1.3 空间几何体的表面积与体积（通用）优质课一等奖

1. 3.1柱体、锥体、台体的表面积与体积

【教学目标】

1.通过对柱、锥、台体的研究，掌握柱、锥、台的表面积的求法。

2.通过对柱、锥、台体的研究，掌握柱、锥、台的体积的求法。

3.能运用公式求解，柱体、锥体和台全的全积，并且熟悉台体与术体和锥体之间的转换关系。

【教学重难点】

教学重点：运用公式解决问题

教学难点：理解计算公式的由来.

【教学过程】

（一）情景导入

讨论：正方体、长方体的侧面展开图？→

正方体、长方体的表面积计算公式？

讨论：圆柱、圆锥的侧面展开图？

→

圆柱的侧面积公式？圆锥的侧面积公式？

那么如何计算柱体、锥体、台体的表面积,进而去研究他们的体积问题,这是我们这节主要学习的内容。

（二）展示目标

这也是我们今天要学习的主要内容: 1.通过对柱、锥、台体的研究，掌握柱、锥、台的表面积的求法。

2.通过对柱、锥、台体的研究，掌握柱、锥、台的体积的求法。

3.能运用公式求解，柱体、锥体和台全的全积，并且熟悉台体与术体和锥体之间的转换关系。

（三）检查预习

1．棱柱的侧面展开图是由

，棱锥的侧面展开图是由

，梭台的侧面展开图是由

，圆柱的侧面展开图是

，圆锥的侧面展开图是

，圆台的侧面展开图是

。

2．几何体的表面积是指

，棱柱、棱锥、棱台的表面积问题就是求

、

，圆柱、圆锥、圆台的表面积问题就是求

、

、

、

。

。

（四）合作探究

面积探究: 讨论：如何求棱柱、棱锥、棱台等多面体的表面积？（展开成平面图形，各面面积和）

讨论：如何求圆柱、圆锥、圆台的侧面积及表面积？（图→侧→表）

3．几何体的体积是指

，一个几何体的体积等于

体积探究: 讨论：正方体、长方体、圆柱、圆锥的体积计算公式？

五）交流展示

略

（六）精讲精练

1. 教学表面积计算公式的推导：

①

讨论：如何求棱柱、棱锥、棱台等多面体的表面积？（展开成平面图形，各面面积和）

②

练习：1.已知棱长为a，各面均为等边三角形的正四面体S-ABC的表面积.(教材P24页例1)

2. 一个三棱柱的底面是正三角形，边长为4，侧棱与底面垂直，侧棱长10,求其表面积. ③

讨论：如何求圆柱、圆锥、圆台的侧面积及表面积？（图→侧→圆柱：侧面展开图是矩形，长是圆柱底面圆周长，宽是圆柱的线），

S圆柱侧=2rl，S圆柱表=2r(rl)，其中为r圆柱底面半径，母线长。

圆锥：侧面展开图为一个扇形，半径是圆锥的母线，弧长等于圆锥底面周长，侧面展开图扇形中心角为3600，S圆锥侧=rl，

S圆锥表=r(rl)，中为r圆锥底面半径，l为母线长。

圆台：侧面展开图是扇环，内弧长等于圆台上底周长，外弧长等表）

高（母l为rl其

Rr3600，lS圆台侧=(rR)l，S圆台表=(r2rlRlR2).

于圆台下底周长，侧面展开图扇环中心角为例1．已知圆柱和圆锥的高、底面半径均分别相等。若圆柱的底面半径为r，圆柱侧面积为S，求圆锥的侧面积。

解：设圆锥的母线长为l，因为圆柱的侧面积为S，圆柱的底面半径为r，即S圆柱侧S，根据圆柱的侧面积公式可得：圆柱的母线（高）长为SS，由题意得圆锥的高为，又2r2rS2)，根据圆锥的侧面积2r圆柱的底面半径为r，根据勾股定理，圆锥的母线长lr2(公式得

S圆锥侧S2rlrr()2r242r4S2.

2变式训练:若一个正三棱柱的三视图如图所示，则这个正三棱柱的表面积为（

）

A．183

B．153

C．2483

D．24163

分析：该正三棱柱的直观图如图所示，且底面等边三角形的高为23，正三棱柱的高为2，则底面等边三角形的边长为4，所以该正三棱柱的表面积为

2. 教学柱锥台的体积计算公式：

①

讨论：等底、等高的棱柱、圆柱的体积关系？（祖暅(gèng，祖冲之的儿子)原理，教材P30）

②

根据正方体、长方体、圆柱的体积公式，推测柱体的体积计算公式？

→给出柱体体积计算公式：V柱Sh

（S为底面面积，h为柱体的高）→V圆柱Shr2h

③

讨论：等底、等高的圆柱与圆锥之间的体积关系？

等底等高的圆锥、棱锥之间的体积关系？

④

根据圆锥的体积公式公式，推测锥体的体积计算公式？

→给出锥体的体积计算公式：V锥Sh

S为底面面积，h为高）

⑤

讨论：台体的上底面积S’，下底面积S，高h，由此如何计算切割前的锥体的高？

→

如何计算台体的体积？

⑥

给出台体的体积公式：V台(S'S'SS)h

（S，S'分别上、下底面积，h为高）

→

V圆台(S'S'SS)h(r2rRR2)h

（r、R分别为圆台上底、下底半径）

⑦

比较与发现：柱、锥、台的体积计算公式有何关系？

从锥、台、柱的形状可以看出，当台体上底缩为一点时，台成为锥；当台体上底放大为与下底相同时，台成为柱。因此只要分别令S’=S和S’=0便可以从台体的体积公式得到柱、锥的相应公式。从而锥、柱的公式可以统一为台体的体积公式

13131313

讨论：侧面积公式是否也正确？

圆柱、圆锥、圆台的侧面积和体积公式又可如何统一？

公式记忆：V锥Sh

131V台(S'S'SS)h

311V圆台(S'S'SS)h(r2rRR2)h

33例2.如果一个空间几何体的正视图与侧视图均为全等的等边三角形，俯视图为一个半径为1的圆及其圆心，那么这个几何体的体积为（

）

A．3

3

B．23

3

C．3

D．

3分析：由三视图知该几何体是圆锥，且轴截面是等边三角形，其边长等于底面直径2，则圆锥的高是轴截面等边三角形的高为3，所以这个几何体的体积为

V112333.

3答案：A 变式训练:

如图所示，一个空间几何体的正视图、侧视图、俯视图为全等的等腰直角三角形，如果直角三角形的直角边长为1，那么这个几何体的体积为（

）

A．1

B．1

2C．1

3D．1

6活动：让学生将三视图还原为实物图，讨论和交流该几何体的结构特征。

分析：根据三视图，可知该几何体是三棱锥，图中所示为该三棱锥的直观图，并且侧棱PAAB,PAVAC,ABAC.则该三棱锥的高是PA，底面三角形是直角三角形，所以这个几何体的体积为V1111SABCPA1.

3326答案：D （七）反馈测评

1．三棱锥VABC的中截面是A1B1C1，则三棱锥VA1B1C1与三棱锥AA1BC的体积之比是（

）

A．1:2

B．1:4

C．1:6

D．1:8 分析：中截面将三棱锥的高分成相等的两部分，所以截面与原底面的面积之比为1:4，

将三棱锥AA1BC转化为三棱锥A1ABC，这样三棱锥VA1B1C1与三棱锥A1ABC的高相等，底面积之比为1:4，于是其体积之比为1:4。

答案：B 【板书设计】

一、柱体、锥体、台体的表面积与体积

二、例题

例1 变式1 例2 变式2 【作业布置】

导学案课后练习与提高