球冠表面积计算公式

绝世美人儿
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2021年01月03日 14:01
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2021年1月3日发(作者:陶安)


计算方法
假定球冠最大开口部分圆的半径为 r ,对应球半径 R 有关系:
r = Rc



osθ,则有球冠积分表达:
球冠面积微分元 dS = 2πr*Rdθ = 2πR^2*cosθ dθ
积分下限为θ,上限π2
所以:S = 2πR*R(1 - sinθ)
其中:R(1 - sinθ)即为球冠的自身高度H
所以:S = 2πRH


S=∫dS =∫2πr*Rdθ=∫ 2πR^2*cosθ dθ=2πR^2∫cosθ dθ=
2πR*R(1 - sinθ)


1》2πR^2中^2为2πR的平方
2》∫ 要有写上下标,分别为π2




























θ ,





球冠的面积计算公式

推导过程如下:

假定球冠最大开口部分圆的半径为 r ,对应球半径 R 有关系:
Rcosθ,则有球冠积分表达:

球冠面积微分元 dS = 2πr*Rdθ = 2πR^2*cosθ dθ
积分下限为θ,上限π2
所以:S = 2πR*R(1 - sinθ)
其中:R(1 - sinθ)即为球冠的自身高度H
所以:S = 2πRH












r =


球冠概念的分析
(1)球冠不是几何体,而是一种曲面,它是球面的一部分, 是球面
被一个平面截成的,也可以看成由一段弧绕着经过它的一个端点的直
径旋转而成的曲面。 球冠的任何部分都不能展开平面。
(2)球冠的底面是圆,而不是圆面,故球冠的面积不能包括底
面圆的面积。
(3)球面 被一个平面截成两个部分,它们都是球冠,其中一个
球冠的高小于球的半径,另一个球冠的高大于球的半 径。
(4)球冠面积公式S球冠=2πRh对其高小于、等于或大于球
半径的球冠都适用 。球面积公式S球面=4πr
2
可看成球冠面积公式
当h=2R的特例。由于同一个球 的半径是一个常量,所以球冠面积
是它的高的一个正比例函数,即S球冠=f(h)
=2πRh(0<h≤2R)。
(5)若用距离为h的两个平行平面去截同一个球面,夹 在这两
个平行平面间的部分叫做球带,h叫做球带的高。把球带面积看成其
高分别为h1,h2 (h1>h2)的两个球冠面积之差,则有S球带=2π
Rh1-2πRh2=2πR(h1-h2)= 2πRh,其中为球的半径。


由此可知,S=tπR
2
可以看成球的 表面积、球冠的面积、球带的面
积的统一计算公式。这里体现了特殊与一般可以互相转化的基本数学思想。









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