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简单几何体的表面展开图——第二课时
班级:___________姓名:___________得分:__________
选择题(每小题10分,60分)
1.已知O为圆锥顶点,OA、OB为圆锥的母线,C为OB中点,一只小蚂蚁从点C开始沿圆锥侧面爬行到点A,另一只小蚂蚁绕着圆锥侧面爬行到点B,它们所爬行的最短路线的痕迹如图所示.若沿OA剪开,则得到的圆锥侧面展开图为( )21*cnjy*com
2. 一个几何体的三视图如下:其中主视图和左视图都是腰长为4,底边为2的等腰三角形,
则这个几何体侧面展开图的面积为( )
A、2π B、 12π C、4π D、8π
3、若一个圆锥的侧面积是10,则下列图象中表示这个圆锥母线l与底面半径r之间的函数关系的是( )
4..圆柱的一个底面积为S,侧面展开图是一个正方形,那么这个圆柱的侧面积是( )
A.4S B.2S
C.S D.S
5、如图所示,圆柱的底面周长为6cm,AC是底面圆的直径, 高BC= 6cm,点P是母线BC上一点且PC= .一只蚂蚁从A点出发沿着圆柱体的表面爬行到点P的最短距离是( ) 【来源:21cnj*y.co*m】
二、解答题(每小题10分,40分)
1.如图,圆柱底面半径为2cm,高为9cm ,点AB、分别是圆柱两底面圆周上的点,且A、B在同一母线上,用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B,求棉线最短为 多少cm?
2.葛藤是一种刁钻的植物,它的腰杆不硬,为了争夺雨露阳光,常常绕着树干盘旋而上,它还有一手绝招,就是它绕树盘升的路线总是沿最短路线--螺旋前进的,难道植物也懂数学? 21cnjy.com
通过阅读以上信息,解决下列问题:
(1)如果树干的周长(即图中圆柱体的底面周长)为30cm,绕一圈升高(即圆柱的高)40cm,则它爬行一圈的路程是多少? (2)如果树干的周长为80cm,绕一圈爬行100cm,它爬行10圈到达树顶,则树干高多少?【出处:21教育名师】
3. 如图,圆锥的主视图是等边三角形,圆锥的底面半径为2cm,假若点B有一蚂蚁只能沿圆锥的表面爬行,它要想吃到母线AC的中点P处的食物,那么它爬行的最短路程是多少?
4.已知,圆锥底面半径为10cm,高为1015 cm,
(1) 求圆锥的表面积;
(2) 若一只蚂蚁从底面一点A出发绕圆锥一周回到SA上一点M处,且SM=3AM,求它所走的最短距离。21世纪教育网版权所有
参考答案
选择题
C
【解析】要求蚂蚁爬行的最短距离,需将圆锥的侧面展开,进而根据“两点之间线段最短”得出结果,再利用做对称点作出另一只小蚂蚁绕着圆锥侧面爬行到点B,它们所爬行的最短路线. 故选C21·cn·jy·com
2. C
【解析】由几何体的主视图和左视图都是等腰三角形,俯视图是圆,可以判断这个几何体是圆锥.
解:依题意知母线长l=4,底面半径r=1,
则由圆锥的侧面积公式得S=πrl=π 1 4=4π.
3. D
【解析】分析:圆锥的侧面积=π×底面半径×母线长,把相应数值代入即可求得圆锥母线长l与底面半径r之间函数关系,看属于哪类函数,找到相应的函数图象即可.
解:由圆锥侧面积公式可得属于反比例函数.
4.A
【解析】:底面半径为底面周长l=2侧面积S.
5. B
【解析】:画出该圆柱的侧面展开图如图所示,则蚂蚁从A点出发沿着圆柱体的表面爬行到点P的最短距离为线段AP的长21教育网
二、解答题
1. 分析:要求圆柱体中两点之间的最短路径,最直接的作法,就是将圆柱体展开,然后利用两点之间线段最短解答. www.21-cn-jy.com
解:圆柱体的展开图如图所示:用一棉线从A顺着圆柱侧面绕3圈到B的运动
最短路线是:AC→CD→DB
即在圆柱体的展开图长方体中,将长方体平均分成3个小长方体,A沿着3个长方体的对角线运动到B的路线最短; 2·1·c·n·j·y
∵圆柱底面半径为2cm, ∴长方体的宽即是圆柱体的底面周长:2π×2=4πcm; 又∵圆柱高为9πcm, ∴小长方体的一条边长是3πcm; 根据勾股定理求得AC=CD=DB=5πcm; ∴AC+CD+DB=15πcm; 故答案为:15π.【来源:21·世纪·教育·网】
2.【解析】
如图,⊙O的周长为30cm,即AC=30cm,
高是40cm,则BC=40cm
由勾股定理得AB =50cm.
故爬行一圈的路程是50cm;
(2)⊙O的周长为80cm,即AC=80cm,
绕一圈爬行100cm,则AB = 100cm,
高BC = 60cm.
∴树干高=60×10=600cm=6m.
故树干高6m
3.【解析】根据圆锥的主视图是等边三角形可知,展开图是半径是4的半圆.点B是半圆的一个端点,而点P是平分半圆的半径的中点,根据勾股定理就可求出两点B和P在展开图中的距离,就是这只蚂蚁爬行的最短距离. 21·世纪*教育网
圆锥的展开图的圆心角 = r l ×360° .
主视图是等边三角形的圆锥的展开图的圆心角是 180°.
本题主要考查了圆锥的侧面展开图的计算,正确判断蚂蚁爬行的路线,把曲面的问题转化为平面的问题是解题的关键.www-2-1-cnjy-com
解:设圆锥的展开图的圆心角为n,则
2×2×π = nπ×4 180 ,
解得:n = 180°
即∠CQC’ = 180°
在展开图中,BA⊥CC’,BA = 4,AP = 2, 由勾股定理得,BP = 42 + 22 = 20 = 25
4.【解析】利用底面半径、高及母线组成的直角三角形构造勾股定理求出母线长,进而借助扇形面积公式求出表面积;蚂蚁在圆锥表面上行走一圈,而圆锥侧面展开后为扇形,故可在展开图(扇形)上求点A’到M的最短距离(即A’M的长)。2-1-c-n-j-y
解:(1)圆锥的母线长
SA=OA2 + OS2 = 40, 圆锥侧面展开图扇形的弧长l = 2π×OA =20π(cm), ∴S侧 = 1
2 l ×SA = 400π(cm2),S底=π×OA2 = 100(cm2), ∴S表= S底+ S侧= 500π(cm2) 。
(2)沿母线SA将圆锥的侧面展开,得圆锥的侧面展开图,则线段AM的长就是蚂蚁所走的最短距离,由(1)知 SA = 40,弧AA’=20π,∠AS A’= 180°×20π 40
π = 90°, 又SA’= SA=40,SM=3AM,∴SM = 3
4 SA = 30, ∴在Rt△A’SM中, A’
M = SA' 2 + SM2
= 402 + 302 =50,所以蚂蚁所走的最短距离是50cm.
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简单几何体的表面展开图
——第二课时
新浙教版 九年级下
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立方体表面展开图
一四一型
二三一型
二个三型
三个二型
对面 “不相连”;异层 “日”字连,整体没有“田”
共11种
教学目标
课前回顾
那么怎样得到圆柱、圆锥等简单旋转体的表面展开图呢?
上节课我们学习的是立方体的表面展开图。
教学目标
导入新课
O1
O
圆柱的定义:以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做圆柱。
底面
侧面
轴
母线
(记作圆柱OO1)
教学目标
新课讲解
由此可得圆柱的有关概念:
如图,圆柱可以看作矩形ABCD绕边BC所在直线___________,其余各边所成的面围成的几何体。
AB,CD旋转所成的面就是圆柱的两个底面,是两个半径相同的圆。
AD旋转所成的面就是圆柱的侧面。
AD不论转到哪个位置,都是圆柱的母线.
旋转一周
教学目标
新课讲解
如果沿圆柱的任意一条母线(MN)把圆柱的侧面“剪 开”,
铺平,那么就得到圆柱的侧面展开图
S侧=2πr·h;
S表=S侧+2S底
=2πr·h+2πr2
=2πr(h+r).
教学目标
新课讲解
圆柱的表面展开图:
将圆柱的侧面沿它的一条母线剪开,会得到圆柱的侧面
展开图为矩形,其中一边长等于圆柱的高,另一边长是
底面圆的周长.所以圆柱的侧面积等于 底面圆的周长乘以圆柱的高.
如图,若圆柱的底面半径为r,高为h,
则S侧=2πr·h;
S表=S侧+2S底
=2πr·h+2πr2=2πr(h+r).
教学目标
新课讲解
A
B
在底面半径为1、高为2的圆柱体的左下角A处有一只蚂蚁,欲从圆柱体的侧面爬行去吃右上角B处的食物,问怎样爬行路径最短,最短路径是多少?
教学目标
新课讲解
A
B
从A点向上剪开,则侧面展开图如图所示,连接AB,则AB为爬行的最短路径.
最短路径:
教学目标
新课讲解
教学目标
练一练
如图,一油桶高2米,底面直径1 米,一只壁虎由A到B吃一害虫,需要爬行的最短路程是多少
A1
A
B
B
教学目标
练一练
A
B
从A点向上剪开,则侧面展开图如图所示,连接AB,则AB为爬行的最短路径.
最短路径:
例1 如图3-48为一个圆柱的三视图.以相同的比例画出
它的表面展 开图,并计算它的侧面积和全面积(果
保留π).
教学目标
新课讲解
由图3-48知,圆柱底面圆的半径r为0.9cm,母线长l 为
2.4 cm. 因此圆柱的表面展
开图中两个底面应画成半
径为0.9cm的圆,侧面展开
图应画成长为2πr=2π×0.9
≈5.65(cm),宽为2.4cm的
长方形.
分析:
教学目标
新课讲解
S侧=2πrl=2×π×0.9×2.4=4.32π (cm );
S全=2πr +2πrl=2π×0.9 +2π×0.9×2.4=5.94π (cm ).
答:这个圆柱的侧面积为4.32πcm ,全面积为5.94πcm .
解:所求圆柱的表面展开,图如图3-49
教学目标
新课讲解
圆锥的定义:以直角三角形的直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转而成的曲面所围成的几何体叫做圆锥。
O
S
底面
侧面
轴
母线
(记作圆锥SO)
教学目标
新课讲解
1、沿着圆锥的母线,把一个圆锥的侧面展开,得到一个扇形,这个扇形的弧长与底面的周长有什么关系?
2、圆锥侧面展开图是扇形,这个扇形的半径与圆锥中的哪一条线段相等?
相等
母线
教学目标
新课讲解
2、设圆锥的母线长为 l, 底面圆的半径为r, 那么这个扇形的半径 为__ ,扇形的弧长为__ ,因此圆锥的侧面积为___。
1、圆锥的侧面展开图是个___。
3、圆锥的侧面积与底面积之和称为
扇形
l
2πr
πr l
全面积
教学目标
新课讲解
如图,若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则
l2=h2+r2
S侧=πrl;
S表=S侧+S底=πrl+πr2=πr(l+r).
若设圆锥的侧面展开图扇形的圆心角为θ,则
θ= ·360°.
将圆锥的侧面沿它的一条母线剪开,会得到圆锥的侧面展开图为扇形,其半径等于母线长,弧长是底面圆的周长.
圆锥的表面展开图
教学目标
新课讲解
1.弧长的计算公式
2.扇形面积计算公式
教学目标
新课讲解
A
B
C
如图,圆锥的底面半径为1,母线长为4,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B出发,沿圆锥侧面爬行一圈再回到点B,问它爬行的最短路线是多少
教学目标
新课讲解
A
B
C
4
1
B’
解:设圆锥的侧面展开图为扇形ABB’, ∠BAB’=n°
∴ △ABB’是直角三角形
n=90
∵ 圆锥底面半径为1,母线长为4
连接BB’,即为蚂蚁爬行的最短路线
∴ 2π=
4nπ
180
∴ BB’=
答:蚂蚁爬行的最短路线为 .
教学目标
新课讲解
已知圆锥底面半径为10cm,母线长为40cm.
求它的侧面展开图的圆心角和全面积
A
S
B
教学目标
新课讲解
A
S
解:
B
教学目标
新课讲解
例2 圆锥形烟囱帽的母线长为80cm,高38.7cm
(1)求这个烟囱帽的面积。
(2)以1:40的比例画出这个烟囱帽的展开图
教学目标
新课讲解
解:
答:烟囱帽的面积约
教学目标
新课讲解
教学目标
新课讲解
教学目标
巩固练习
1、高为4㎝,底面直径为6㎝的圆锥侧面积___
2、圆锥的母线与高的夹角为300,母线长为6cm ,求它的侧面积__,全面积__
3、若圆锥的母线L=10cm,高h=8cm,则其侧面展开图中扇形的圆心角是___
18π
27π
216°
15
π
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4.一个圆柱,底面的直径是0.5米,高是1.8米,求它的侧面积。(得数保留两位小数)
3.14×0.5×1.8
=1.57×1.8
(平方米)
答:它的侧面积约是2.83平方米。
≈2.83
教学目标
巩固练习
5.圣诞节将近, 某家商店正在制作圣诞节的圆锥形纸帽。已知纸帽的底面周长58cm,高为20cm,要制作20顶这样的纸帽至少要用多少平方厘米的纸?(结果精确到0.1cm2)
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教学目标
巩固练习
解:设纸帽的底面半径为rcm,母线长为lcm,
638.87 20=12777.4 (cm2)
所以, 至少要12777.4 cm2的纸。
教学目标
巩固练习
6.如图,已知△ABC 中,∠ACB=90°,AC=3cm,BC=4cm,将△ABC绕直角边AC旋转一周,求所得圆锥的侧面积?
A
C
B
解:如果绕AC旋转一周,则所得圆锥的母线为AB=5cm,底面圆半径为BC=4cm,所以所得圆锥的侧面积为:
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教学目标
巩固练习
7. 如图,圆锥的底面半径为1,母线长为3,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B出发,沿圆锥侧面爬到过母线AB的轴截面上另一母线AC上,问它爬行的最短路线是多少?
A
B
C
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教学目标
巩固练习
教学目标
应用提高
解:将圆锥沿AB展开成扇形ABB’
教学目标
体验收获
今天我们学习了哪些知识?
1、圆柱的表面展开图。
2、圆锥的表面展开图。
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教学目标
课后作业
教材87页习题第4、5题。
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浙教版数学九年级下3.4简单几何体的表面展开图(2) 教学设计
课题 简单几何体的表面展开图(2) 单元 第三章 学科 数学 年级 九年级
学习目标 情感态度和价值观目标 1.通过圆柱与圆锥的实物观察及有关概念的归纳向学生渗透“真知产生于实践”的观点; 2.通过应用圆柱与圆锥展开图进行计算,解决实际问题,向学生渗透理论联系实际的观点;
能力目标 1.通过圆柱与圆锥形成过程的教学,培养学生观察能力、抽象思维能力和概括能力; 2.通过圆柱与圆锥侧面积的计算,培养学生正确、迅速的运算能力; 3.通过实际问题的教学,培养学生空间想象能力,从实际问题中抽象出数学模型的能力.
知识目标 1.使学生了解圆柱与圆锥的特征,了解圆柱与圆锥的侧面、底面、高、轴、母线、过轴的截面等概念,了解圆柱与圆锥的侧面展开图是矩形. 2.使学生会计算圆柱与圆锥的侧面积或全面积.
重点 重点:(1)圆柱的形成手段和圆柱的轴、母线、高等概念及其特征; (2)会用展开图的面积公式计算圆柱的侧面积和全面积.
难点 难点:对侧面积计算的理解.
学法 探究学习 教法 合作探究
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
课前回顾 立方体表面展开图对面 “不相连”;异层 “日”字连,整体没有“田” 学生与老师一起思考、回顾以前所学的知识 课前导入,激发学生的学习兴趣
讲授新课 上节课我们学习的是立方体的表面展开图。那么怎样得到圆柱、圆锥等简单旋转体的表面展开图呢?圆柱的定义:以矩形的一边所在直线为旋转轴,其余三边旋转形成的曲面所围成的几何体叫做圆柱。如果沿圆柱的任意一条母线(MN)把圆柱的侧面“剪 开”,铺平,那么就得到圆柱的侧面展开图 由此可得圆柱的有关概念: 如图,圆柱可以看作矩形ABCD绕边BC所在直线旋转一周,其余各边所成的面围成的几何体。AB,CD旋转所成的面就是圆柱的两个底面,是两个半径相同的圆。AD旋转所成的面就是圆柱的侧面。AD不论转到哪个位置,都是圆柱的母线.圆柱的表面展开图:将圆柱的侧面沿它的一条母线剪开,会得到圆柱的侧面展开图为矩形,其中一边长等于圆柱的高,另一边长是底面圆的周长.所以圆柱的侧面积等于 底面圆的周长乘以圆柱的高.如图,若圆柱的底面半径为r,高为h,则S侧=2πr·h;S表=S侧+2S底 =2πr·h+2πr2=2πr(h+r). 在底面半径为1、高为2的圆柱体的左下角A处有一只蚂蚁,欲从圆柱体的侧面爬行去吃右上角B处的食物,问怎样爬行路径最短,最短路径是多少?从A点向上剪开,则侧面展开图如图所示,连接AB,则AB为爬行的最短路径最短路径:练习1:如图,一油桶高2米,底面直径1 米,一只壁虎由A到B吃一害虫,需要爬行的最短路程是多少 从A点向上剪开,则侧面展开图如图所示,连接AB,则AB为爬行的最短路径.例1 如图3-48为一个圆柱的三视图.以相同的比例画出 它的表面展 开图,并计算它的侧面积和全面积(结果 保留π).
新课讲解 探究2圆锥的定义:以直角三角形的直角边所在直线为旋转轴,其余两边旋转而成的曲面所围成的几何体叫做圆锥。1、沿着圆锥的母线,把一个圆锥的侧面展开,得到一个扇形,这个扇形的弧长与底面的周长有什么关系?2、圆锥侧面展开图是扇形,这个扇形的半径与圆锥中的哪一条线段相等? 1、圆锥的侧面展开图是个_扇形__。2、设圆锥的母线长为 l, 底面圆的半径为r, 那么这个扇形的半径 为l__ ,扇形的弧长为_2πr_ ,因此圆锥的侧面积为_πr l__圆锥的侧面积与底面积之和称为全面积如图,若圆锥的底面半径为r,母线长为l,则 S侧=πrl; S表=S侧+S底=πrl+πr2=πr(l+r).若设圆锥的侧面展开图扇形的圆心角为θ,则 θ= ·360°.总结:1.弧长的计算公式2.扇形面积计算公式 实例:如图,圆锥的底面半径为1,母线长为4,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B出发,沿圆锥侧面爬行一圈再回到点B,问它爬行的最短路线是多少 我们来看圆锥的侧面展开图,连接BB’,则BB’为蚂蚁爬行的最短路径.解:设圆锥的侧面展开图为扇形ABB’, ∠BAB’=n°连接BB’,即为蚂蚁爬行的最短路线∵ 圆锥底面半径为1,母线长为4∴ 2π= n=90°∴ △ABB’是直角三角形∴ BB’=答:蚂蚁爬行的最短路线为 .练习2:已知圆锥底面半径为10cm,母线长为40cm.求它的侧面展开图的圆心角和全面积例2 圆锥形烟囱帽的母线长为80cm,高38.7cm(1)求这个烟囱帽的面积。(2)以1:40的比例画出这个烟囱帽的展开图 (1)分析平行投影中正投影的特点(2)学会三视图的画法与老师一起一步步探究新知,得出结论 合作探究,培养学生的自学能力,合作能力
巩固练习 1、高为4㎝,底面直径为6㎝的圆锥侧面积_15π__2、圆锥的母线与高的夹角为300,母线长为6cm ,求它的侧面积_18π_,全面积_27π_3、若圆锥的母线L=10cm,高h=8cm,则其侧面展开图中扇形的圆心角是_216°__ 4.一个圆柱,底面的直径是0.5米,高是1.8米,求它的侧面积。(得数保留两位小数)答:它的侧面积约是2.83平方米。5.圣诞节将近, 某家商店正在制作圣诞节的圆锥形纸帽。已知纸帽的底面周长58cm,高为20cm,要制作20顶这样的纸帽至少要用多少平方厘米的纸?(结果精确到0.1cm2) 解:设纸帽的底面半径为rcm,母线长为lcm, 638.87 × 20=12777.4 (cm2)所以, 至少要12777.4 cm2的纸。6.如图,已知△ABC 中,∠ACB=90°,AC=3cm,BC=4cm,将△ABC绕直角边AC旋转一周,求所得圆锥的侧面积?解:如果绕AC旋转一周,则所得圆锥的母线为AB=5cm,底面圆半径为BC=4cm,所以所得圆锥的侧面积为: 与老师一起总结升华,巩固提升 课堂习题巩固新知
应用提高 如图,圆锥的底面半径为1,母线长为3,一只蚂蚁要从底面圆周上一点B出发,沿圆锥侧面爬到过母线AB的轴截面上另一母线AC上,问它爬行的最短路线是多少? 分析:同样的,将圆柱展开成扇形,点B到AC的最短距离就是点B到AC的垂线 学有余力的同学可以进行能力的提升 为学有余力的同学提供拓展的空间
体验收获 今天我们学习了哪些知识1、圆柱的表面展开图。2、圆锥的表面展开图。 回顾本节课所学知识 师生一起简单回顾新知
课后作业 教材87页习题第4、5题。 练习 练习巩固
4nπ
180
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