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圆柱圆锥题型方法总结
1、 考纲解读
(1) 理解并探索一些图形的形状、大小和位置关系,了解一些几何体和平面图形的基本特征;体验简单图形的运动过程;能在方格纸上画出简单图形运动后的图形;了解确定物体位置的一些基本方法;掌握测量、识图和画图的基本方法;初步形成数感和空间观念,感受符号和几何直观的作用。
(2) 根据观察、操作认识圆柱、圆锥的基本特征;认识圆柱的底面、侧面、高;认识圆锥的底面和高;掌握圆柱的侧面积、表面积的计算方法以及圆柱、圆锥体积的计算公式。
(3) 会利用公式计算体积及解决一般实际问题,提高空间想象和动手操作能力,拓展学生的思维空间。
常考题型:求圆柱体的侧面积,表面积,体积,底面周长,底面积、高;求圆锥的体积,底面积,底面周长、高;圆柱与圆锥关系的转换;横截面的问题;浸水体积问题;等体积转换问题等
占分比重:以上几种题型中,求圆柱、圆柱各部分的面积、体积等题型出现频率较高,圆柱圆锥关系转换以及由此衍生出的浸水体积、等体积转换等是常考题型,占比较高。
二、考点梳理(命题特点)&考试趋势
2.1. 基本公式运用.
2.2. 切割问题,表面积增加或减少.
2.3. 放入或拿出物体,水面上升或下降.
2.4. 高增加或减少,侧面积增加或减少问题.
2.5. 抓住体积不变类题型.
2.6. 圆锥圆柱的转换关系
三、题型讲解
3.1解题技巧归纳(提分秘笈)
3.1.1归纳1
例1一个圆柱的高减少2厘米侧面积就减少50.24平方厘米,它的体积减少多少立方厘米?
答案 :
100.48立方厘米
解析:
减少的侧面积即是以底面周长为长,以2厘米为宽的长方形的面积,底面周长为50.24÷2=25.12厘米,由此进一步求出底面半径,r=25.12÷(2×3.14)=4厘米,根据体积公式求出减少的体积即可。
【注意事项】
此题需明确减少的侧面积是一个长方形,依据长方形面积等于50.24,进一步求出圆柱的底面半径及长方形的长。
例2一个圆柱的侧面展开是一个正方形。如果高增加2厘米,表面积增加12.56平方厘米。原来这个圆柱的侧面积是多少平方厘米?
答案 :
39.4384平方厘米
解析:
增加的侧面积是长方形,即长方形的面积是12.56平方厘米,宽是2厘米,即长是12.56÷2=6.28厘米,即底面周长是6.28,那么圆柱的侧面积是底面周长×高,又因为侧面是正方形,即底面周长等于=高,得出圆柱的侧面积是 6.28×6.28=39.4384平方厘米
3.1.2归纳2
例1把一个高是6分米的圆柱,沿着底面直径竖直切开,平均分成两半,表面积增加48平方分米。原来这个圆柱的体积是多少立方分米???
答案:
底面直径:48÷2÷6=4分米
体积=3.14×4×6=75.36平方分米
解析:
由题意可知:增加的部分是两个长和宽分别为底面直径和高的长方形,于是即可求出底面直径,进而利用圆柱的体积公式即可得解。
【注意事项】
此题需注意沿着底面直径竖直切开,平均分成两半,则增加的部分是两个长和宽分别为底面直径和高的长方形,根据题目已知信息解决。
例2把两个完全一样的半个圆柱合并成一个圆柱,底面半径是3厘米,表面积减少72平方厘米现在这个圆柱的侧面积是多少平方厘米?????
答案 :
72÷2÷6=6厘米
3.14×3×2×6=113.04平方厘米
解析:
根据题干可知,把两个完全一样的半个圆柱合并成一个圆柱,表面积减少了两个边长分别等于底面直径和高的长方形的面积,据此可得出拼成的圆柱的高是6厘米,再根据圆柱的侧面积公式,即可列式解答。
3.1.3归纳3
例1一个正方体棱长是4分米,把它削成一个最大的圆柱,削去的体积是多少??
答案:
4×4×4=64立方厘米
底面半径为4÷2=2厘米,圆柱体积为3.14×4×4=50.24立方厘米
削去部分的体积是64-50.24=13.76立方厘米
解析:
一个正方体的棱长是4分米,把它削成一个最大的圆柱,也就是说这个最大的圆柱体的底面直径是4分米,高也是4分米,先根据正方体体积公式,先求出正方体的体积,再根据圆柱的体积公式求出圆柱体的体积,最后相减即可得出答案。
【注意事项】
要在正方体中削成一个最大的圆柱,也就是说这个圆柱的底面直径是这个正方体的底面边长,圆柱体的高是这个正方体的棱长,再根据正方体体积减去圆柱体体积即可得出答案。
例2一个长方体,长10分米,宽8分米,高6分米。把它削成一个最大的圆柱,这个圆柱的体积为多少立方分米???
答案
(1)以8分米为底面直径,以6分米为圆柱高
体积为301.44立方分米
(2)以6分米为底面直径,10分米为高
体积为282.66立方分米
(3)以6分米为底面直径,以8分米为高
体积为301.44立方分米
解析:
根据长方体切割出最大的圆柱的特点可知,有三种切割方式,(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,以8分米为高。由此可利用圆柱体的体积公式求出各自对应的体积,最后比较大小即可。
3.1.4归纳4
例1一个直角三角形,两条直角边分别是6厘米和9厘米,沿一条直角边旋转一周后,得到一个圆锥体,求圆锥体的体积是多少??
答案
(1)×3.14×92×6,
=3.14×162,
=508.68(立方厘米);
(2)×3.14×62×9,
=3.14×108,
=339.12(立方厘米);
答:得到的圆锥体是508.68立方厘米或339.12立方厘米
解析:
假设6厘米的直角边为轴旋转一周,则得到一个底面半径为9厘米,高为6厘米的圆锥,再假设以9里面的直角边为轴,则得到一个底面板金为6厘米,高为9厘米的圆锥,利用圆锥的体积公式求解即可。
【注意事项】
在旋转的过程中,所形成的圆锥的底面半径是直角边的两倍。
例2如图,将三角形以斜边为轴旋转一周,计算所得立体图形的体积。(单位:厘米)
答案:
(1)设大直角三角形直角边为x,则:
x2+x2=62,
2x2=36,
x2=18,
则斜边上的高为:18÷6=3(厘米),
×3.14×r2×6,
=×3.14×32×6,
=56.52(立方厘米);
(2)斜边的高为:3×4÷5=2.4(厘米),
×3.14×2.42×5,
=×3.14×5.76×5,
=30.144(立方厘米).
解析:
(1)根据圆锥的展开图特点可得,图1绕斜边旋转一周后所得到的是两个以斜边的高为直径,高的和为6厘米的圆锥体,由此利用圆锥的体积公式求得这两个圆锥的体积之和即可;
(2)先做出斜边上的高,然后根据3×4÷5=2.4(厘米)求出斜边上的高,然后根据图2绕斜边旋转一周后得所得到的是两个底面半径为2.4厘米,高的和为5厘米的圆锥体,由此利用体积公式切得体积之和即可。
3.1.5归纳5
例1自来水管的内半径是2cm,管内水的流速是每秒20cm。一位同学打开水龙头洗手,走时忘了关,5分钟后被另一名同学发现才关上,请你算一算,大约浪费了多少升水???????
答案:
5分钟=300秒,
3.14×2?2?×20×300,
=3.14×4×20×300,
=75360(立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?)),
=75.36(升);
答:大约浪费了75.36升水.
解析:
根据题意,自来水管每秒流出的水量为3.14×2×2×20立方厘米,那么5分钟等于300秒,流出的水量再乘以300即可解决问题。
【注意事项】
将生活实际与数学相联系,把自来水管的水柱看做一个较长的圆柱体,根据体积公式求解即可。
例2小明有一个百宝箱,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,小明这个百宝箱的表面积和体积分别是多少??
答案:
3.14×(40÷2)2+3.14×40×50÷2+50×40+50×20×2+40×20×2,
=1256+3140+2000+2000+1600,
=9996(平方厘米),
答:百宝箱的表面积是9996平方厘米
解析:
观察图形可知,百宝箱的表面积等于直径40厘米的圆的面积与底面直径40厘米,高50厘米的圆柱的侧面积的一半,再加上长50厘米,宽40厘米,高20厘米的长方体的表面积(去掉长方体的上部50×40的面)的和,据此利用圆柱与长方体的表面积公式计算即可解答。
3.1.6 归纳6
例1如图,想想办法,你能否求出它的体积?(?单位:分米)
答案:
3.14×(2÷2)2×3+3.14×(2÷2)2×(4-3)÷2
=3.14×3+3.14÷2
=9.42+1.57
=10.99(立方分米)
答:它的体积是10.99立方分米.
解析:
由题意可知:这个图形的体积就等于底面直径为2分米,高为3分米的圆柱的体积,再加上底面直径为2分米,高为4-3=1分米的圆柱的体积的一半,据此即可求解。
【注意事项】
针对这类规则图形的体积,可以适当的给它填补上另一半,使之变为规则图形,再把体积除以2即可。
例2一个圆柱形物体的底面直径是6分米,被斜截后,如图,最低处高是8分米,最高处高是10分米。被截后的物体体积是多少立方分米?
答案:
3.14×(6÷2)2×8+3.14×(6÷2)2×(10-8)÷2,
=3.14×9×(8+1),
=3.14×81,
=254.34(立方分米),
答:被截后的物体体积是254.34立方分米.
解析:
根据圆柱的体积公式V=sh,分别算出底面直径是6分米,高是8分米的圆柱的体积和底面积是6分米,高是10-8=2分米的圆柱的体积的一半,再相加即可。
3.1.7 归纳7
例1一个圆柱体和一个圆锥体等底等高,它们的体积相差50.24立方厘米。如果圆锥体的底面半径是2厘米,这个圆锥体的高是多少厘米???????
答案:
圆锥体积:50.24÷(3-1),
=50.24÷2,
=25.12(立方厘米),
高:25.12×3÷(3.14×22),
=75.36÷12.56,
=6(厘米),
答:圆锥的高是6厘米
解析:
一个圆柱体和圆锥体等底等高,圆柱体体积是圆锥体体积的3倍,则圆柱体体积比圆锥体体积多2倍,根据他们的体积差50.24立方厘米,可求出圆锥的体积,进而根据体积公式求出圆锥的高。
【注意事项】
对于等底等高是,圆锥圆锥体积是3倍关系;等高等体积时,圆柱圆锥的底面积是3倍关系;等底面积等体积时,圆柱圆锥的高是3倍关系。
例2一个圆柱体体积与一个圆锥体的体积相等,它们底面积的比是3:5,圆柱的高8厘米,那么圆锥的高是多少厘米???????
答案:
底面积的比3:5,可看成3(厘米):5(厘米)
圆柱体体积:3×8=24立方厘米,
圆锥体积也是24立方厘米,
因 底×高÷3=圆锥体积
圆锥的高=圆锥体积×3÷高
圆锥的高:24×3÷5=14.4厘米
解析:
根据圆柱及圆锥的体积公式,设圆柱的底面积为3,圆锥的底面积为5,将数据代入公式解答即可。
3.1.8 归纳8
例1一段长宽高的比是5:4:3的长方体木材,棱长总和是96厘米,把它加工成一个最大的圆锥,这个圆锥的体积是多少???????
答案:
5+4+3=12,
长:96?÷4×?=10(厘米),
宽:96?÷4×?=8(厘米),
高:96?÷4×?=6?(厘米),
?×3.14×(8÷2)?2?×6
=?×3.14×16×6
=100.48(立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?));
答:这个圆锥的体积是100.48立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?).
解析:
先根据长、宽、高的比是5:4:3,棱长总和是96厘米,可求出长方体木材的长、宽。高;削成一个最大的圆锥,这个圆锥的底面直径等于长方体的高,圆锥的高等于长方体的宽的时候体积最大,再根据圆锥的体积公式,代入数值求解即可。
【注意事项】
此题涉及到按比分配,考察对知识的综合运用,先求出长方体木材的长、宽、高之后,再根据多种设想得出体积最大的切割方式。
例2 在长5厘米、宽2厘米、高3厘米的长方体中切一个最大的圆柱,圆柱的体积是多少立方厘米?
答案
3.14×(2÷2)2×5,
=3.14×1×5,
=15.7(立方厘米);
答:这个圆柱的体积最大是15.7立方厘米.
解析
根据题意,要削成一个最大的圆柱,那必须用长宽高当中最短的棱长作圆柱的直径,最长的棱长作圆柱的高,所以圆柱的底面积是2厘米,高是5厘米,根据体积公式求解即可。
3.1.9 归纳9
例1在一只底面半径为10厘米的圆柱形玻璃容器中,水深8厘米,要在容器中放入长和宽都是8厘米,高15厘米的一块铁块。?
(1)如果把铁块横放在水中水面上升多少厘米?????
(2)如果把铁块竖放在水中,水面上升多少厘米????
答案:
(1)如果横放在水里
铁块的体积=8x8x15=960立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?)
容器的底面积=3.14x10x10=314立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?)
所以上升的高度=960/3.14=3.06厘米
(2)竖摆
容器的底面积=3.14x10x10=314立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?)
铁块的底面积=8x8=64立方厘米
铁块放进去以后,水的截面积为玻璃容器的底面积减去铁块的底面积
水的高度=314x8/(314-64)=10.05厘米
水上升的高度=10.05-8=2.05厘米
解析
放入铁块前后的水的体积不变,根据水深8厘米,可以先求的水的体积,那么放入铁块之后,容器的底面积变小了,由此可以得出此时水的深度,减去原来没放入铁块的水深就是上升的高度,横放时升高部分的水的体积就等于铁块的体积。
【注意事项】
这类属于浸没问题,分完全浸没和部分浸没,完全浸没时,上升或者下降的那部分水的体积就是物体的体积,针对部分浸没时把握住不变量,即水的体积不会发生改变,改变的只是容器的底面积,底面积变小,才导致水面上升。
例2 在一只底面半径为20厘米的圆柱形玻璃容器中,水深15厘米,要在容器中放入长和宽都是15厘米,高20厘米的一块铁块。
(1)如果把铁块横放在水中水面上升多少厘米?????
(2)如果把铁块竖放在水中,水面上升多少厘米?????
答案:
(1)如果横放在水里
铁块的体积=20x15x15=4500立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?)
容器的底面积=3.14x20x20=1256立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?)
所以上升的高度=4500/314=14.33厘米
(2)竖摆
容器的底面积=3.14x20x20=1256立方厘米 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E7%AB%8B%E6%96%B9%E5%8E%98%E7%B1%B3&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "_blank?)
铁块的底面积=15x15=225立方厘米
铁块放进去以后,水的截面积为玻璃容器的底面积减去铁块的底面积
水的高度=1256×15/(1256-225)=18.27厘米
水上升的高度=18.27-15=3.27厘米
解析:
放入铁块前后的水的体积不变,根据水深15厘米,可以先求的水的体积,那么放入铁块之后,容器的底面积变小了,由此可以得出此时水的深度,减去原来没放入铁块的水深就是上升的高度,横放时升高部分的水的体积就等于铁块的体积。
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