高中数学人教版新课标A必修21.3 空间几何体的表面积与体积教案配套ppt课件
展开球面:半圆以它的直径为旋转轴,旋转所成的曲面。
球(即球体):球面所围成的几何体。
它包括球面和球面所包围的空间。
球面所围成的几何体叫球体简称球。
球面:半圆以它的直径为旋转轴旋转所成的曲面。
在空间内到一个定点的距离为定长的点的集合
半圆以它的直径为旋转轴旋转所成的曲面。
半圆以它的直径为旋转轴旋转所成的曲面(旋转体角度)
在空间内到一个定点的距离为定长的点的集合(点集的角度)
球面被经过球心的平面截得的圆叫做大圆
不过球心的截面截得的圆叫做球的小圆
高等于底面半径的旋转体体积对比
学习球的知识要注意和圆的有关指示结合起来.所以我们先来回忆圆面积计算公式的导出方法.
当所分份数不断增加时,精确程度就越来越高;当份数无穷大时,就得到了圆的面积公式.
即先把半球分割成n部分,再求出每一部分的近似体积,并将这些近似值相加,得出半球的近似体积,最后考虑n变为无穷大的情形,由半球的近似体积推出准确体积.
问题:已知球的半径为R,用R表示球的体积.
2)若每小块表面看作一个平面,将每小块平面作为底面,球心作为顶点便得到n个棱锥,这些棱锥体积之和近似为球的体积.当n越大,越接近于球的体积,当n趋近于无穷大时就精确到等于球的体积.
1)球的表面是曲面,不是平面,但如果将表面平均分割成n个小块,每小块表面可近似看作一个平面,这n小块平面面积之和可近似看作球的表面积.当n趋近于无穷大时,这n小块平面面积之和接近于甚至等于球的表面积.
球面不能展开成平面图形,所以求球的表面积无法用展开图求出,如何求球的表面积公式呢?回忆球的体积公式的推导方法,是否也可借助于这种极限思想方法来推导球的表面积公式呢?
下面,我们再次运用这种方法来推导球的表面积公式.
球面被分割成n个网格,表面积分别为:
如果网格分的越细,则: “小锥体”就越接近小棱锥
例1.钢球直径是5cm,求它的体积.
(变式1)一种空心钢球的质量是142g,外径是5cm,求它的内径.(钢的密度是7.9g/cm2)
解:设空心钢球的内径为2xcm,则钢球的质量是
答:空心钢球的内径约为4.5cm.
(变式2)把钢球放入一个正方体的有盖纸盒中,至少要用多少纸?
用料最省时,球与正方体有什么位置关系?球内切于正方体
例2.如图,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为a,它的各个顶点都在球O的球面上,问球O的表面积。
分析:正方体内接于球,则由球和正方体都是中心对称图形可知,它们中心重合,则正方体对角线与球的直径相等。
例3已知过球面上三点A、B、C的截面到球心O的距离等于球半径的一半,且AB=BC=CA=2cm,求球的体积,表面积.
解:如图,设球O半径为R,截面⊙O′的半径为r,
例3.已知过球面上三点A、B、C的截面到球心O的距离等于球半径的一半,且AB=BC=CA=2cm,求球的体积,表面积.
2.一个正方体的顶点都在球面上,它的棱长是4cm,这个球的体积为___cm3.
3.有三个球,一球切于正方体的各面,一球切于正方体的各侧棱,一球过正方体的各顶点,求这三个球的体积之比_________.
1.球的直径伸长为原来的2倍,体积变为原来的_倍.
4.若两球体积之比是1:2,则其表面积之比是______.
1.若球的表面积变为原来的2倍,则半径变为原来的___倍.
2.若球半径变为原来的2倍,则表面积变为原来的___倍.
3.若两球表面积之比为1:2,则其体积之比是______.
7.将半径为1和2的两个铅球,熔成一个大铅球,那么 这个大铅球的表面积是______.
6.若两球表面积之差为48π ,它们大圆周长之和为12π , 则两球的直径之差为______.
了解球的体积、表面积推导的基本思路:分割→求近似和→化为标准和的方法,是一种重要的数学思想方法—极限思想,它是今后要学习的微积分部分“定积分”内容的一个应用;
熟练掌握球的体积、表面积公式:
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