双峰一中高一数学必修二教案
科目:数学
课题
1.3.2球的表面积和体积
课型
新课
教学目标
(1)了解球的表面积与体积公式(不要求记忆公式).(2)培养学生空间想象能力和思维能力.
(3)通过作轴截面,寻找旋转体类组合体中量与量之间的关系.(4)让学生更好地认识空间几何体的结构特征,培养学生学习的兴趣.
教学过程
教学内容
备注
一、
自主学习
1.柱体、锥体、台体的体积公式分别是什么?圆柱、圆锥、圆台的表面积公式分别是什么?
2.球是一个旋转体,它也有表面积和体积,怎样求一个球的表面积和体积也就成为我们学习的内容.
二、
质疑提问
思考1:从球的结构特征分析,球的大小由哪个量所确定?
思考2:底面半径和高都为R的圆柱和圆锥的体积分别是什么?
思考3:如图,对一个半径为R的半球,其体积与上述圆柱和圆锥的体积有何大小关系?
思考4:根据上述圆柱、圆锥的体积,你猜想半球的体积是什么?
思考5:由上述猜想可知,半径为R的球的
体积 ,这是一个正确的结论,你能提出一些证明思路吗?
祖暅原理
幂势既同,则积不容异
夹在两个平行平面之间的两个几何体,被平行于这两个平面的任意平面所截,如果截得的两个截面的面积总相等,那么这两个几何体的体积相等.
三、
问题探究
思考1:半径为r的圆面积公式是什么?它是怎样得出来的?
思考2:把球面任意分割成n个“小球面片”,它们的面积之和等于什么?
思考3:以这些“小球面片”为底,球心为顶点的“小锥体”近似地看成棱锥,那么这些小棱锥的底面积和高近似地等于什么?它们的体积之和近似地等于什么?
思考4:你能由此推导出半径为R的球的表面积公式吗?
思考5:经过球心的截面圆面积是什么?它与球的表面积有什么关系?
球的表面积等于球的大圆面积的4倍
例1: 如图,圆柱的底面直径与高都等于球的直径,求证:
(1)球的体积等于圆柱体积的 ;
(2)球的表面积等于圆柱的侧面积.
例2: 已知正方体的八个顶点都在球O的球面上,且正方体的表面积为a2,求球O的表面积和体积.
例3: 有一种空心钢球,质量为142g(钢的密度为7.9g/cm3),测得其外径为5cm,求它的内径(精确到0.1cm).
四、
课堂检测
将一个气球的半径扩大1倍,它的体积扩大到原来的几倍?
已知A、B、C为球面上三点,AC=BC=6,AB=4,球心O与△ABC的外心M的距离等于球半径的一半,求这个球的表面积和体积.
五、
小结评价
本节课主要学习了球的体积和球的表面积公式的推导,以及利用公式解决相关的球的问题。