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本讲教育信息

一、教学内容:

空间几何体

 

二、教学目标:

1、认识柱、锥、台、球及其简单组合体的结构特征,并能运用这些特征描述现实世界中简单物体的结构,了解柱、锥、台、球的概念。

2、了解画立体图形三视图的原理,并能画出简单几何图形(长方体、球、圆柱、圆锥、棱柱等简易组合)的三视图。能识别上述三视图所表示的立体模型,会用斜二测法画出立体图形的直观图。

3、掌握棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台的表面积及体积计算公式,能直观感知空间几何体的展开图的形状,并能初步运用于实际问题之中。

 

三、知识要点

(一)棱柱、棱锥、棱台

1、棱柱的性质:

棱柱的两个底面是全等的多边形,且对应边互相平行,侧面都是平行四边形.

2、棱锥的特点:底面是多边形,各侧面是有一个公共顶点的三角形。

3、棱台:

用一个平行于棱锥底面的平面去截棱锥,底面与截面之间的部分是棱台

1)侧面是梯形.

2)两底是相似多边形.

 

(二)圆柱、圆锥、圆台

将矩形、直角三角形、直角梯形分别绕着它的一边、一直角边、垂直于底边的腰所在的直线旋转一周,形成的几何体分别叫做圆柱、圆锥、圆台。这条线叫做,垂直于轴的边旋转而成的圆面叫做底面,不垂直于轴的边旋转而成的曲面叫做侧面,无论旋转到什么位置这条边都叫做母线

 

圆柱的特点:

1)两底互相平行且相等,平行底的截面是与底相等的圆.

2)所有的母线都相等且平行,并与底垂直.

3)通过轴的截面是以底为直径和母线为邻边的矩形(叫做圆柱的轴截面).

圆锥的特点:

1)所有母线都相等.

2)通过轴的截面是以母线为腰、底圆直径为底的等腰三角形(叫做圆锥的轴截面).

圆台的特点:

通过轴的截面是以上、下底直径为底、母线为腰的等腰梯形.

4、球  

以半圆的直径所在直线为旋转轴,半圆面旋转一周形成的几何体.

 

(三)重要概念:三视图

画物体的三视图时,要符合如下原则:

位置:正视图  侧视图

                  俯视图

大小:长对正,高平齐,宽相等

 

(四)斜二测画法

水平放置图形斜二测画法规则:

1)在已知图形中取互相垂直的x轴、y轴.画直观图时,把它画成对应的x′轴、y′轴,使∠xOy=45°(或135°).它们确定的平面表示水平平面.

2)已知图形中平行于x轴或y轴的线段,在直观图中分别画成平行于x′轴或y′轴的线段.

3)已知图形中平行于x轴的线段,在直观图中保持原长度不变;平行于y轴的线段,长度为原来的一半.”

 

(五)表面积公式

1S直棱柱侧ch其中c为棱柱的底面周长,h为直棱柱的高。

2S正棱锥侧ch´(其中c为棱锥底面周长,h’为侧面等腰三角形底边上的高--斜高)

3S正棱台侧c + c´)h´

4

5

6

 

(六)体积公式

 

【典型例题】

1、选择题

1)如果一个水平放置的图形的斜二测直观图是一个底面为45°,腰和上底均为1的等腰梯形,那么原平面图形的面积是(   

A        B        C            D

2)半径为R的半圆卷成一个圆锥,则它的体积为(  

A            B     C           D

3)一个棱柱是正四棱柱的条件是

A、底面是正方形,有两个侧面是矩形    

B、底面是正方形,有两个侧面垂直于底面

C、底面是菱形,且有一个顶点处的三条棱两两垂直 

D、每个侧面都是全等矩形的四棱柱

4)有一个几何体的三视图如下图所示,这个几何体应是一个

A、棱台  B、棱锥  C、棱柱  D、都不对

答案:1A  2A   3D  4A

 

 2、填空题

1)已知棱台的上下底面面积分别为416,高为3,则该棱台的体积为___________

2)一个棱柱至少有        个面,面数最少的一个棱锥有   个顶点,顶点最少的一个棱台有__________条侧棱。

3)正方体ABCDA1B1C1D1 中,O是上底面ABCD中心,若正方体的棱长为a,则三棱锥O-AB11的体积为_____________

4)等体积的球和正方体,它们的表面积的大小关系是________

5)图(1)为长方体积木块堆成的几何体的三视图,此几何体共由________块木块堆成;图(2)中的三视图表示的实物为____________

答案:128    2543    3    

4<    54   圆锥

 

3、已知圆台的上下底面半径分别是25,且侧面面积等于两底面面积之和,求该圆台的母线长。

解:设圆台的母线长为,则                          

圆台的上底面面积为               

    圆台的下底面面积为           

    所以圆台的底面面积为           

    又圆台的侧面积              

于是7πl=29π                                       

为所求                      

 

4、一块边长为10cm的正方形铁片按如图所示的阴影部分裁下,然后用余下的四个全等的等腰三角形加工成一个正四棱锥形容器,试建立容器的容积的函数关系式,并求出函数的定义域。

解:如图,设所截等腰三角形的底边边长为.

     RtEOF中,  

                                    

所以                                 

于是                              

依题意函数的定义域为    

 

5、已知两个几何体的三视图如下,试求它们的表面积和体积。单位:cm

解:1)图(1)中的几何体可看成是一个底面为直角梯形的直棱柱。直角梯形的上底为1,下底为2,高为1;棱柱的高为1。可求得直角梯形的四条边的长度为112

所以此几何体的体积

2)由图可知此正三棱柱的高为2,底面正三角形的高为,可求得底面边长为4

所以

 

【模拟试题】(答题时间:40分钟)

1、在棱长为1的正方体上,分别用过共顶点的三条棱中点的平面截该正方形,则截去8个三棱锥后,剩下的几何体的体积是(   

A      B     C       D

2、长方体的一个顶点上三条棱长分别是345,且它的8个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是  

A           B         C        D、都不对

3、正方体的内切球和外接球的半径之比为(   

A  B    C D

4、如图,在△ABC中,AB=2BC=1.5,∠ABC=120°,若使其绕直线BC旋转一周,则所形成的几何体的体积是

A          B        C              D

5、如图,EF分别为正方体的面、面的中心,则四边形在该正方体的面上的射影可能是___________

6、圆台的较小底面半径为1,母线长为2,一条母线和底面的一条半径有交点且成60度角,则圆台的侧面积为               

7中,,将三角形绕直角边旋转一周所成的几何体的体积为_____________

8、一个正四棱台形状的油槽,可以装油,假如它的两底面边长分别等于,求它的深度为多少

9、养路处建造圆锥形仓库用于贮藏食盐(供融化高速公路上的积雪之用),已建的仓库的底面直径为12m,高4m。养路处拟建一个更大的圆锥形仓库,以存放更多食盐。现有两种方案:一是新建的仓库的底面直径比原来大4m(高不变);二是高度增加4m(底面直径不变)。

1)分别计算按这两种方案所建的仓库的体积;

2)分别计算按这两种方案所建的仓库的表面积;

3)哪个方案更经济些?


【试题答案】

1D   2B   3D   4D

5②③    66   7

8解:由题意有

9、解:(1)如果按方案一,仓库的底面直径变成16m,则仓库的体积

果按方案二,仓库的高变成8m,则仓库的体积

2)如果按方案一,仓库的底面直径变成16m,半径为8m.

棱锥的母线长为

则仓库的表面积

如果按方案二,仓库的高变成8M.

棱锥的母线长为

则仓库的表面积

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