体积及面积公式
惩戒骑属性-四年级下册数学计算题大全300道
第二章 物体质量的计算方法
第一节 物体质量的计算
一、密度
计算物体质量时,离不开物体材料的密度。所谓密度是指由一
种物质组成的物体的单位
3
体积内所具有的质量,其单位是kg/m(千克/米
3)。各种常用物体的密度及每立方米的质
量见表2—1。
表2—1
各种常用物体的密度及每立方米的质量表
每立方米体每立方米体
密度 密度
物体材料 积的质量 物体材料 积的质量
×10
3
kg/m
3
×10
3
kg/m
3
(t) (t)
钢、铸钢
铸铁
铸铜、镍
铝
铅
铁矿
木材
粘土
7.85
7.2~7.5
8.6~8.9
2.7
11.34
1.5~2.5
0.5~0.7
1.9
7.85
7.2~7.5
8.6~8.9
2.7
11.34
1.5~2.5
0.5~0.7
1.9
混凝土
碎石
水泥
砖
煤
焦碳
石灰石
造型砂
2.4
1.6
0.9~1.6
1.4~2.0
0.6~0.8
0.35~0.53
1.2~1.5
0.8~1.3
2.4
1.6
0.9~1.6
1.4~2.0
0.6~0.8
0.35~0.53
1.2~1.5
0.8~1.3
二、面积计算
物体体积的大小与它本身截面积的大小成正比。各种规则几何图形的面积计算公式见表
2—2。
表2—2 平面几何图形面积计算公式表
名 称 图 形 面积计算公式
正方形
S=a
2
长方形
S=ab
平行四边形
S=ah
三角形
S
1
ah
2
梯 形
S
(ab)h
2
S
圆 形
4
d
2
2
(或
S
R
)
d——圆直径
R——圆半径
d、D——分别为圆环内、外直
径
r、R——分别为圆环内、外半径
S
4
(D
2
d
2
)
(R
2
r
2
)
圆环形
扇 形
S
R
2
360
α——圆心角(度)
三、物体体积的计算
物体
的体积大体可分两类:即具有标准几何形体的和由若干规则几何体组成的复杂形体
两种。对于简单规则的
几何形体的体积计算可直接由表2—3中的计算公式查取;对于复杂
的物体体积,可将其分解成数个规则
的或近似的几何形体,查表2—3按相应计算公式计算
并求其体积的总和。
表2—3 各种几何形体体积计算公式表
名 称 图 形 公 式
立方体
V=a
3
长方体
圆柱体
V=abc
V
4
d
2
h
R
2
h
R——半径
空心圆柱体
V
4
(D
2
d
2
)h
(R
2
r
2
)h
r、R——内、外半径
斜截正圆柱体
球体
V
4
d<
br>2
(h
1
h)(hh)
R
2
1
22
R——半径
41
V
R
3
d
3
36
R——底圆半径
d——底圆直径
V
圆锥体
1
d
2
hR
2
h
123
R——底圆半径
d——底圆直径
V
任意三棱体
1
bhl
2
b——边长
h——高
l——三棱体长
V
截头方锥体
h
[(2aa<
br>1
)b(2a
1
a)b
1
]
6
a、a
1
——上下边长
b、b
1
——上下边宽
h——高
正六角棱柱体
33
2
bh
2
V2.598b
2
h2.6b
2
h
V
b——底边长
四、物体质量的计算
物体的质量可根据下式计算:
物体的质量=物体的密度×物体的体积
其表达式为:
m=ρV
式中:m——物体的质量;
ρ——物体的材料密度;
V——物体的体积。
例:试计算一块长为3m,宽为1m,厚为50mm的钢板质量。
解:计算体积时必须统一单位:长为3m,宽为1m,厚为50mm,即0.05m。
查表2—1得知,钢材的密度ρ=7.85×10
3
kg/m
3
计算体积:V=a·b·c
=3×1×0.05
=0.15(m
3
)
计算:质量:m=ρ·V
=7.85×10
3
×0.15
=1.18×10
3
(kg)
例:起重机的料斗如图2—1所示,它的上口长为
1.2m,宽为1m,下底面长0.8m,
宽为0.5m,高为1.5m,试计算满斗型砂的质量。
解:查表2—1得知型砂的密度:
ρ=1.1×10
3
kg/m
3
计算料斗的体积:
计算型砂的质量:
h
V[(2aa
1
)b
(2a
1
a)b
1
]
6
1.5
[(21
.20.8)1(20.81.2)0.5]
6
1.15(m
3<
br>)
m
V1.110
3
1.151.2
6510
3
(kg)
图2—1 起重机的料斗
电子课文·正弦定理、余弦定理
在初中,我们已会解直角三角形.
就是说,已会根据直角三角形中已知的边
与角求出未知的边与角.那么,如何来解斜三角形呢?也就是如
何根据斜三角形
中已知的边与角求出未知的边与角呢?为此,我们先来学习两个重要定理——正
弦定理和余弦定理.
1.正弦定理
如图5-35.在Rt△ABC中,已知BC=a,AC=b,AB=c,则有
那么,在任意三角形中,这一关系式是否成立呢?下面我们用向量来研究这
个问题.
如图5-36(1),△ABC为锐角三角形,过点A作单位向量j垂直于
j与
的夹角为90°-A,j与
的夹角为90°-C.
,则
由图5-36(1)看到,
为了与图中有
关角的三角函数建立联系,我们在上面向量等式的两边同取与
向量j的数量积运算,得到
由分配律可得
∴asinC=asinA.
同理,过点C作与
垂直的单位向量j,可得
当△ABC为钝角三角形时,不妨设∠A>90°(图5-36(2)),过点A作与
垂直的单位向量j,则j与
样可证得
的夹角为A-90°,j与
的夹角为90°-C.同
这就是说,对于锐角三角形、直角三角形、钝角三角形来说
,上面的关系式
均成立.因此,我们得到下面的定理.
正弦定理
在一个三角形中,各边和它所对角的正弦的比相等,即
利用正弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题.
(1)已知两角和任一边,求其他两边和一角;
(2)已知两边和其中一边的对角,求另一边的对角(从而进一步求出其他的边
和角).
例1
在△ABC中,已知c=10,A=45°,C=30°,求b(保留两个有效数
字).
B=180°-(A+C)=180°-(45°+30°)=105°,
①
例2
在△ABC中,已知a=20,b=28,A=40°,求B(精确到
1°)和c(保留两个有效数字).
∴B
1
=64°,B
2
=116°.
当B
1=64°时,C
1
=180°-(B
1
+A)=180°-(64°+4
0°)=76°,
当B
2
=116°时,C
2<
br>=180°-(B
2
+A)=180°-(116°+40°)=24°,
例3 在△ABC中,已知a=60,b=50,A=38°,求B(精确到1°)和c(保
留两个有效数字).
解:已知b<a,所以B<A,因此B也是锐角.
∴B=31°.
∴C=180°-(A+B)=180°-(38°+31°)=111°.
由例2和例3可以知道,已知两边和其中一边的对角解三角形,有两解或一
解,图5
-37和图5-38说明了在△ABC中,已知a、b和A时解三角形的各种情
况.
(1)A为锐角(图5-37).
(2)A为直角或钝角(图5-38).
2.余弦定理
我们知道,对于
一个直角三角形来说,它的斜边的平方等于两条直角边的平
方和.那么对于任意一个三角形来说,是否也
可以根据一个角和夹此角的两边,
求出此角的对边呢?
下面我们用向量来研究这个问题.
如图5-39,在△ABC中,AB、BC、CA的长分别为c、a、b.
即
b
2
=c
2
+a
2
-2accosB.
①
同理可证
a
2
=b
2
+c
2
-2bccosA,
②
c
2
=a
2
+b
2
-2abcosC.
③
由此又得到如下定理:
余弦定理
三角形任何一边的平方等于其他两边平方的和减去这两边与它
们夹角的余弦的积的两倍.
即
在余弦定理中,令C=90°,这时cosC=0,所以
c
2
=a
2
+b
2
由此可知余弦定理是勾股定理的推广,
由①、②、③可得:
利用余弦定理,可以解决以下两类有关三角形的问题:
(1)已知三边,求三个角;
(2)已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.
例4
在△ABC中,已知a=7,b=10,c=6,求A、B和C(精确到1°).
∴A≈44°.
∴C≈36°.
∴B=180°-(A+C)≈180°-(44°+36°)=100°.
例5 在△A
BC中,已知a=2.730,b=3.696,C=82°28′,解这个三角形
(边长保留四个有效
数字,角度精确到1′).
解:由
c
2
=a
2<
br>+b
2
-2abcosC
=2.730
2
+3.6962
-2×2.730×3.696×cos82°28′
得c=4.297.
∴A=39°2′.
∴B=180°-(A+C)
=180°-(39°2′+82°28′)
=58°30′.