高一数学空间几何体的表面积与体积

1.3空间几何体的表面积与体积

教学任务分析:根据柱,锥,台的结构特征,并结合它们的展开图,推导它们的表面积

的计算公式,从度量的角度认识空间几何体;用极限思想推导球的体积公式和表面公式,使学生初步了解利用极限思想解决问题的基本步骤,体会极限思想的基本内涵。与此同时,培养学生积极探索的科学精神,培养学生的思维能力,空间想象能力。

教学重点:柱体,锥体,台体的表面积和体积的计算公式。

教学难点:球的体积和表面积的推导

教学设计:

1. 从学生熟悉的正方体和长方体的展开图入手,分析展开图与其表面积的关系。其目的是㈠复习表面积的概念,即表面积是各个面的面积的和㈡介绍求几何体表面积的方法,把它们展开成平面图形,利用平面图形求面积的方法,求立体图形的表面积。

2. 通过类比正方体和长方体的表面积,讨论棱柱,棱锥,棱台的表面积问题。实际上,求棱柱,棱锥,棱台的表面积问题可转化成求平行四边形,三角形和梯形问题。

3. 利用计算机或实物展示圆柱的侧面可以展开成一个矩形。圆锥的侧面可以展开成一个扇形。

随后的有关圆台表面积的探究,也可以按照这样的思路进行教学。

说明圆台表面积公式时, 可推导侧面积公式。

圆台侧面积的推导:

设圆台侧面的母线长为,上,下底周长分别是,半径分别是

11c (l +x )-c 'x 则S 圆台侧=2

2

1[cl +(c -c ')x ] 2 =

c x =c 'x +l

c 'l ∴x =c -c '

1⎡c 'l ⎤S 圆台侧=⎢cl +(c -c ')2⎣c -c '⎥⎦

1=(c +c ')l =π(r +r ')l 2

在分别学习了圆柱,圆锥,圆台的表面积公式后,可以引导学生用运动,变化的观点分析它们之间的关系。圆柱可看成上,下两底面全等的圆台,圆锥可看成上底面半径为零的圆台。因此,圆柱,圆锥可看成圆台的特例。(可用计算机演示)

4.柱体, 锥体和台体的体积

从正方体,长方体的体积公式引入到一般棱柱的体积也是V=Sh

若有时间,可推导棱锥的体积公式

棱锥的体积公式的推导

如图, 设三棱柱ABC-ABC 的底面积(即ΔABC 的面积) 为S ,高(即点A ¹到平面ABC 的距离)为h ,则它的体积为Sh ,沿平面A ¹BC 和平面A ¹B ¹C ,将这个三棱柱分割为3个三棱锥,其中三棱锥1,2的底面积相等(S ΔA ¹AB=SΔA ¹B ¹B ),高也相等点C 到平面AB ,BA 的距离)三棱锥也有相等的底面积,和相等的高(点A ¹到平面BCC ¹B ¹ 的高)因此,这三个三棱锥的体积相等,每个三棱锥体积是sh ,得sh

台体 推导出台体的体积公式

V=S¹+Sh

让学生思考,柱体,锥体台体的体积公式之间的联系。

5. 球的表面积和体积

本节课可以用多媒体课件演示球体的分割过程,使整个推导过程更加形象直观。

本课的重点放在引导学生了解其所运用的基本思想方法,即‘分割、求近似和、再由近似和

转化为球的体积(表面积)’的极限思想方法。

例四和例五都是球的体积公式和表面公式的应用。

例五的教学可以先要学生分析几何组合体的结构特征,分析清楚之后自然明白花柱的表面积由哪些部分构成。

1.3空间几何体的表面积与体积

教学任务分析:根据柱,锥,台的结构特征,并结合它们的展开图,推导它们的表面积

的计算公式,从度量的角度认识空间几何体;用极限思想推导球的体积公式和表面公式,使学生初步了解利用极限思想解决问题的基本步骤,体会极限思想的基本内涵。与此同时,培养学生积极探索的科学精神,培养学生的思维能力,空间想象能力。

教学重点:柱体,锥体,台体的表面积和体积的计算公式。

教学难点:球的体积和表面积的推导

教学设计:

1. 从学生熟悉的正方体和长方体的展开图入手,分析展开图与其表面积的关系。其目的是㈠复习表面积的概念,即表面积是各个面的面积的和㈡介绍求几何体表面积的方法,把它们展开成平面图形,利用平面图形求面积的方法,求立体图形的表面积。

2. 通过类比正方体和长方体的表面积,讨论棱柱,棱锥,棱台的表面积问题。实际上,求棱柱,棱锥,棱台的表面积问题可转化成求平行四边形,三角形和梯形问题。

3. 利用计算机或实物展示圆柱的侧面可以展开成一个矩形。圆锥的侧面可以展开成一个扇形。

随后的有关圆台表面积的探究,也可以按照这样的思路进行教学。

说明圆台表面积公式时, 可推导侧面积公式。

圆台侧面积的推导:

设圆台侧面的母线长为,上,下底周长分别是,半径分别是

11c (l +x )-c 'x 则S 圆台侧=2

2

1[cl +(c -c ')x ] 2 =

c x =c 'x +l

c 'l ∴x =c -c '

1⎡c 'l ⎤S 圆台侧=⎢cl +(c -c ')2⎣c -c '⎥⎦

1=(c +c ')l =π(r +r ')l 2

在分别学习了圆柱,圆锥,圆台的表面积公式后,可以引导学生用运动,变化的观点分析它们之间的关系。圆柱可看成上,下两底面全等的圆台,圆锥可看成上底面半径为零的圆台。因此,圆柱,圆锥可看成圆台的特例。(可用计算机演示)

4.柱体, 锥体和台体的体积

从正方体,长方体的体积公式引入到一般棱柱的体积也是V=Sh

若有时间,可推导棱锥的体积公式

棱锥的体积公式的推导

如图, 设三棱柱ABC-ABC 的底面积(即ΔABC 的面积) 为S ,高(即点A ¹到平面ABC 的距离)为h ,则它的体积为Sh ,沿平面A ¹BC 和平面A ¹B ¹C ,将这个三棱柱分割为3个三棱锥,其中三棱锥1,2的底面积相等(S ΔA ¹AB=SΔA ¹B ¹B ),高也相等点C 到平面AB ,BA 的距离)三棱锥也有相等的底面积,和相等的高(点A ¹到平面BCC ¹B ¹ 的高)因此,这三个三棱锥的体积相等,每个三棱锥体积是sh ,得sh

台体 推导出台体的体积公式

V=S¹+Sh

让学生思考,柱体,锥体台体的体积公式之间的联系。

5. 球的表面积和体积

本节课可以用多媒体课件演示球体的分割过程,使整个推导过程更加形象直观。

本课的重点放在引导学生了解其所运用的基本思想方法,即‘分割、求近似和、再由近似和

转化为球的体积(表面积)’的极限思想方法。

例四和例五都是球的体积公式和表面公式的应用。

例五的教学可以先要学生分析几何组合体的结构特征,分析清楚之后自然明白花柱的表面积由哪些部分构成。


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