9年级上册数学 2.8 圆锥的侧面积 逐字稿-2,703字
师:同学们,今天我们学习的课题是2.8圆锥的侧面积。先来回忆一下,当圆的半径为r,圆心角为n度时,弧长和扇形的面积分别如何计算?
生:弧长l等于一百八十分之nπr,扇形的面积等于三百六十分之nπr的平方。
师:非常好。再回忆一下,我们以前是如何计算圆柱侧面积的?
生:把圆柱沿着一条高剪开,得到一个长方形,长方形的一条边是圆柱的高,另一条边是圆柱的底面周长,用底面周长乘以高,就得到圆柱侧面积。
师:没错。那圆锥的侧面积如何计算呢?今天我们就来探讨这个问题。在七年级我们知道圆锥侧面展开后是一个扇形,这里有个重要定义——母线。什么是母线呢?圆锥的顶点和底面圆上一点连接起来的线段就叫做圆锥的母线。很显然,底面圆上任意一点和顶点连接起来的线段长度都相等,都是圆锥的母线。大家仔细观察,把圆锥侧面展开得到一个扇形,在这个展开过程中,它们有哪些对应关系?
生:圆锥的母线,展开后在扇形中充当扇形的半径;圆锥底面圆的周长,展开后是扇形的弧长。
师:非常棒!这是解决圆锥侧面展开问题重点要掌握的知识点,即这两种对应关系:圆锥的母线长就是展开后扇形的半径,圆锥的底面周长就是展开后扇形的弧长。圆锥所有展开的问题基本都可依据这两点解决。由此可知,圆锥侧面展开后是扇形,圆锥侧面积就是扇形面积。前面我们说过,扇形面积等于二分之一乘以弧长再乘以扇形半径。那弧长是什么?
生:弧长是底面圆的周长。
师:扇形半径呢?
生:扇形半径是圆锥的母线。
师:所以我们得到圆锥侧面积的计算公式:πrl。这里的r指圆锥底面半径,l指圆锥母线。大家明白这个公式是怎么推导出来的吗?因为圆锥侧面积等于扇形面积,扇形面积等于二分之一乘以弧长乘以扇形半径,扇形弧长就是底面圆周长,扇形半径就是圆锥母线。对于圆锥侧面积计算公式,大家熟悉了吗?接下来请按下暂停键,在草稿本上把推理过程写一遍。好,接下来看一组例题。先看例一,圆锥底面半径是3厘米,母线长是6厘米,它的侧面积是多少?
生:根据侧面积计算公式S = πrl,可算出侧面积是18π平方厘米。
师:很好。再看第二题,圆锥的高是30厘米,母线长是50厘米,圆锥侧面积是多少?从图中发现题目没给圆锥底面半径,我们可以怎么做?
生:构造直角三角形,用勾股定理算出底面半径。
师:没错,由此可算出圆锥侧面积是2000π平方厘米。这组例题都是直接套用公式。再看第二组题目。圆锥底面圆的周长是4π厘米,母线长是6厘米,展开后扇形圆心角的度数是多少?要解决这个题目,我们怎么分析?
生:展开后是扇形,要求扇形圆心角,需知道扇形半径和弧长。根据对应关系,扇形弧长是圆锥底面周长4π,扇形半径是圆锥母线6。再根据弧长计算公式,把4π代入可求出圆心角是120度。
师:非常好。解决这个题目,是不是抓住了两个对应关系?第一个对应关系,圆锥底面周长就是展开后扇形的弧长;第二个对应关系,圆锥母线就是扇形半径。好,继续研究。看这道例题,先读题目。题目中说主视图是正三角形,能想到什么?
生:母线长等于底面直径,也就是母线长等于底面半径的两倍。
师:对,还有呢?
生:展开后,扇形的弧长等于圆锥的底面周长。
师:很好。这里我们可以假设底面半径为x,那么母线长就是2x,底面周长是2πx 。根据底面周长等于弧长,也就是2πx等于一百八十分之n乘以π乘以扇形半径2x,从而算出圆心角的度数是180度。这里老师问,什么时候圆锥侧面展开会是一个半圆?