人教版2024-2025学年六年级数学下册第三单元圆柱的体积和容积篇进阶性问题(十三大考点)(学生版+解析)

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名称 人教版2024-2025学年六年级数学下册第三单元圆柱的体积和容积篇进阶性问题(十三大考点)(学生版+解析)
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文件大小 2.1MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 数学
更新时间 2025-05-10 15:10:07

文档简介

2024-2025学年六年级数学下册精尖特训「人教版」
第三单元圆柱的体积和容积篇其二·进阶性问题【十三大考点】
【第一篇】专题解读篇
专题名称 第三单元圆柱的体积和容积篇其二·进阶性问题
专题内容 本专题以等积变形问题,排水法求不规则物体的体积,不规则或立体图形的体积计算问题为主,其中又包括多种典型问题,考点综合性强,难度大,既是是本章的重点,也是本章的难点。
总体评价
讲解建议 建议根据学生实际水平和总体掌握情况,选择部分考点考题进行讲解。
考点数量 十三个考点。
【第二篇】目录导航篇
【考点一】圆柱的四种旋转构成法在体积中的应用 4
【考点二】圆柱的切拼问题在体积中的应用 9
【考点三】等积变形问题其一:熔铸问题 12
【考点四】等积变形问题其二:倒水问题 14
【考点五】等积变形问题其三:不规则立体图形的等积变形 18
【考点六】长方体中的最大圆柱·圆柱中的最大长方体 21
【考点七】正方体中的最大圆柱 25
【考点八】排水法求不规则物体的体积其一:求体积 27
【考点九】排水法求不规则物体的体积其二:求水深或物高 31
【考点十】排水法求不规则物体的体积其三:溢水问题 33
【考点十一】不规则圆柱体的体积其一 35
【考点十二】不规则圆柱体的体积其二 36
【考点十三】组合立体图形的体积 38
【第三篇】典型例题篇
【考点一】圆柱的四种旋转构成法在体积中的应用。
【方法点拨】
1. 圆柱的旋转构成。
一个长方形以一条边为轴顺时针或逆时针旋转一周,所经过的空间叫做圆柱体。
2. 在旋转时,以不同的边作为轴进行旋转所得到的圆柱是不一样的,因此,我们可以得到以下四种不同的旋转方法。
旋转方法①:如图所示,以宽为轴进行旋转。
以宽为轴进行旋转,宽就是圆柱的高,长就是底面圆的半径。
旋转方法②:如图所示,以长为轴进行旋转。
以长为轴进行旋转,长就是圆柱的高,宽就是底面圆的半径。
旋转方法③:如图所示,以两条长中点的连线为轴进行旋转。
以两条长中点的连线为轴进行旋转,宽就是圆柱的高,长的一半就是底面圆的半径。
旋转方法④:如图所示,以两条宽中点的连线为轴进行旋转。
以两条宽中点的连线为轴进行旋转,长就是圆柱的高,宽的一半就是底面圆的半径。
总结:以谁为轴进行旋转谁就是圆柱的高,而另一条边则是底面的半径。
【典型例题】
下面这个长方形的长是20厘米,宽是10厘米。分别以长和宽为轴旋转一周,得到两个圆柱。它们的体积各是多少?
【答案】6280立方厘米, 12560立方厘米
【分析】圆柱的体积=,当以长为轴旋转一周时,这个圆柱体的底面半径是10厘米,高为20厘米,再根据圆柱的体积公式算体积;当以宽为轴旋转一周时,这个圆柱体的底面半径是20厘米,高为10厘米,再根据圆柱的体积公式算体积。
【详解】以长为轴旋转一周
3.14×102×20
=3.14×100×20
=6280(立方厘米)
以宽为轴旋转一周
3.14×202×10
=3.14×400×10
=12560(立方厘米)
答:以长为轴旋转一周的圆柱的体积为6280立方厘米,以宽为轴旋转一周的圆柱的体积为12560立方厘米。
【对应练习1】
把同一个长方形分别以长和宽所在直线为轴旋转一周(如下图),形成的圆柱是什么样子?
(1)先下表补充完整。
方法 底面半径 高 表面积 体积
一 2cm 1cm ( )cm2 ( )cm3
二 1cm 2cm ( )cm2 ( )cm3
(2)观上表,你发现用不同的方法旋转得到的圆柱,体积和表面积有什么不同?
【答案】(1)37.68;12.56
18.84;6.28
(2)见详解
【分析】(1)根据题意,方法一是将长方形绕着宽旋转一周,得到一个圆柱体,那么这个圆柱的底面半径等于长方形的长,圆柱的高等于长方形的宽;
方法二是将长方形绕着长旋转一周,得到一个圆柱体,那么这个圆柱的底面半径等于长方形的宽,圆柱的高等于长方形的长;
然后根据圆柱的表面积S表=S侧+2S底,其中S侧=2πrh,S底=πr2;圆柱的体积公式V=πr2h,分别代入数据计算求出两种方法形成的圆柱的表面积和体积,并将表格补充完整。
(2)比较两种方法得到的圆柱的体积、表面积的大小,得出结论。
【详解】(1)方法一:
圆柱的表面积:
2×3.14×2×1+3.14×22×2
=3.14×4+3.14×4×2
=12.56+25.12
=37.68(平方厘米)
圆柱的体积:
3.14×22×1
=3.14×4×1
=12.56(立方厘米)
方法二:
圆柱的表面积:
2×3.14×1×2+3.14×12×2
=3.14×4+3.14×1×2
=12.56+6.28
=18.84(平方厘米)
圆柱的体积:
3.14×12×2
=3.14×1×2
=6.28(立方厘米)
方法 底面半径 高 表面积 体积
一 2cm 1cm 37.68cm2 12.56cm3
二 1cm 2cm 18.84cm2 6.28cm3
(2)37.68>18.84
12.56>6.28
答:方法一得到的圆柱的表面积和体积比方法二的大。
【点睛】本题考查圆柱的表面积、体积公式的运用,关键是弄清长方形的哪条边是圆柱的高,哪条边是圆柱的底面半径。
【对应练习2】
下面这个长方形的长是10厘米,宽是2厘米,分别以长和宽为轴旋转一周,得到两个圆柱体。
①以宽为轴旋转一周后得到的圆柱的占地面积是多少平方厘米?
②以长为轴旋转一周后得到的圆柱的体积是多少立方厘米?
【答案】①314平方厘米
②125.6立方厘米
【分析】①以宽为轴旋转一周后得到的圆柱的底面半径是10厘米,根据圆的面积公式:S=πr2,据此求出占地面积即可;
②以长为轴旋转一周后得到的圆柱的底面半径是2厘米,高是10厘米,根据圆柱的体积公式:V=πr2h,据此代入数值进行计算即可。
【详解】①3.14×102=314(平方厘米)
答:以宽为轴旋转一周后得到的圆柱的占地面积是314平方厘米。
②3.14×22×10
=3.14×4×10
=12.56×10
=125.6(立方厘米)
答:以长为轴旋转一周后得到的圆柱的体积是125.6立方厘米。
【点睛】本题考查圆柱的体积,熟记公式是解题的关键。
【对应练习3】
一块长方形硬纸板,长20厘米,宽12厘米,现绕着它的一条对称轴旋转180度,转过部分的体积最大是多少?
【答案】3768立方厘米
【分析】长方形有2条对称轴,绕如图中的对称轴旋转,分别得到圆柱,圆柱底面半径=长方形的长÷2,圆柱的高=长方形的宽,(或圆柱底面半径=长方形的宽÷2,圆柱的高=长方形的长),根据圆柱体积=底面积×高,分别求出体积,比较即可。
【详解】3.14×(20÷2)2×12
=3.14×100×12
=3768(立方厘米)
(立方厘米)
3768>2260.8
答:转过部分的体积最大是3768立方厘米。
【点睛】关键是熟悉圆柱特征,掌握圆柱体积公式。
【考点二】圆柱的切拼问题在体积中的应用。
【方法点拨】
1. 高的变化引起的表面积变化。
高的变化引起的表面积变化问题,由于底面积没有改变,所以实际上发生变化的是侧面积,由此可以先求出底面周长,再进而求出表面积,即底面周长=变化的表面积÷变化的高度。
2. 横切引起的表面积变化。
横切,即沿着底面或平行于底面将圆柱切一刀,此时表面积会多出两个面的面积,这两个面是底面。
3. 竖切引起的表面积变化。
竖切,即沿着直径,垂直于底面切,此时多出的两个面是长方形,它是以底面圆的直径为长,以圆柱的高为宽的长方形。
【典型例题1】“横切”与“竖切”。
如图,一段圆柱体木料,如果截成两个小圆柱体,它的表面积将增加25.12平方厘米;如果沿底面直径截成两个半圆柱体,它的表面积将增加40平方厘米,求原圆柱体的体积。(π取3.14)
【答案】62.8立方厘米
【分析】如果截成两个小圆柱体,它的表面积将增加25.12平方厘米,将25.12平方厘米除以2,即可求出圆柱的底面积。将圆柱底面积除以3.14,求出圆柱的底面直径。如果沿底面直径截成两个半圆柱体,它的表面积将增加40平方厘米,增加的两个面每个面都是长方形,长和宽分别是圆柱的高和底面直径。那么,将40平方厘米除以2,再除以底面直径即可求出圆柱的高。根据“圆柱体积=底面积×高”列式求出原圆柱体的体积。
【详解】底面积:25.12÷2=12.56(平方厘米)
底面直径:12.56÷3.14=4(厘米)
高:40÷2÷4=5(厘米)
体积:12.56×5=62.8(立方厘米)
答:原圆柱体的体积是62.8立方厘米。
【对应练习】
康康把一块橡皮泥揉成圆柱形,切成三块(如图1),表面积增加了50.24平方厘米;切成四块(如图2),表面积增加了48平方厘米。圆柱形橡皮泥的体积是多少立方厘米?
解析:
50.24÷4÷3.14
=12.56÷3.14
=4(厘米)
圆柱的半径为:4÷2=2(厘米)
圆柱的高:48÷2÷(2×2)
=24÷4
=6(厘米)
3.14×22×6
=3.14×4×6
=12.56×6
=75.36(立方厘米)
答:圆柱形橡皮泥的体积是75.36立方厘米。
【典型例题2】高的变化。
如图,一个圆柱高10厘米,如果它的高增加4厘米,那么它的表面积将增加50.24平方厘米,求原来圆柱的体积是多少立方厘米?
解析:
原来圆柱的底面半径为:
50.24÷2÷3.14÷4
=25.12÷3.14÷4
=2(厘米)
原来圆柱的体积为:
3.14×22×10
=3.14×4×10
=12.56×10
=125.6(立方厘米)
答:原来圆柱的体积是125.6立方厘米。
【对应练习】
一根圆柱形木料,长8米,高减少2厘米,表面积减少18.84平方厘米,这根木料的体积是多少?
解析:
18.84÷2=9.42(厘米)
9.42÷2÷3.14=1.5(厘米)
8米=800厘米
3.14×1.52×800
=3.14×2.25×800
=5652(立方厘米)
答:这根木料的体积是5652立方厘米。
【考点三】等积变形问题其一:熔铸问题。
【方法点拨】
圆柱与长方体、正方体的等积变形问题,关键是体积不变,再根据体积不变去解决问题。
【典型例题】
有一个长方体铁块,长8分米,宽4分米,高3分米。把它完全铸成一个圆柱,圆柱的底面半径是5分米,高是多少分米?(保留一位小数)
【答案】1.2分米
【分析】铁块的体积不变,即熔铸成的圆柱的体积=长方体体积,要求熔铸成的圆柱体的高,先要计算出长方体的体积,运用长方体的体积=长×宽×高求出长方体的体积,然后根据圆柱的体积公式:V=πr2h,代入数据即可解答。
【详解】
(立方分米)
(分米)
答:高是1.2分米。
【对应练习1】
把一块底面积是64平方分米,高是8分米的圆柱形铁块熔铸成一个长16分米,宽8分米的长方体。长方体高多少分米?
【答案】4分米
【分析】根据圆柱体积=底面积×高,求出铁块体积,再根据长方体的高=体积÷长÷宽,列式解答即可。
【详解】64×8÷16÷8
=512÷16÷8
=4(分米)
答:长方体高4分米。
【对应练习2】
把一块长方体钢坯熔铸成一根底面直径为4分米的圆柱形钢材,求钢材的长度。
【答案】20分米
【分析】把一块长方体钢坯熔铸成一根圆柱形钢材,形状发生变化,但体积不变。
根据公式:长方体的体积=长×宽×高,先求出长方体钢坯的体积,也是圆柱形钢材的体积;再根据公式:圆柱的底面积=圆周率×半径×半径,求出圆柱的底面积;最后根据公式:高=圆柱的体积÷底面积,即可求出圆柱的长度。
【详解】12.56×5×4
=62.8×4
=251.2(立方分米)
4÷2=2(分米)
3.14×22=12.56(平方分米)
251.2÷12.56=20(分米)
答:钢材的长度是20分米。
【对应练习3】
把一个长、宽、高分别是9厘米、7厘米、3厘米的长方体和一块棱长是5厘米的正方体铁块熔铸成一个圆柱,它的底面半径是4厘米,圆柱的高是多少厘米?这个圆柱重多少克?(每立方厘米铁重7.8克)
【答案】6.25厘米;2449.2克
【分析】根据长方体的体积计算公式,,分别计算出出长方体铁块、正方体铁块的体积,二者体积之和就是铸成的这个圆柱的体积;根据圆柱的体积计算公式即可求出这个圆柱的高;
这个圆柱的克数=这个圆柱的体积(立方厘米数)×7.8。
【详解】9×7×3+5×5×5
=189+125
=314(立方厘米)
314÷(3.14×42)
=314÷3.14÷42
=100÷16
=6.25(厘米)
314×7.8=2449.2(克)
答:圆柱的高是6.25厘米,这个圆柱重2449.2克。
【考点四】等积变形问题其二:倒水问题。
【方法点拨】
圆柱与长方体、正方体的等积变形问题,关键是体积不变,再根据体积不变去解决问题。
【典型例题】
一个长方体容器中有一些果汁,果汁高度为18厘米,然后倒入旁边的圆柱体玻璃杯中,玻璃杯数据从里面量得到。倒满一杯后,长方体容器中果汁高度降至15厘米,这时长方体容器中的果汁大约还有多少升?(保留一位小数)

【答案】1.4升
【分析】根据圆柱的容积公式:V=πr2h,据此求出圆柱形玻璃杯中果汁的体积,此果汁的体积就是高18-15=3厘米长方体的容积。然后根据长方体的容积公式:V=Sh求出长方体容器的底面积,进而求出此时长方体容器中剩下的果汁的升数。
【详解】3.14×(6÷2)2×10
=3.14×32×10
=3.14×9×10
=28.26×10
=282.6(立方厘米)
282.6÷(18-15)
=282.6÷3
=94.2(平方厘米)
94.2×15=1413(立方厘米)=1.413(升)≈1.4(升)
答:这时长方体容器中的果汁大约还有1.4升。
【点睛】本题考查圆柱和长方体的容积,熟记公式是解题的关键。
【对应练习1】
一个长方体玻璃容器长是20厘米,宽和高都是15厘米。里面盛有12厘米深的水。
(1)与水接触的玻璃面积有多大?
(2)如果把这些水倒入一个底面直径是16厘米,高是20厘米的圆柱形玻璃容器中,水面高约多少厘米?(得数保留整数)
【答案】(1)1140平方厘米
(2)18厘米
【分析】(1)根据题意可知,与水接触的玻璃面积相当于一个无盖的长为20厘米、宽为15厘米、高为12厘米的长方体5个面的面积之和;根据“长×宽+长×高×2+宽×高×2”,代入数据计算即可。
(2)把长方体容器里的水倒入圆柱形玻璃容器中,那么水的体积不变;先根据长方体的体积公式V=abh,求出水的体积;再根据圆柱的高h=V÷S,其中S=πr2,代入数据计算求出圆柱形容器中水面的高度。
【详解】(1)20×15+20×12×2+15×12×2
=300+480+360
=1140(平方厘米)
答:与水接触的玻璃面积有1140平方厘米。
(2)水的体积:
20×15×12
=300×12
=3600(立方厘米)
圆柱的底面积:
3.14×(16÷2)2
=3.14×82
=3.14×64
=200.96(平方厘米)
水面高度:
3600÷200.96≈18(厘米)
答:水面高约18厘米。
【点睛】(1)观察图形得出与水接触的面是长方体的哪些面,需要求哪几个面的面积,然后灵活运用长方体的表面积公式解答。
(2)本题考查长方体、圆柱体积公式的灵活运用,抓住水的体积不变是解题的关键。
【对应练习2】
小红做实验时要将装在长方体容器中的酒精溶液(如图1),倒入圆柱体容器中(如图2),请问酒精溶液在圆柱体容器中的液面高度是多少分米?(图中单位为“分米”)

图1 图2
【答案】2分米
【分析】先根据长方体的体积求出酒精溶液的体积;再根据圆的面积求出圆柱的底面积;由圆柱的体积可推导出圆柱的高,据此求出酒精溶液在圆柱体容器中的液面高度。
【详解】4×2×3.14÷[3.14×(4÷2)2]
=8×3.14÷[3.14×22]
=25.12÷[3.14×4]
=25.12÷12.56
=2(分米)
答:酒精溶液在圆柱体容器中的液面高度是2分米。
【点睛】解决此题的关键是明确酒精溶液从长方体容器倒入圆柱体容器后,形状发生了变化,但体积不变。
【对应练习3】
有两个高度相等的容器和,已知容器半径是6厘米,容器的半径是8厘米,现在把容器装满水,然后全部倒入容器中,测得容器中的水深比容器高的低了3厘米。求、两个容器的高是多少厘米?
【答案】16厘米
【分析】把容器的高的高度看作单位“1”,设容器的高为厘米,根据分数乘法的意义,则容器中的水深就是厘米,根据等量关系:水的体积前后没有改变,利用圆柱的体积公式:V=πr2h,即可列出方程解决问题。
【详解】解:设容器的高度为厘米,则容器中的水深就是厘米。由题意得:
所以容器的高是16厘米。
因为容器、的高度相等,
所以容器的高度也是16厘米。
答:、两个容器的高都是16厘米。
【点睛】本题考查了等积变形,关键是理解水的体积前后没有改变,掌握相应的体积公式是解答本题的关键。
【考点五】等积变形问题其三:不规则立体图形的等积变形。
【方法点拨】
等积变形问题的关键是找到体积不变量,再根据体积不变去解决问题。
【典型例题】
下图,在瓶子内倒入150毫升水,其水的高度是6厘米,把瓶盖拧紧倒置,无水部分是个圆柱形,高度是18厘米。这个瓶子的容积是多少?
【答案】600毫升
【分析】根据圆柱的容积公式:V=Sh,用150除以6即可求出瓶子的底面积,再用瓶子的底面积乘(6+18)厘米,据此可求出瓶子的容积。
【详解】150÷6×(6+18)
=25×24
=600(毫升)
答:这个瓶子的容积是600毫升。
【点睛】本题考查圆柱的容积,熟记公式是解题的关键。
【对应练习1】
一种饮料瓶形状如图,倒入300毫升水后,水面高度是10厘米。把瓶盖拧紧后倒置放平,无水部分高8厘米。这个瓶子的容积是多少?
【答案】540毫升
【分析】由题意可知,饮料瓶和的水的容积都不变。当饮料瓶正放时,水的容积等于饮料瓶底面积乘水的高度,由此可以用水的容积除以水的高度求出饮料瓶的底面积。当饮料瓶倒置时,无水部分的容积等于饮料瓶底面积乘无水部分的高。最后把水的容积加无水部分的容积就是瓶子的容积,据此解答。
【详解】300÷10=30(平方厘米)
30×8=240(毫升)
300+240=540(毫升)
答:这个瓶子的容积是540毫升。
【对应练习2】
一个水瓶的瓶身高20cm(如图),当向瓶子里倒入300mL水时,水面高是瓶身高的一半。若把瓶盖拧紧后倒置放平,则水面高13cm。这个瓶子的容积是多少毫升?
【答案】510mL
【详解】300mL=300cm3 300÷(20÷2)=30(cm2)
30×(20-13)+300=510(cm3) 510cm3=510mL
答:这个瓶子的容积是510mL。
【对应练习3】
下图是玻璃材质的饮料瓶,从外面测得瓶高,瓶底直径。
(1)如果以12瓶一箱按上图方式摆放,则制作这样的一只包装箱至少要用硬板纸至少多少平方厘米?(接头、空隙均忽略不计)
(2)把600毫升的饮科倒入瓶中,其正放、倒放饮料的高度如下图,求这个瓶的最大容积。
【答案】(1)6600平方厘米;(2)1升
【分析】(1)饮料瓶放3排,每排4瓶,此时包装箱的尺寸长是40厘米、宽是30厘米,高是30厘米,根据长方体表面积公式:(长×宽+长×高+宽×高)×2,即可解答;
(2)已知瓶内饮料容积600毫升,也就是600立方厘米,正放水深12厘米,根据圆柱体积公式:,求出瓶子底面积,进而求出瓶子倒放时底部到水面空间容积,以此解答。
【详解】(1)10×3=30(厘米)
10×4=40(厘米)
(30×40+30×30+40×30)×2
=(1200+900+1200)×2
=3300×2
=6600(平方厘米)
答:制作这样的一只包装箱至少要用硬板纸至少6600平方厘米。
(2)600毫升=600立方厘米
瓶子内底面积:600÷12=50(平方厘米)
瓶子倒放时上空的容积:50×8=400(立方厘米)
瓶子的容积:600+400=1000(立方厘米)=1升
答:这个瓶的最大容积是1升。
【点睛】此题主要考查学生对长方体表面积和圆柱容积的解题能力。
【考点六】长方体中的最大圆柱·圆柱中的最大长方体。
【方法点拨】
1. 长方体中的最大圆柱。
在长a厘米,宽b厘米,高c厘米的长方体中切出一个体积最大的圆柱,求这个圆柱的体积是多少立方厘米,要以长方体底面的宽作为圆柱底面圆的直径,长方体的高作为圆柱的高,再来计算圆柱的体积。
2. 圆柱中的最大长方体。
圆柱中的最大的长方体,高和圆柱的高相等,长方体的底面是一个正方形,这个正方形的对角线恰好是圆柱的底面直径,因此,底面正方形的面积=对角线×对角线÷2,再根据“长方体体积=底面积×高”求出这个长方体的体积。
【典型例题1】长方体中的最大圆柱。
一个长方体木块,长为10分米、宽为8分米、高为6分米,把它削成一个最大的圆柱,这个圆柱的体积是多少立方分米?
【答案】301.44立方分米
【分析】根据长方体切割出最大圆柱的特点可知,有3种切割方法:(1)以8分米为底面直径,以6分米为圆柱高;(2)以6分米为底面直径,10分米为高;(3)以6分米为底面直径,8分米为高;由此利用圆柱的体积公式计算出它们各自的体积,即可求得这个圆柱的最大体积是多少。
【详解】(1)以8分米为底面直径,以6分米为圆柱高;
体积为:3.14××6
=3.14×16×6
=301.44(立方分米)
(2)以6分米为底面直径,10分米为高;
3.14××10
=3.14×9×10
=282.6(立方分米)
(3)以6分米为底面直径,8分米为高;
3.14××8
=3.14×9×8
=226.08(立方分米)
答:这个最大圆柱的体积是301.44立方分米。
【点睛】此题要抓住长方体内切割最大圆柱的方法,得出以上3种不同的切割方法进行计算,得出体积最大的那个圆柱的体积。
【对应练习1】
长方体的高是5厘米,上底、下底是边长4厘米的正方形,把它削成最大的圆柱。计算出圆柱的体积。
【答案】62.8cm3
【分析】由题意分析可知,圆柱的底面直径是长方体底面的边长,即4厘米,高等于长方体的高,然后根据圆柱的体积公式进行计算即可。
【详解】3.14×(4÷2)2×5
=3.14×4×5
=62.8(立方厘米)
答:圆柱的体积是62.8立方厘米。
【点睛】本题主要考查长方体和圆柱的关系以及圆柱的体积公式。
【对应练习2】
在一个长、宽、高分别是2dm、2dm、5dm的长方体盒子中,正好能放下一个圆柱,形物体(如图)。这个圆柱形物体的体积最大是多少立方分米?盒子中空余的空间是多少立方分米?
【答案】15.7立方分米;4.3立方分米
【分析】观察图形,根据长方形内最大的圆的特点可知,这个圆柱的底面直径是2分米,高等于长方体的高,是5分米,据此利用圆柱的体积=πr2h,代入数据即可解答;用长方体的体积-圆柱体的体积,即可得出盒子中空余的空间的体积。
【详解】3.14×(2÷2)2×5
=3.14×1×5
=15.7(立方分米)
2×2×5-15.7
=20-15.7
=4.3(立方分米)
答:这个圆柱形物体的体积最大是15.7立方分米,盒子空余的空间是4.3立方分米。
【点睛】此题考查圆柱与长方体的体积公式的计算应用,关键是明确圆柱的底面直径和高。
【对应练习3】
汪师傅把一块长40cm、宽30cm、高20cm的长方体木料加工成一个圆柱体,聪聪利用所学的知识提了建议,加工后的圆柱体体积最大,加工后的体积是多少?
【答案】14130立方厘米
【分析】根据题干,这里有两种最大的加工方法:以20厘米为底面直径,以40厘米为高;以30厘米为底面直径,以20厘米为高,由此利用圆柱的体积公式进行计算比较即可解决问题。
【详解】以20厘米为底面直径,以40厘米为高:
3.14×(20÷2)2×40
=3.14×100×40
=12560(立方厘米)
以30厘米为底面直径,以20厘米为高:
3.14×(30÷2)2×20
=3.14×225×20
=14130(立方厘米)
则14130>12560
答:以30厘米为底面直径,以20厘米为高加工的圆柱的体积最大,是14130立方厘米。
【点睛】根据长方体内加工最大的圆柱的特点,得出两种加工方法,是解决此类问题的关键。
【典型例题2】圆柱中的最大长方体。
一个圆柱木料的底面直径6分米,高9分米,把它加工成一个最大的长方体。这个长方体的体积是多少立方分米?
【答案】162立方分米
【分析】根据题干,这个最大的长方体的高和圆柱的高相等,长方体的底面是一个正方形,这个正方形的对角线恰好是圆柱的底面直径。正方形的面积=对角线×对角线÷2,据此先求出长方体的底面积。再根据“长方体体积=底面积×高”求出这个长方体的体积。
【详解】6×6÷2×9
=36÷2×9
=18×9
=162(立方分米)
答:这个长方体的体积是162立方分米。
【对应练习】
一个圆柱体的底面周长是62.8厘米,高是30厘米,把它加工成一个最大的长方体,削去部分的体积是多少立方厘米?
【答案】3420立方厘米
【分析】削去的体积=圆柱的体积﹣长方体的体积,根据题干分析可得,削出的这个长方体的高是3分米,底面积是圆柱的底面圆的内接正方形,这个正方形的面积=圆柱的底面直径×半径,即2r2,由此利用圆柱和长方体的体积公式即可解答。
【详解】圆柱的底面直径是:62.8÷3.14=20(厘米),半径是:20÷2=10(厘米),
3.14×102×30﹣20×10÷2×2×30,
=3.14×100×30-200×30
=9420﹣6000,
=3420(立方厘米);
答:应削去3420立方厘米。
【点睛】此题考查圆柱和长方体的体积公式的灵活应用,关键是根据圆内接正方形的特点求出长方体的底面积。
【考点七】正方体中的最大圆柱。
【方法点拨】
把正方体加工成一个最大的圆柱,圆柱的底面直径等于正方体的棱长,圆柱的高也等于正方体的棱长,再利用圆柱的体积公式V柱=πr2h求圆柱的体积。
【典型例题】
把一个棱长是12.56米的正方体,削成一个最大的圆柱,圆柱的体积是多少?
【答案】1555.38739456立方米
【分析】消成的最大圆柱的底面直径等于正方体的棱长,圆柱的高也等于正方体的棱长,根据圆柱的体积=底面积×高解答。
【详解】12.56÷2=6.28(米)
3.14××12.56
=3.14×39.4384×12.56
=123.836576×12.56
=1555.38739456(立方米)
答:圆柱的体积是1555.38739456立方米。
【对应练习1】
一个棱长是6厘米的正方体,削成体积最大的圆柱体,这个圆柱体的体积是多少?
【答案】169.56立方厘米
【分析】由题意可知:这个圆柱体的直径和高均为正方体的棱长,然后再依据圆柱的体积公式,V=Sh即可解答。
【详解】3.14×(6÷2)2×6
=28.26×6
=169.56(立方厘米)
答:这个圆柱体的体积是169.56立方厘米。
【点睛】本题主要考查了圆柱的体积计算公式的应用,解答本题需要明确:这个圆柱体的直径和高均为正方体的棱长,这是解答本题的关键所在。
【对应练习2】
美术室有一块棱长2分米的正方体石膏。把这块石膏加工成一个最大的圆柱,圆柱的体积是多少立方分米?
【答案】6.28立方分米
【分析】由题意可知,这个圆柱的底面直径和高相当于正方体的棱长,然后根据圆柱的体积公式:V=πr2h,据此代入数值进行计算即可。
【详解】3.14×(2÷2)2×2
=3.14×1×2
=6.28(立方分米)
答:圆柱的体积是6.28立方分米。
【点睛】本题考查圆柱的体积,明确圆柱的底面直径和高相当于正方体的棱长是解题的关键。
【对应练习3】
为丰富校园文化生活,培养学生的创新精神和实践能力,学校要举办2021年度的大型科技文化节。科技组在制作过程中需要将一块正方体木料加工成一个最大的圆柱(如下图),已知它的棱长是8dm,求这个圆柱的体积是多少?
【答案】401.92dm3
【分析】把正方体加工成一个最大的圆柱,也就是圆柱的底面直径等于正方体的棱长,圆柱的高也等于正方体的棱长,利用圆柱的体积公式V柱=πr2h,代入数据计算即可。
【详解】3.14×2×8
=3.14×16×8
=401.92(dm3)
答:这个圆柱的体积是401.92dm3。
【点睛】解答此题重点弄清:把正方体加工成一个最大的圆柱,圆柱的底面直径和高与正方体棱长的关系,再利用公式解答。
【考点八】排水法求不规则物体的体积其一:求体积。
【方法点拨】
1. 转化法求不规则物体的体积。
在遇到不规则的物体计算体积或容积时,可以利用转化法把不规则物体的体积转化为规则物体的体积来计算,
2. 排水法求不规则物体的体积的步骤如下:
(1)在容器中注入适量的水,记下水位。
(2)将不规则物体放入水中,再次记下水位。
(3)用尺子测量容器里现在水面的高度。
(4)用现在的体积减去水的体积得到不规则物体的体积
3. 排水法求不规则物体的体积公式。
形状不规则的物体可以用排水法求体积,排水法的公式:
①V物体=V现在-V原来;
②V物体=S×(h现在- h原来);
③V物体=S×h升高。
注意:使用排水法求不规则物体体积,一般用于不溶于水或不漂浮的物体。
【典型例题】
小丁为了测量一个鸡蛋的体积,按以下步骤进行实验:
步骤一:拿一个圆柱形状的玻璃杯,从里面量得底面直径是长8厘米,高15厘米;
步骤二:把鸡蛋放入玻璃杯,然后倒入一定量的水后,使鸡蛋完全浸入水中,这时水面高8厘米;
步骤三:将这个鸡蛋取出,量得水面的高度是7厘米。
根据以上信息,请你计算这个鸡蛋的体积。
【答案】50.24立方厘米
【分析】鸡蛋的体积等于下降部分水的体积,下降水的高度利用放入鸡蛋后水的高度减去拿出鸡蛋后水的高度,再根据圆柱的体积:V=πr2h,代入数据计算即可。
【详解】8÷2=4(厘米)
4×4×3.14×(8-7)
=16×3.14×1
=50.24(立方厘米)
答:这个鸡蛋的体积是50.24立方厘米。
【对应练习1】
晶晶的爸爸在“琉璃厂”买了一块砚台,为了测量它的体积,做了以下试验:
①天平称出这块砚台的质量是1.44千克; ②天平称出1立方分米砚台材料质量为2.5千克; ③测量一个圆柱形玻璃容器的底面半径是8厘米; ④用直尺量出容器的高是10厘米; ⑤在容器里注入一定量的水,量出水面高度为5厘米; ⑥将砚台完全浸入水中(水未溢出),量出水面高度为8厘米。
根据信息,你能用两种不同的方法求出这块砚台的体积吗?(π取值3进行计算)
【答案】0.576立方分米,两种方法见详解
【分析】要想求出砚台的体积,可以从质量和体积的关系思考计算,也可以从注水之后,水位的变化高度来思考计算。
方法一:利用质量和体积的关系来进行计算。
结合①和②中的数据可知:1立方分米砚台材料质量为2.5千克,而这块砚台的质量是1.44千克,根据“包含”除法的意义,直接用除法即可求出这块砚台的体积。
方法二:利用水位的变化高度进行计算。
把砚台放入有水的圆柱形容器,水量发生了变化,其中水位上升部分的体积就是这块砚台的体积,根据圆柱的体积公式:体积=底面积×高,代入数据,即可解答。
【详解】方法一:利用质量和体积的关系来进行计算。
1.44÷2.5=0.576(立方分米)
方法二:利用水位的变化高度进行计算。
3×8×8×(8-5)
=3×64×3
=192×3
=576(立方厘米)
576立方厘米=0.576立方分米
答:这块砚台的体积是0.576立方分米。
【点睛】本题考查不规则物体的体积的测量方法以及应用,“包含”除法的应用,圆柱的体积公式的应用。再进行计算的时候要分清楚方法,选择对应数据进行计算。
【对应练习2】
为测量一个不规则铁块的体积,一个学习小组做了以下实验:
①用天平称出这个铁块的重量是1.22千克;②测量出一个圆柱形容器的底面半径是5厘米;③用直尺量出圆柱形容器的高是10厘米;④在容器里注入一定量的水,量出水面高度为6厘米;⑤将铁块浸没水中(水没溢出),量出水面高度为8厘米。
要求出这个铁块的体积,记录单里,哪些信息是必须的?根据选出的信息,可得这个铁块的体积是多少?
【答案】②④⑤;157立方厘米
【分析】将铁块浸没水中(水没溢出),水面上升的体积就是铁块的体积,圆柱形容器底面积×水面上升的高度=铁块的体积,因此需要知道②圆柱形容器的底面半径(求底面积),还需要知道④水面原来的高度和⑤浸入铁块后水面高度(求水面上升的高度),据此分析。
【详解】3.14×52×(8-6)
=3.14×25×2
=157(立方厘米)
答:记录单里②④⑤这些信息是必须的,根据选出的信息,可得这个铁块的体积是157立方厘米。
【对应练习3】
拓展课上,徐老师和四名同学测量一些螺丝钉的体积,合作进行如下操作:
(1)小潜准备了一个圆柱体玻璃杯,从里面测得底面直径是6厘米,高是10厘米。
(2)小阳往玻璃杯里注入一些水,水的高度与水面离杯口的距离之比是1∶1.
(3)小龙把30枚螺丝钉放入水中(螺丝钉完全浸没在水中)。
(4)小霞测量此时水的高度与水面离杯口的距离之比是3∶2.
请根据以上信息,计算出一枚螺丝钉的体积。
【答案】0.942立方厘米
【分析】根据题意,通过两次距离之比,分别求出放螺丝钉前后的水的高度,结合圆柱的体积公式:,用3.14乘上半径的平方再乘上两次水的高度之差,可算出30枚螺丝钉的体积,再除以30即可得出答案。
【详解】因为高是10cm,所以放螺丝钉之前水的高度:
10×
=10×
=5(厘米)
放螺丝钉之后水的高度:
10×
=10×
=6(厘米)
3.14××(6-5)
=3.14××1
=3.14×9×1
=28.26×1
=28.26(立方厘米)
28.26÷30=0.942(立方厘米)
答:一枚螺丝钉的体积是0.942立方厘米。
【考点九】排水法求不规则物体的体积其二:求水深或物高。
【方法点拨】
排水法求不规则物体的体积公式。
形状不规则的物体可以用排水法求体积,排水法的公式:
①V物体=V现在-V原来;
②V物体=S×(h现在- h原来);
③V物体=S×h升高。
【典型例题】
有一只底面半径为3dm的圆柱形水桶,桶内盛满水,并浸有一块底面为正方形边长为2dm的长方体铁块(完全浸没水中)。当铁块从水中完全取出时,桶内的水面下降了5cm,求这块长方体铁块的高。(得数保留一位小数)
解析:
5厘米=0.5分米;
3.14×3 ×0.5÷(2×2)
=14.13÷4
≈3.5(分米)
答:这块长方体铁块的高是3.5分米。
【对应练习1】
将石块放入A容器中(全部淹没水中),水位上升2.5厘米,如果将其放入B容器中(全部淹没水中),水位会上升多少厘米?(水没有溢出)
解析:
12×8×2.5÷60
=240÷60
=4(厘米)
答:水位会上升4厘米。
【对应练习2】
在一个长方体容器内盛满水,从里面量测得它的长是10cm、宽10cm、高20cm,容器内完全浸没了一个底面半径是4cm,高5cm的圆柱体铁块,如果把铁块完全取出,容器内的水面会下降多少cm?
解析:
圆柱容积:3.14×42×5=251.2(cm3)
水面下降:251.2÷10÷10=2.512(cm)
答:如果把铁块完全取出,容器内的水面会下降2.512cm。
【对应练习3】
在一个底面半径为的圆柱形水桶里,有一段底面半径为的圆柱形钢材浸没在水中。把钢材从水桶中取出后,桶里水的高度下降了,这段钢材有多长?
解析:
=5024×6
=30144(立方厘米)
答:这段钢材有长。
【考点十】排水法求不规则物体的体积其三:溢水问题。
【方法点拨】
溢水问题,由于物体放入容器中有水溢出,所以物体的体积应由水上升部分的体积加上水溢出部分的体积,即:V物体=V上升部分+V溢出部分
【典型例题】
在一个装有部分水的圆柱形容器中(如图)放入一块石头,结果溢出了的水。这块石头的体积是多少立方厘米?
解析:上升的水的体积+溢出水的体积就是这块石头的体积。
答:这块石头的体积是2530立方厘米。
【对应练习1】
把一个铁圆锥放入底面半径是10cm的盛满水的圆柱形容器里,溢出了150.72cm 的水,如果取出这个圆锥,容器里的水面将下降多少?
解析:
150.72÷(3.14×10)
=150.72÷314
=0.48(厘米)
答:容器里的水面将下降0.48厘米。
【对应练习2】
一个盛有水的圆柱形容器的底面直径是10厘米,水深12厘米,放入一块石头,从容器中溢出50毫升水,这个容器的高是22厘米,石头的体积是多少?
解析:
50毫升=50立方厘米
石头体积:
3.14×(10÷2)2×(22-12)+50
=3.14×25×10+50
=78.5×10+50
=785+50
=835(立方厘米)
答:石头的体积是835立方厘米。
【对应练习3】
一个底面直径是6dm、高7dm的圆柱形玻璃器皿里装有5dm深的水,现将一块棱长为4dm的正方体铁块放入水中,铁块沉入水底。容器里会溢出多少升的水?
解析:
6÷2=3(分米)
4×4×4-3.14×3×(7-5)
=64-56.52
=7.48(立方分米)
=7.48(升)
答:容器里会溢出7.48升的水。
【考点十一】不规则圆柱体的体积其一。
【方法点拨】
求不规则圆柱体的体积,注意分析图形,寻找底面半径和高,再根据公式求体积。
【典型例题】
如图,一根长1m,横截面直径为10cm的圆柱形木头浮在水面上,东东发现它正好是一半露出水面,露出水面的木头的体积是多少立方厘米?
解析:
1m=100cm
3.14×(10÷2)2×100÷2
=3.14×25×100÷2
=3925(立方厘米)
答:露出水面的木头的体积是3925立方厘米。
【对应练习1】
求下面个圆柱的体积和表面积。(单位:)
解析:
体积:
=226.08÷4
=56.52(立方厘米)
表面积:
=14.13+48+37.68
=99.81(平方厘米)
【对应练习2】
计算下面图形的和体积。
半圆柱的底面直径是10cm
解析:
V=15×20×30-×3.14××30
=9000-1177.5
=7822.5()
【考点十二】不规则圆柱体的体积其二。
【方法点拨】
求不规则圆柱体的体积,注意分析图形,寻找底面半径和高,再根据公式求体积。
【典型例题】
世间万物千姿百态,下图就是一个不规则的立体图形。你能计算它的体积(单位:厘米)吗?
解析:
3.14×(4÷2)2×(4+6)
=3.14×4×10
=3.14×40
=125.6(立方厘米)
125.6÷2=62.8(立方厘米)
答:它的体积是62.8立方厘米。
【对应练习1】
纪念品店加工一种艺术节比赛奖杯(如图)。加工时,一个有机玻璃圆柱正好可以截成两个这样的奖杯。求一个奖杯的体积。
解析:
=1507.2÷2
=753.6(立方厘米)
答:一个奖杯的体积为。
【对应练习2】
如图是圆木沿某一平面截去一部分后的剩余部分,请计算剩余部分的体积。(单位:厘米)
解析:
3.14×()2×13+3.14×()2×(15﹣13)÷2
=3.14×9×13+3.14×9×2÷2
=367.38+28.26
=395.64(立方厘米)
答:这个立体图形的体积是395.64立方厘米。
【对应练习3】
右图是一个底面半径为3厘米的圆柱木块被削去一半后的形状,请你计算出它的体积。
解析:
7﹣5=2( 厘米)
3.14×32×2÷2=28.26(立方厘米)
3.14×32×5=141.3(立方厘米)
28.26+141.3=169.56(立方厘米)
答:它的体积是169.56立方厘米。
【考点十三】组合立体图形的体积。
【方法点拨】
求组合立体图形的体积,注意分析该图是由些立体图形组合而成的,再分别求出各图形的体积,最后相加或相减。
【典型例题】
工地运来了一根水泥管(如下图),管壁厚。这根水泥管用了多少立方米的水泥?
解析:
=7.85-5.024
=2.826(立方米)
答:这根水泥管用了的水泥。
【对应练习1】
求下面图形的表面积和体积。(单位:cm)
解析:
表面积=大正方体的表面积+圆柱的侧面积,
10×10×6+3.14×4×6
=600+75.36
=675.36(cm2)
体积=大正方体体积-圆柱的体积
10×10×10-3.14×(4÷2)2×6
=1000-75.36
=924.64(cm3)。
【对应练习2】
计算出下面组合图形的表面积和体积(单位:厘米)
解析:
3.14×4×5+(8×5+8×4+5×4)×2
=62.8+(40+32+20)×2
=62.8+92×2
=62.8+184
=246.8(平方厘米)
3.14×(4÷2)2×5+8×5×4
=3.14×4×5+160
=62.8+160
=222.8(立方厘米)
答:这个组合图形的表面积是246.8平方厘米,体积是222.8立方厘米。
【对应练习3】
图所示的百宝箱,上部是一个圆柱的一半,下部是一个长50cm,宽40cm,高20cm的长方体,这个百宝箱的表面积是多少?它的体积是多少?
解析:
50×40+50×20×2+40×20×2+3.14×(40÷2)+3.14×40×50÷2
=2000+2000+1600+1256+3140
=9996(平方厘米)
50×40×20+3.14×(40÷2)×50÷2
=40000+3.14×400×25
=40000+31400
=71400(立方厘米)
答:这个百宝箱的表面积是多少9996cm2,它的体积是71400cm3。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)2024-2025学年六年级数学下册精尖特训「人教版」
第三单元圆柱的体积和容积篇其二·进阶性问题【十三大考点】
【第一篇】专题解读篇
专题名称 第三单元圆柱的体积和容积篇其二·进阶性问题
专题内容 本专题以等积变形问题,排水法求不规则物体的体积,不规则或立体图形的体积计算问题为主,其中又包括多种典型问题,考点综合性强,难度大,既是是本章的重点,也是本章的难点。
总体评价
讲解建议 建议根据学生实际水平和总体掌握情况,选择部分考点考题进行讲解。
考点数量 十三个考点。
【第二篇】目录导航篇
【考点一】圆柱的四种旋转构成法在体积中的应用 4
【考点二】圆柱的切拼问题在体积中的应用 6
【考点三】等积变形问题其一:熔铸问题 8
【考点四】等积变形问题其二:倒水问题 9
【考点五】等积变形问题其三:不规则立体图形的等积变形 11
【考点六】长方体中的最大圆柱·圆柱中的最大长方体 13
【考点七】正方体中的最大圆柱 15
【考点八】排水法求不规则物体的体积其一:求体积 16
【考点九】排水法求不规则物体的体积其二:求水深或物高 18
【考点十】排水法求不规则物体的体积其三:溢水问题 19
【考点十一】不规则圆柱体的体积其一 21
【考点十二】不规则圆柱体的体积其二 22
【考点十三】组合立体图形的体积 23
【第三篇】典型例题篇
【考点一】圆柱的四种旋转构成法在体积中的应用。
【方法点拨】
1. 圆柱的旋转构成。
一个长方形以一条边为轴顺时针或逆时针旋转一周,所经过的空间叫做圆柱体。
2. 在旋转时,以不同的边作为轴进行旋转所得到的圆柱是不一样的,因此,我们可以得到以下四种不同的旋转方法。
旋转方法①:如图所示,以宽为轴进行旋转。
以宽为轴进行旋转,宽就是圆柱的高,长就是底面圆的半径。
旋转方法②:如图所示,以长为轴进行旋转。
以长为轴进行旋转,长就是圆柱的高,宽就是底面圆的半径。
旋转方法③:如图所示,以两条长中点的连线为轴进行旋转。
以两条长中点的连线为轴进行旋转,宽就是圆柱的高,长的一半就是底面圆的半径。
旋转方法④:如图所示,以两条宽中点的连线为轴进行旋转。
以两条宽中点的连线为轴进行旋转,长就是圆柱的高,宽的一半就是底面圆的半径。
总结:以谁为轴进行旋转谁就是圆柱的高,而另一条边则是底面的半径。
【典型例题】
下面这个长方形的长是20厘米,宽是10厘米。分别以长和宽为轴旋转一周,得到两个圆柱。它们的体积各是多少?
【对应练习1】
把同一个长方形分别以长和宽所在直线为轴旋转一周(如下图),形成的圆柱是什么样子?
(1)先下表补充完整。
方法 底面半径 高 表面积 体积
一 2cm 1cm ( )cm2 ( )cm3
二 1cm 2cm ( )cm2 ( )cm3
(2)观上表,你发现用不同的方法旋转得到的圆柱,体积和表面积有什么不同?
【对应练习2】
下面这个长方形的长是10厘米,宽是2厘米,分别以长和宽为轴旋转一周,得到两个圆柱体。
①以宽为轴旋转一周后得到的圆柱的占地面积是多少平方厘米?
②以长为轴旋转一周后得到的圆柱的体积是多少立方厘米?
【对应练习3】
一块长方形硬纸板,长20厘米,宽12厘米,现绕着它的一条对称轴旋转180度,转过部分的体积最大是多少?
【考点二】圆柱的切拼问题在体积中的应用。
【方法点拨】
1. 高的变化引起的表面积变化。
高的变化引起的表面积变化问题,由于底面积没有改变,所以实际上发生变化的是侧面积,由此可以先求出底面周长,再进而求出表面积,即底面周长=变化的表面积÷变化的高度。
2. 横切引起的表面积变化。
横切,即沿着底面或平行于底面将圆柱切一刀,此时表面积会多出两个面的面积,这两个面是底面。
3. 竖切引起的表面积变化。
竖切,即沿着直径,垂直于底面切,此时多出的两个面是长方形,它是以底面圆的直径为长,以圆柱的高为宽的长方形。
【典型例题1】“横切”与“竖切”。
如图,一段圆柱体木料,如果截成两个小圆柱体,它的表面积将增加25.12平方厘米;如果沿底面直径截成两个半圆柱体,它的表面积将增加40平方厘米,求原圆柱体的体积。(π取3.14)
【对应练习】
康康把一块橡皮泥揉成圆柱形,切成三块(如图1),表面积增加了50.24平方厘米;切成四块(如图2),表面积增加了48平方厘米。圆柱形橡皮泥的体积是多少立方厘米?
【典型例题2】高的变化。
如图,一个圆柱高10厘米,如果它的高增加4厘米,那么它的表面积将增加50.24平方厘米,求原来圆柱的体积是多少立方厘米?
【对应练习】
一根圆柱形木料,长8米,高减少2厘米,表面积减少18.84平方厘米,这根木料的体积是多少?
【考点三】等积变形问题其一:熔铸问题。
【方法点拨】
圆柱与长方体、正方体的等积变形问题,关键是体积不变,再根据体积不变去解决问题。
【典型例题】
有一个长方体铁块,长8分米,宽4分米,高3分米。把它完全铸成一个圆柱,圆柱的底面半径是5分米,高是多少分米?(保留一位小数)
【对应练习1】
把一块底面积是64平方分米,高是8分米的圆柱形铁块熔铸成一个长16分米,宽8分米的长方体。长方体高多少分米?
【对应练习2】
把一块长方体钢坯熔铸成一根底面直径为4分米的圆柱形钢材,求钢材的长度。
【对应练习3】
把一个长、宽、高分别是9厘米、7厘米、3厘米的长方体和一块棱长是5厘米的正方体铁块熔铸成一个圆柱,它的底面半径是4厘米,圆柱的高是多少厘米?这个圆柱重多少克?(每立方厘米铁重7.8克)
【考点四】等积变形问题其二:倒水问题。
【方法点拨】
圆柱与长方体、正方体的等积变形问题,关键是体积不变,再根据体积不变去解决问题。
【典型例题】
一个长方体容器中有一些果汁,果汁高度为18厘米,然后倒入旁边的圆柱体玻璃杯中,玻璃杯数据从里面量得到。倒满一杯后,长方体容器中果汁高度降至15厘米,这时长方体容器中的果汁大约还有多少升?(保留一位小数)

【对应练习1】
一个长方体玻璃容器长是20厘米,宽和高都是15厘米。里面盛有12厘米深的水。
(1)与水接触的玻璃面积有多大?
(2)如果把这些水倒入一个底面直径是16厘米,高是20厘米的圆柱形玻璃容器中,水面高约多少厘米?(得数保留整数)
【对应练习2】
小红做实验时要将装在长方体容器中的酒精溶液(如图1),倒入圆柱体容器中(如图2),请问酒精溶液在圆柱体容器中的液面高度是多少分米?(图中单位为“分米”)

图1 图2
【对应练习3】
有两个高度相等的容器和,已知容器半径是6厘米,容器的半径是8厘米,现在把容器装满水,然后全部倒入容器中,测得容器中的水深比容器高的低了3厘米。求、两个容器的高是多少厘米?
【考点五】等积变形问题其三:不规则立体图形的等积变形。
【方法点拨】
等积变形问题的关键是找到体积不变量,再根据体积不变去解决问题。
【典型例题】
下图,在瓶子内倒入150毫升水,其水的高度是6厘米,把瓶盖拧紧倒置,无水部分是个圆柱形,高度是18厘米。这个瓶子的容积是多少?
【对应练习1】
一种饮料瓶形状如图,倒入300毫升水后,水面高度是10厘米。把瓶盖拧紧后倒置放平,无水部分高8厘米。这个瓶子的容积是多少?
【对应练习2】
一个水瓶的瓶身高20cm(如图),当向瓶子里倒入300mL水时,水面高是瓶身高的一半。若把瓶盖拧紧后倒置放平,则水面高13cm。这个瓶子的容积是多少毫升?
【对应练习3】
下图是玻璃材质的饮料瓶,从外面测得瓶高,瓶底直径。
(1)如果以12瓶一箱按上图方式摆放,则制作这样的一只包装箱至少要用硬板纸至少多少平方厘米?(接头、空隙均忽略不计)
(2)把600毫升的饮科倒入瓶中,其正放、倒放饮料的高度如下图,求这个瓶的最大容积。
【考点六】长方体中的最大圆柱·圆柱中的最大长方体。
【方法点拨】
1. 长方体中的最大圆柱。
在长a厘米,宽b厘米,高c厘米的长方体中切出一个体积最大的圆柱,求这个圆柱的体积是多少立方厘米,要以长方体底面的宽作为圆柱底面圆的直径,长方体的高作为圆柱的高,再来计算圆柱的体积。
2. 圆柱中的最大长方体。
圆柱中的最大的长方体,高和圆柱的高相等,长方体的底面是一个正方形,这个正方形的对角线恰好是圆柱的底面直径,因此,底面正方形的面积=对角线×对角线÷2,再根据“长方体体积=底面积×高”求出这个长方体的体积。
【典型例题1】长方体中的最大圆柱。
一个长方体木块,长为10分米、宽为8分米、高为6分米,把它削成一个最大的圆柱,这个圆柱的体积是多少立方分米?
【对应练习1】
长方体的高是5厘米,上底、下底是边长4厘米的正方形,把它削成最大的圆柱。计算出圆柱的体积。
【对应练习2】
在一个长、宽、高分别是2dm、2dm、5dm的长方体盒子中,正好能放下一个圆柱,形物体(如图)。这个圆柱形物体的体积最大是多少立方分米?盒子中空余的空间是多少立方分米?
【对应练习3】
汪师傅把一块长40cm、宽30cm、高20cm的长方体木料加工成一个圆柱体,聪聪利用所学的知识提了建议,加工后的圆柱体体积最大,加工后的体积是多少?
【典型例题2】圆柱中的最大长方体。
一个圆柱木料的底面直径6分米,高9分米,把它加工成一个最大的长方体。这个长方体的体积是多少立方分米?
【对应练习】
一个圆柱体的底面周长是62.8厘米,高是30厘米,把它加工成一个最大的长方体,削去部分的体积是多少立方厘米?
【考点七】正方体中的最大圆柱。
【方法点拨】
把正方体加工成一个最大的圆柱,圆柱的底面直径等于正方体的棱长,圆柱的高也等于正方体的棱长,再利用圆柱的体积公式V柱=πr2h求圆柱的体积。
【典型例题】
把一个棱长是12.56米的正方体,削成一个最大的圆柱,圆柱的体积是多少?
【对应练习1】
一个棱长是6厘米的正方体,削成体积最大的圆柱体,这个圆柱体的体积是多少?
【对应练习2】
美术室有一块棱长2分米的正方体石膏。把这块石膏加工成一个最大的圆柱,圆柱的体积是多少立方分米?
【对应练习3】
为丰富校园文化生活,培养学生的创新精神和实践能力,学校要举办2021年度的大型科技文化节。科技组在制作过程中需要将一块正方体木料加工成一个最大的圆柱(如下图),已知它的棱长是8dm,求这个圆柱的体积是多少?
【考点八】排水法求不规则物体的体积其一:求体积。
【方法点拨】
1. 转化法求不规则物体的体积。
在遇到不规则的物体计算体积或容积时,可以利用转化法把不规则物体的体积转化为规则物体的体积来计算,
2. 排水法求不规则物体的体积的步骤如下:
(1)在容器中注入适量的水,记下水位。
(2)将不规则物体放入水中,再次记下水位。
(3)用尺子测量容器里现在水面的高度。
(4)用现在的体积减去水的体积得到不规则物体的体积
3. 排水法求不规则物体的体积公式。
形状不规则的物体可以用排水法求体积,排水法的公式:
①V物体=V现在-V原来;
②V物体=S×(h现在- h原来);
③V物体=S×h升高。
注意:使用排水法求不规则物体体积,一般用于不溶于水或不漂浮的物体。
【典型例题】
小丁为了测量一个鸡蛋的体积,按以下步骤进行实验:
步骤一:拿一个圆柱形状的玻璃杯,从里面量得底面直径是长8厘米,高15厘米;
步骤二:把鸡蛋放入玻璃杯,然后倒入一定量的水后,使鸡蛋完全浸入水中,这时水面高8厘米;
步骤三:将这个鸡蛋取出,量得水面的高度是7厘米。
根据以上信息,请你计算这个鸡蛋的体积。
【对应练习1】
晶晶的爸爸在“琉璃厂”买了一块砚台,为了测量它的体积,做了以下试验:
①天平称出这块砚台的质量是1.44千克; ②天平称出1立方分米砚台材料质量为2.5千克; ③测量一个圆柱形玻璃容器的底面半径是8厘米; ④用直尺量出容器的高是10厘米; ⑤在容器里注入一定量的水,量出水面高度为5厘米; ⑥将砚台完全浸入水中(水未溢出),量出水面高度为8厘米。
根据信息,你能用两种不同的方法求出这块砚台的体积吗?(π取值3进行计算)
【对应练习2】
为测量一个不规则铁块的体积,一个学习小组做了以下实验:
①用天平称出这个铁块的重量是1.22千克;②测量出一个圆柱形容器的底面半径是5厘米;③用直尺量出圆柱形容器的高是10厘米;④在容器里注入一定量的水,量出水面高度为6厘米;⑤将铁块浸没水中(水没溢出),量出水面高度为8厘米。
要求出这个铁块的体积,记录单里,哪些信息是必须的?根据选出的信息,可得这个铁块的体积是多少?
【对应练习3】
拓展课上,徐老师和四名同学测量一些螺丝钉的体积,合作进行如下操作:
(1)小潜准备了一个圆柱体玻璃杯,从里面测得底面直径是6厘米,高是10厘米。
(2)小阳往玻璃杯里注入一些水,水的高度与水面离杯口的距离之比是1∶1.
(3)小龙把30枚螺丝钉放入水中(螺丝钉完全浸没在水中)。
(4)小霞测量此时水的高度与水面离杯口的距离之比是3∶2.
请根据以上信息,计算出一枚螺丝钉的体积。
【考点九】排水法求不规则物体的体积其二:求水深或物高。
【方法点拨】
排水法求不规则物体的体积公式。
形状不规则的物体可以用排水法求体积,排水法的公式:
①V物体=V现在-V原来;
②V物体=S×(h现在- h原来);
③V物体=S×h升高。
【典型例题】
有一只底面半径为3dm的圆柱形水桶,桶内盛满水,并浸有一块底面为正方形边长为2dm的长方体铁块(完全浸没水中)。当铁块从水中完全取出时,桶内的水面下降了5cm,求这块长方体铁块的高。(得数保留一位小数)
【对应练习1】
将石块放入A容器中(全部淹没水中),水位上升2.5厘米,如果将其放入B容器中(全部淹没水中),水位会上升多少厘米?(水没有溢出)
【对应练习2】
在一个长方体容器内盛满水,从里面量测得它的长是10cm、宽10cm、高20cm,容器内完全浸没了一个底面半径是4cm,高5cm的圆柱体铁块,如果把铁块完全取出,容器内的水面会下降多少cm?
【对应练习3】
在一个底面半径为的圆柱形水桶里,有一段底面半径为的圆柱形钢材浸没在水中。把钢材从水桶中取出后,桶里水的高度下降了,这段钢材有多长?
【考点十】排水法求不规则物体的体积其三:溢水问题。
【方法点拨】
溢水问题,由于物体放入容器中有水溢出,所以物体的体积应由水上升部分的体积加上水溢出部分的体积,即:V物体=V上升部分+V溢出部分
【典型例题】
在一个装有部分水的圆柱形容器中(如图)放入一块石头,结果溢出了的水。这块石头的体积是多少立方厘米?
【对应练习1】
把一个铁圆锥放入底面半径是10cm的盛满水的圆柱形容器里,溢出了150.72cm 的水,如果取出这个圆锥,容器里的水面将下降多少?
【对应练习2】
一个盛有水的圆柱形容器的底面直径是10厘米,水深12厘米,放入一块石头,从容器中溢出50毫升水,这个容器的高是22厘米,石头的体积是多少?
【对应练习3】
一个底面直径是6dm、高7dm的圆柱形玻璃器皿里装有5dm深的水,现将一块棱长为4dm的正方体铁块放入水中,铁块沉入水底。容器里会溢出多少升的水?
【考点十一】不规则圆柱体的体积其一。
【方法点拨】
求不规则圆柱体的体积,注意分析图形,寻找底面半径和高,再根据公式求体积。
【典型例题】
如图,一根长1m,横截面直径为10cm的圆柱形木头浮在水面上,东东发现它正好是一半露出水面,露出水面的木头的体积是多少立方厘米?
【对应练习1】
求下面个圆柱的体积和表面积。(单位:)
【对应练习2】
计算下面图形的和体积。
半圆柱的底面直径是10cm
【考点十二】不规则圆柱体的体积其二。
【方法点拨】
求不规则圆柱体的体积,注意分析图形,寻找底面半径和高,再根据公式求体积。
【典型例题】
世间万物千姿百态,下图就是一个不规则的立体图形。你能计算它的体积(单位:厘米)吗?
【对应练习1】
纪念品店加工一种艺术节比赛奖杯(如图)。加工时,一个有机玻璃圆柱正好可以截成两个这样的奖杯。求一个奖杯的体积。
【对应练习2】
如图是圆木沿某一平面截去一部分后的剩余部分,请计算剩余部分的体积。(单位:厘米)
【对应练习3】
右图是一个底面半径为3厘米的圆柱木块被削去一半后的形状,请你计算出它的体积。
【考点十三】组合立体图形的体积。
【方法点拨】
求组合立体图形的体积,注意分析该图是由些立体图形组合而成的,再分别求出各图形的体积,最后相加或相减。
【典型例题】
工地运来了一根水泥管(如下图),管壁厚。这根水泥管用了多少立方米的水泥?
【对应练习1】
求下面图形的表面积和体积。(单位:cm)
【对应练习2】
计算出下面组合图形的表面积和体积(单位:厘米)
【对应练习3】
图所示的百宝箱,上部是一个圆柱的一半,下部是一个长50cm,宽40cm,高20cm的长方体,这个百宝箱的表面积是多少?它的体积是多少?
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