讓思維再飛一會(huì)兒。
探究活動(dòng):同桌二人合作,把兩張A4紙先拼接在一起,再卷成圓柱要怎么拼接,卷成的圓柱體積最大?
同學(xué)們剛剛創(chuàng)造出了這四種圓柱。
以 ① 號圖為例,把兩張A4紙的寬拼接在一起,卷成的圓柱側(cè)面積的一半正好是一張A4紙的面積。如果我們只截取這個(gè)圓柱的一半,看看它像什么?
用一個(gè)塑料薄膜覆蓋的蔬菜大棚,棚頂面積94.2平方米,橫截面是一個(gè)半徑2米的半圓形。這個(gè)大棚內(nèi)的空間大約有多大?
這個(gè)棚頂面積等于原圓柱側(cè)面積的一半,因?yàn)椤皥A柱體積等于側(cè)面積的一半乘底面半徑”,用94.2乘底面半徑2就能算出圓柱的體積。又因?yàn)槭卟舜笈锟煽醋靼雮€(gè)圓柱,所以再除以2,就能得到94.2立方米。
有理有據(jù),活學(xué)活用,給你點(diǎn)贊!
思維遷移
剛剛我們一起研究的都是關(guān)于圓柱體積的算法,那圓柱的表面積有沒有其他算法呢?讓我們繼續(xù)研究!想一想,圓柱的表面積由哪些部分組成?
由兩個(gè)底面和一個(gè)側(cè)面組成,底面和側(cè)面分別是兩個(gè)圓形和一個(gè)長方形。
明明
你能運(yùn)用剛剛的經(jīng)驗(yàn),繼續(xù)探究出圓柱表面積的不同算法嗎?
把圓柱側(cè)面剪下來,展開成長方形,再把兩個(gè)底面進(jìn)行切割拼接,轉(zhuǎn)化成兩個(gè)小長方形。
圓柱的底面周長和大長方形的長相等,小長方形的長和圓柱底面周長的一半相等。我們發(fā)現(xiàn),兩個(gè)小長方形的長之和就等于大長方形的長,小長方形的寬也就等于底面半徑,大長方形的寬也就等于圓柱的高。
底面周長
圓柱的表體積 Σ=Σ 底面周長 × (高 + 半徑)
有了剛才的研究經(jīng)驗(yàn),同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了圓柱表面積的新算法,祝賀你們!那么如果用字母來表示這種算法,你發(fā)現(xiàn)了什么?
底面周長是 2πr ,高是 h ,半徑是r,用這個(gè)方法算出的圓柱表面積就是 2πr×(h+r) =2πr×h+2πr2 ,也就是側(cè)面積加兩個(gè)底面積!
再回頭看我們發(fā)現(xiàn)的體積的兩種新算法,你能將它們拆解計(jì)算嗎?再看看它們可以變成怎樣的形式。選擇其中的一種,試一試吧!
通過拆解和計(jì)算,我發(fā)現(xiàn)圓柱的體積 Σ=Σ 側(cè)面積的一半× 底面半徑 ,其中 πr2就是圓柱的底面積,h是圓柱的高。
V=πr2×h ,側(cè)面積的一半 × 底面半徑 Σ=Σ 底面積 × 高
盛老師
真棒!那另一種算法呢?
VAE=hr×πr
原來兩種算法都可以轉(zhuǎn)化為第一種算法呢!
這樣看來,我們揭開圓柱體積的三種算法的神秘面紗后,發(fā)現(xiàn)其實(shí)只有一種算法,就是“底面積 × 高”。只不過它們的表現(xiàn)形式不同,這為我們計(jì)算圓柱體積開辟了不同的路徑。讓我們回到課堂的開始,想一想:我們是怎樣探究圓柱體積的不同算法的?
把圓柱切開重組,轉(zhuǎn)化成長方體,觀察兩種形狀之間有聯(lián)系的部分,再創(chuàng)造出新的算法。
萬變不離其宗!數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)正是如此,抓住了問題的核心,無論題目如何變化,我們都能游刃有余。
我愛學(xué)·數(shù)學(xué)(高年級)2025年7期