《立体图形的体积》教案
教学目标:
1、通过复习长方体、正方体、圆柱和圆锥体体积计算公式,加深学生对这些形体之间内在联系的认识。
2、进一步系统化和概括化所学知识,培养学生的初步的几何概念,提高学生解决实际问题的能力。
3、通过学生解决实际问题,感受到数学与生活的密切联系,体验到成功的喜悦,坚定学好数学的信心。
教学重点:
有关立体图形知识点的整理及体积计算公式之间的联系。
教学难点:
能运用“等积变形”的数学思想将知识融会贯通,灵活应用,并决简单的实际问题。
教学过程:
一、创设情境,激趣导入——找准有效复习的切入点
点题:同学们,今天我们一起来复习立体图形的体积。这两条金鱼漂亮吗?假如我想知道左边这条金鱼的体积,你有什么好办法?
(学生思考后汇报)
预设生1:我会准备一个量杯,倒入一定的水,把金鱼放入量杯里,那么金鱼放入前后水的体积之差就是这条金鱼的体积。(师:这个方法行吗?生:可以。)
预设生2:我家有一个长方体的鱼缸,我可以把金鱼放入装水的鱼缸中,同样的道理,金鱼放入前后水的体积之差就是这条金鱼的体积。
师:我可以把鱼缸换成圆柱体吗?课件出示:装有半杯水的圆柱体容器→金鱼掉入水中→水位上升
师:同学们,他俩所说的方法和课件演示有什么共同点呢?
生齐答:都是把金鱼的体积转化成上升水柱的体积!
师:对,这样的转化,在数学上把它称为“等积变形”。一起读一读。
你认为这里的“积”指的是什么?(生:体积。)“形”呢?(生:形状。)所以“等积变形”就是——(生:体积相等,形状不同。)
二、自主梳理,建构网络——把握有效复习的关键点
1、自主回顾知识网络
(1)口算、公式
师:说到体积,同学们,我们小学阶段都学过哪些立体图形呢?
生齐答:长方体、正方体、圆柱、圆锥。(贴出相应的立体图形)
(2)师:还记得它们的体积计算公式吗?(生:记得)我给它们标上数据,请大家拿出作业纸,完成第一题!(生独立计算,师指名4位上台板写,汇报。
①正方体:(生3)正方体的体积计算公式是V=a×a×a=a3=5×5×5=125(立方分米)
②长方体:(生4)首先转化单位1.5分米=15厘米;
长方体的体积计算公式是V=abh=15×12×10=1800(立方厘米)
③圆柱:(生5)根据所给信息,用V=лr2h计算圆柱的体积=3.14×22×10=125.6(立方厘米)
④圆锥:(生6)先求半径r=4÷2=2(厘米),V=лr2h=×3.14×22×3=12.56(立方厘米)
2、小组交流知识网络
师:同学们,咱们来看这四个公式,还记得它们是怎么推导出来的吗?接下来,请你们按4人小组进行讨论。在讨论过程中,要求所有成员都要发言,倾听要认真,并思考是否有补充。开始吧!(学生交流,教师巡视,之后汇报)
师:讨论氛围很好,谁能代表小组来汇报一下?
根据学生汇报相机课件展示:长方体的体积,我们是用摆小正方体推导的。每行摆几个就是长、摆几行就是宽、摆几层就是高。,所以长方体的体积=长×宽×高,用字母表示V=abh;
正方体是特殊的长方体,它的体积推导其实很长方体一样。当长方体的长、宽、高相等时,就成了棱长,长方体也就变成了正方体,所以正方体的体积=棱长×棱长×棱长,V=a×a×a=a 3;
把圆柱底面分成许多相等的扇形,然后把圆柱切开,拼成一个近似长方体。切拼成的长方体的体积等于圆柱的体积,长方体的底面积等于圆柱体的底面积,长方体的高就是圆柱体的高。所以,圆柱的体积=底面积×高,用字母表示V=Sh=πr2h。
把圆锥形杯子中的水倒入等底等高的圆柱形杯子,倒3次正好倒满。所以圆锥的体积=×底面积×高,V=Sh=πr2h。
师:汇报完了,大家有什么补充吗?
3、全班展示知识网络
师:同学们,通过刚才的复习,你认为这些立体图形的体积计算之间有什么联系吗?
预设生:正方体、圆柱的体积都可以由长方体推导出。
师:看来学好长方体的体积是基础。(展示、引导、调整,得到下列知识结构图:)
4、共同提升知识网络(柱体的研究)
(1)师:这里ab表示什么?
生齐:表示长方体的底面积。
师:a×a表示什么?Πr2呢?也就是说,这几个图形都可以用底面积×高v=sh来计算。(课件出示数据)你能快速计算它们的体积吗?(指名口答汇报。)
师:观察这些算式,你又有什么发现?
预设生:前三个图形都市等底等高,它们的体积相等。)师:所以——等底等高的正方体、长方体、圆柱的体积相等。
(2)师:同学们,如果老师手上有一把锋利的刀,沿着正方体水平方向横着切一刀,会得到几个、怎么样的平面图形?(2个、同样大小的正方形)这两个正方形与正方体有什么关系?(和底面大小一样)往上一点,平切一刀呢?(也是2个和底面一样的正方形)往下,平切一刀呢?(还是2个和底面一样的正方形)。
(3)师:用同样的方法切一切长方体,会怎样?(指名生15:会得到2个和底面一样的长方形)切圆柱呢?(生:得到2个和底面一样的圆形)
(4)师:要是用这把刀平切圆锥呢?(生:不能得到……)为什么?(生:因为它上下都不一样的……)
师:所以,在数学里,像这样的立体图形,我们把它叫做柱体(课件),它们的体积都可以用底面积×高(板书:V=sh)来计算。
三、分层练习,突出重点——选好有效复习的着力点
1、“柱体体积”的巧算
(1)师:来看看下面的图形是不是柱体?(2)如下图,制造这根钢管,要用多少钢材?
(单位:厘米)
师:这个柱体的底面积是什么?(生15:这个柱体的底面积指的就是圆环的面积)它的体积怎么算?(生15:用圆环的面积×高,就能算出)师转向所有同学:你们也会算吗?拿出练习纸,完成第2题。(师:谁来汇报?生16投影作业汇报:先算出圆环的内半径=4÷2=2厘米,外半径6÷2=3厘米,V=3.14×(32-22)×20=314立方厘米。)
2、“等积变形”的妙用
师:同学们,柱体是一类有趣的图形,当然,圆锥也很值得研究!
(1)课件动态演示:(圆锥的体积等于和它等底等高的圆柱体积的。)
师:请看大屏幕,假如我把装满水的圆锥容器放进与它等底等高的圆柱里面,然后在圆锥容器的下方扎一个洞,水漏光后,会有什么情况?
生:原来圆锥中水的体积就转换成与它等底等高的圆柱的体积。
师:同学们,这其实就是——“等积变形”。如果把圆锥的体积看成1份,那和圆锥等底等高的圆柱的体积就可以看成(3)份(课件演示)。
师:根据得出的结论,你能完成作业纸第3题吗?
3、一个圆柱形橡皮泥,底面积是12平方厘米,高是5厘米。
师:谁来说说想法?
①如果把它捏成同样底面大小的圆锥,这个圆锥的高是( )厘米。
生:根据“等积变形”,橡皮泥体积不变,圆锥和圆柱的底面积又相等,那么圆锥的高只能长高到圆柱的3倍了,5×3=15厘米。(课件展示学生思路)
(也就是说如果它俩长得一样胖,那么圆锥就要长高、长高、长高,长到高是圆柱的3倍,体积就相等了。这其实就是“等积变形。”)
②如果把它捏成同样高的圆锥,这个圆锥的底面积是( )平方厘米。
生:根据“等积变形”,橡皮泥体积不变,圆锥和圆柱的高又相等,那么圆锥的底面积只有变大到圆柱的3倍了,12×3=36(平方厘米)。(课件展示学生思路)
(也就是说如果它俩长得一样高,那么圆锥就要长胖、长胖,长到底面积是圆柱的3倍,体积就相等了。这还是“等积变形。”)
4、口答巩固。
师:看来,巧用“等积变形”能让问题变得更简单明了。要不要再来挑战一下?
(1)将一个底面是10平方厘米,高15厘米的圆锥形钢材锻造成一个与它底面积相等的圆柱,圆柱的高是( )分米。
(2)一个圆柱与一个圆锥等底等高,已知圆柱的体积比圆锥的体积大36立方厘米,那么圆锥的体积是( )立方厘米。圆柱的体积是( )立方厘米。
(3)把一段圆柱形的木料削成一个最大的圆锥,削去部分的体积是50立方分米,这段木料的体积是( )立方分米。
(4)如图,这个立体图形的体积是240厘米3 ,假设圆柱与圆锥的高相等,那么圆锥的体积是 ( )立方厘米。
四、综合应用,拓展提升——重视有效复习的延伸点
师:“等积变形”果然好用!同学们,复习到这儿,相信大家对立体图形的体积掌握得更扎实了。接下来,我们就用今天所复习的内容完成作业纸第2页。(学生独立完成,然后汇报。)
1、你知道金鱼的体积是多少吗?
把另一条金鱼也完全浸没在一个长为15厘米,宽为10厘米,高为10厘米的长方体容器中,水没有溢出,且量得水面上升了0.3厘米。这条金鱼的体积是多少立方厘米?
预设生:其实,这也是等积变形,把金鱼体积转化成了上升水柱的体积,所以只需要计算上升的0.8厘米的水柱体积就可以知道第二条金鱼的体积。15×10×0.3=45(立方厘米)。
2、沙堆能铺多长?
一个圆锥形的沙堆,底面积是15平方米,高1.2米。用这堆沙在10米宽的公路上铺2厘米厚的路面,能铺多长?
预设生:这也是等积变形,沙堆的体积就等于长方体的体积,2厘米=0.02米;×15×1.2=6立方米,长方体底面积10×0.02=0.2平方米,6立方米÷0.2平方米=30米
3、你知道酒瓶的容积是多少吗?
有一种酒瓶,内装一部分酒(如图所示),当酒瓶瓶口向上时,瓶内酒的高度是17厘米,瓶口向下时,余下部分的高是3厘米,求这种酒瓶的容积是多少毫升?
预设生:这还是等积变形。瓶口向上和向下放时,里面的酒没有发生变化,两种放置时的空白部分体积也就相等了。酒瓶的容积就等于把左边酒的体积加上右边空白部分体积。r=8÷2=4厘米,V=3.14×42×(17+3)=1004.8(立方厘米)=1004.8(毫升)。
师:请看大屏幕,他的思路是不是就是这样的过程?
五、课堂小结:今天的课,你们有什么收获?
师:同学们,复习、巩固,就会有新收获。今天的课,你有什么收获?
师:同学们,生活处处有数学,数学处处有惊喜!只要你们带着一双慧眼,用心观察,你就会发现数学世界的别样风景。今天的课就上到这儿!