高一数学圆柱、圆锥、圆台2
圆柱、圆锥、圆台的表面积与体积 课件-2022-2023学年高一下学期数学人教A版必修第二册

例4.如图:已知圆台的上底面半径为1,下底面半径为
2,母线长为2,则该圆台的体积为
1
7 3
3
2
2
.
三者之间的联系
圆柱、圆锥、圆台三者的体积公式之间有什么关系?
O'
S
O'
r'
r’=0
r’=r
l
r O
上底扩大
2
V圆柱 =πr h
所用的数学思想: 类比
l
r O
l
上底缩小
r O
1 2
V圆锥 = πr h
O
(r是底面半径,l是
母线长)
S圆锥 =πr +πrl πr (r l )
2
S圆锥 =πr +πrl πr (r l )
2
例2、如图,已知扇形OAB的圆心角为∘ ,半径为4厘
米,求用这个扇形卷成的圆锥的表面积.
(3)圆台的表面积
S 表面积 S上底面积 S下底面积 S 侧面积
解:
(1)由题意可知,该圆锥的底面半径 r 3 ,母线 l 5 .
∴该圆锥的表面积 S πr 2 πrl π 32 π 3 5 24π .
(2)在 Rt△POB 中, PO PB2 OB2 52 32 4 ,
∵ O 是 PO 的中点,∴ PO 2 .
故圆台的表面积为1100π cm2.
出圆台的体积公式:
V圆 台 VSO VSO '
圆台的体积
S
VSO
r'
r O
l
h
r
VSO '
1 '2 '
8.3.2 圆柱、圆锥、圆台、球表面积和体积(课件)2022-2023学年高一下学期数学(人教A版2

答:至少要用纸150cm2
练习
解析 设球 O 的半径为 r,则圆柱的底面半径为 r, 高为 2r,所以VV12=π43rπ2·r23r=32.
三、课堂小结:
1.圆柱、圆锥、圆台的表面积公式
1).圆柱 2).圆锥
S 2r 2 rl
S r 2 rl
如果圆台的上、下底面半径分别为r和R,母线长为l,你能计算它的
表面积吗?
r O’
RO
圆台的侧面展开图是扇环
x x
r 'O’
rO
xl r x r' l rr' x r'
xl 1 r 1 x r'
x r' l r r'
∵圆台侧面展开图是一个扇环
S侧面积
1 2
2 r( x
l)
1 2
2 r
'
x
r( x l ) r ' x rx rl r ' x
A
B
D
C
A1 D1
B1 C1
变式 球的内接长方体的长、宽、高分别为3、2、 3 ,求此球体的表面积 和体积。
分析:长方体内接于球,则由球和长方体都是中心对称图形可知,它们 中心重合,则长方体对角线与球的直径相等。
内切球问题
例题3 把直径为5cm钢球放入一个正方体的有盖纸盒中,至少要用多少纸? 分析:用料最省时,球与正方体有什么位置关系? 球内切于正方体
解:一个浮标的表面积为
2π×0.15×0.6 + 4π×0.152 =0.8478(m2) 所以给1000个这样的浮标涂防水漆约需涂料
0.8478×0.5×1000 =423.9(kg).
基本立体图形 第2课时—圆柱、圆锥、圆台、球-高一数学课件(人教A版2019必修第二册)

第2课时 圆柱、圆锥、圆台、球
圆柱、圆锥、圆台的结构特征
这些几何体 是如何形成 的?它们的 结构特征是
什么?
一、 圆柱的结构特征:
旋转轴 1、定义:以矩形的一边
底面
所在直线为旋转轴,其余
A′
O′
三边旋转形成的曲面所围 成的旋转体叫做圆柱。
(1)旋转轴叫做圆柱的轴。
(2)垂直于轴的边旋转而成的 圆面叫做圆柱的底面。
母 线
A
O B
轴 成的旋转体叫做圆锥。
侧 (1)旋转轴叫做圆锥的轴。 面 (2) 垂直于轴的边旋转而成
的圆面叫做圆锥的底面。 (3)不垂直于轴的边旋转而
成的曲面叫做圆锥的侧面。
(4)无论旋转到什么位置,不垂直于轴的边都叫做圆 锥的母线。
S
轴
侧面
B
O
母线
A
底面
2、圆锥的表示法:用表示它的轴的字母表 示,如圆锥SO。
圆锥的截面图 轴截面 横截面 斜截面 斜截面
三、圆台的结构特征:
1、定义:用一个平行于圆锥底面的平面去 截圆锥,底面与截面之间的部分,这样的几 何体叫做圆台。
上底面
轴
O'
侧面
O
母线 下底面
2、圆台的表示法:用表示它的轴的字母 表示,如圆台OO′。
思考?
圆柱、圆锥和圆台都是旋转体,当底面发 生变化时,它们能否互相转化?
上底扩大
上底缩小
四、球的结构特征:
1、定义:以半圆的直径所在直线为旋转轴,半 圆面旋转一周形成的几何体,叫做球体。
A
半径
球心
O
B 2、球的表示法:用表示球心的字母表示,
如球O .
圆柱、圆锥、圆台、球的表面积和体积 高一数学(人教A版2019必修第二册)

(2)一个长方体的各顶点均在同一球面上,且一个顶点上的三 条棱的长分别为1,2,3,则此球的表面积为________.
解析:长方体外接球如图,长方体的体对角面是矩形,该矩 形的对角线就是球的直径,此对角线也是长方体的体对角线,长 方体的体对角线长为 12+22+32= 14,设球的半径为R,则有
在Rt△POE中,PE=4,
OE=3,则高PO=7 .
所以
V
1· 3
SABCD·
PO
1 3
62
7 12
7,
S侧面积
1· 2
c·
PE
1 2
4
6
4
48.
【提升总结】圆柱、圆台、圆锥表面积公式 圆柱的表面积为:
S圆柱表 2r2 2rl 2r r l
圆锥的表面积为:
S圆锥表 r2 rl r r l
答案:6
题型三 球的切、接问题——微点探究 微点 1 球与正方体、长方体的切、接问题 例 2 (1)将棱长为 2 的正方体木块削成一个体积最大的球,则 该球的体积为( )
A.43π
B.
2π 3
C.
3π 2
D.π6
解析:将棱长为2的正方体木块削成一个体积最大的球时,球 的直径等于正方体的棱长2,则球的半径R=1.
结合棱柱、棱锥、棱台和圆柱、圆锥、圆台的体积公式,你将它们统 一成柱体、锥体、台体的体积公式吗?
V柱体 =Sh (S为底面积,h为柱体高)
1 V锥体 = 3 Sh (S为底面积,h为锥体高)
V台体
=
1 3
(
S
S S S )h (S′、S分别为上、下底面面积,h为台体高)
高一数学圆柱、圆锥、圆台2

圆柱、圆锥、圆台的表面积和体积课件-高一数学人教A版(2019)必修第二册

3
球的表面积与体积
问题六
设球的半径为R,你能类比圆的面积公式
推导方法,推导出球的体积公式吗?
提示
分割、求近似和,再由近似和转化为准确和,
得出球的体积公式.
知 识 梳 理
1.球的表面积公式S= 4πR2(R为球的半径).2.球Biblioteka 体积公式V=4 3πR
3
.
例3
(1)一个球的表面积是16π,则它的体积是
3
解析 设圆台较小底面的半径为r,则另一底面的半径为3r.
由S侧=7π(r+3r)=84π,解得r=3.
反思
感悟
圆柱、圆锥、圆台的侧面是曲面,计算侧面积时需要将这个曲面
展开为平面图形计算,而表面积是侧面积与底面圆的面积之和.
跟踪训练1
若一个圆柱的轴截面是面积为9的正方形,则这个圆柱的侧面积为
A.9π
直角三角形中列出方程并求解.
跟踪训练2
若一个圆锥的轴截面是等边三角形,其面积为 3,
3
则这个圆锥的体积为________.
3π
解析
画出示意图,如图所示,设圆锥的母线长为 a,
1
3
则由 ·a· a= 3,得 a=2.
2
2
故圆锥的底面圆直径为 2,圆锥的高为 3,
1
3
2
圆锥的体积 V=3π×1 × 3= 3 π.
A.64π
解析
64π
B. 3
C.32π
32π
D. 3
√
设球的半径为 R,则由题意可知 4πR2=16π,故 R=2.
4 3 32π
所以球的体积 V= πR =
.
3
3
例3
(2)长、宽、高分别为 2, 3, 5的长方体的外接球的表面积为
高一数学必修二 1.1.1.2 圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征

以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形 成的旋转体叫做球体,简称球
有关 半圆的圆心叫做球的球心;半圆的半径叫做球的半径;
概念 半圆的直径叫做球的直径
图形
表示 球常用表示球心的字母表示,如上图中的球表示为球 法O
1 2 34
知识梳理
知识拓展1.球面的定义:与定点的距离等于定长的所有点的集合 (轨迹)叫做球面.
3.圆台
定义
用平行于圆锥底面的平面去截圆锥,底面与截面之间的部 分叫做圆台(圆台也可以看作是以直角梯形垂直于底边的 腰为旋转轴,其余三边旋转形成的面所围成的旋转体)
图形
有关概 念
原圆锥的底面和截面分别叫做圆台的下底面和上底面.与 圆柱和圆锥一样,圆台也有轴、侧面、母线,如上图所示, 轴为 O'O,A'A,B'B 为母线
概念 叫做圆锥的顶点,OA(或 OB)叫做底面☉O 的半径 表示 圆锥用表示它的轴的字母表示,上图中的圆锥可表示为 法 圆锥 SO
规定:棱锥与圆锥统称为锥体.
知识梳理
1 2 34
归纳总结圆锥的简单性质: (1)圆锥有无数条母线,它们有公共点即圆锥的顶点,且长度相等.
(2)平行于底面的截面都是圆,如图①所示. (3)过轴的截面都是全等的等腰三角形,如图②所示. (4)过任意两条母线的截面是等腰三角形,如图③所示.
12
2.圆柱、圆锥、圆台、球的结构特征比较 剖析:如下表所示.
结构特征 圆柱
两个底面
底面
是平行且
形状
半径相等
的圆
侧面
展开
矩形
图形状
母线
平行且相 等
圆锥 只有一个 底面,且底 面是圆
扇形
相交于顶 点
考点03 圆柱、圆锥、圆台的结构特征-高一数学人教版(必修2)(解析版)

1.圆柱、圆锥、圆台可以分别看作以矩形一边、直角三角形的一直角边、直角梯形中垂直于底边的腰所在的直线为旋转轴,将矩形、直角三角形、直角梯形分别旋转一周而形成的曲面所围成的几何体,旋转轴叫做所围成的几何体的轴;在轴上的这条边(或它的长度)叫做这个几何体的高;垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做这个几何体的底面;不垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做这个几何体的侧面,无论旋转到什么位置,这条边都叫做侧面的母线.2.圆柱、圆锥、圆台、球等几何体,都是由一个平面图形绕着一条直线旋转产生的曲面所围成的几何体,这类几何体叫做旋转体,这条直线叫做旋转体的轴.【例】若边长为5 cm的正方形EFGH是圆柱的轴截面,则从点E沿圆柱的侧面到相对顶点G的最短距离是()A.10 cm B.5 2 cmC.5π2+1 cm D.52π2+4 cm【答案】D【规律总结】解决旋转体中的距离最值问题,用侧面展开图,将问题平面化.要点阐述典型例题小试牛刀1.如果圆锥的侧面展开图是半圆,那么这个圆锥的顶角(圆锥轴截面中两条母线的夹角)是()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】C【解析】设圆锥底面半径为r,母线长为l,则有2πr=12·2πl.∴2r=l,即△ABC为等边三角形,故顶角为60°.2.下列说法:①以直角三角形的一边所在的直线为旋转轴,旋转一周得到的旋转体为圆锥;②以直角梯形的一腰所在的直线为旋转轴,旋转一周得到的旋转体为圆台;③圆柱、圆锥、圆台的底面都是圆;④分别以矩形两条不相等的边所在直线为旋转轴,将矩形旋转一周,所得的两个圆柱是不同的圆柱.其中正确的有()A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】B【秒杀技】处理台体问题常采用还台为锥的补体思想.学科&网3.一个圆锥的母线长为5,底面半径为3,则该圆锥的轴截面的面积为( )A .10B .12C .20D .15【答案】B【解析】圆锥的轴截面是等腰三角形,两腰为圆锥的母线,底边为圆锥的底面圆的直径,所以轴截面的面积S =12×2×3×52-32=12,故选B .4.下列说法不正确的是( )A .圆柱的侧面展开图是一个矩形B .圆锥过轴的截面是一个等腰三角形C .直角三角形绕它的一条边旋转一周形成的曲面围成的几何体是圆锥D .圆台平行于底面的截面是圆面 【答案】C【解析】由圆锥的概念知直角三角形绕它的一条直角边所在直角旋转一周所围成的几何体是圆锥,即旋转轴为直角三角形的一条直角边所在的直线,因而C 错.5.给出下列命题:①圆柱的底面是圆;②经过圆柱任意两条母线的截面是一个矩形;③连接圆柱上、下底面圆周上两点的线段是圆柱的母线;④圆柱的任意两条母线互相平行;⑤圆柱的侧面沿母线展开的图形是矩形;⑥圆柱的母线有且只有一条.其中正确的为 .(只填序号) 【答案】②④⑤【规律方法】圆柱、圆锥、圆台的关系如图所示.6.如图所示,用一个平行于圆锥SO底面的平面截这个圆锥,截得圆台上、下底面的半径分别为2 cm和5 cm,圆台的母线长是12 cm,求圆锥SO的母线长.【解析】如图,过圆台的轴作截面,截面为等腰梯形ABCD,由已知可得上底半径O1A=2 cm,下底半径OB=5 cm,且腰长AB=12 cm.设截得此圆台的圆锥的母线长为l,则由△SAO1∽△SBO,可得l-12l =25,所以l=20 cm,即截得此圆台的圆锥的母线长为20 cm.1.如上、下底面面积分别为36π和49π,母线长为5的圆台,其两底面之间的距离为() A.4 B.3 2C.2 3 D.2 6【答案】D2.圆台轴截面的两条对角线互相垂直,且上下底面半径的比为3:4,又其高为142,则圆台的母线长是__________.考题速递【答案】20【解析】如图所示,由已知有rR=34=O1OOO2,因为OB⊥OC,所以△AOB,△DOC均为等腰直角三角形.又O1O2=142,所以O1O=r=62,OO2=R=82,在Rt△BOC中,OB2+OC2=l2,所以r2+OO21+R2+OO22=l2,代入数据得l=20.3.已一个等边圆柱(底面直径等于高)的轴截面面积是S,则它的底面面积是________.【答案】π4S【解析】设底面半径为r,则4r2=S,故底面面积为πr2=π·S4=π4S.4.如圆台的上底周长是下底周长的13,轴截面面积等于392,母线与底面的夹角为45°,求此圆台的高、母线长及两底面的半径.【答案】R=21,r=7,h=14,l=142.数学文化圜丘坛圜丘坛是我国明朝建立的一个地点,在天坛南部,为皇帝冬至日祭天大典的场所,又称祭天坛.坛面为艾叶青石,汉白玉栏板、栏柱雕成,两道外方里圆的围墙象征着“天圆地方”.由于是祭天坛,圜丘的整个结构是对数学的巧妙运用,坛面、台阶、栏杆的石制构件,都取九或九的倍数,即阳数,用以象征天.坛中心的圆形石板,叫天心石,站在上面高喊或发出敲击声,周围即起回音,自己听起来声音很大,好似一呼百应.。
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