05cm.
【评析】此题关键是把圆柱沿这条母线展开,将问题转化为平面几何问题. 探究几何体
表面上 最短距离,常将几何体的表面或侧面展开,化折(曲)为直,使空间图形问题转化为
平面图形问题. 空间问题平面化,是解决立体几何问题基本的、常用的方法.


例4.粉碎机的下料是正 四棱台形如图,它的两底面边长
分别是80mm和440mm,高是200mm. 计算制造这一下料斗
所需铁板是多少?
【分析】 问题的实质是求四棱台的侧面积,欲求侧面积,
需求出斜高,可在有关的直角梯形中求出斜高.
【解析】如图所示,O、O
1
是两底面积的中心,则OO
1
是高,设EE< br>1
是斜高,在直角
梯形OO
1
E
1
E中,
EE
1
=
E
1
F
2
EF
2
< br>=
OO
1
2
(EOE
1
O
1
)
2

∵边数n = 4,两底边长a = 440,a′= 80,斜高h′=269.
∴S
正棱台侧
=
111
( c

c)h

n(a

a)h

=
4(44080)2692.810
5
(mm
2

222
图4—3—2
答:制造这一下料斗约需铁板2.8×10
5
mm
2
.

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