圆柱体是和圆关系比较接近的立体图形之一,圆锥体也是如此,因为和圆有着直接的关系,同样像圆一样神奇,那么,两种神奇的立体图形,如何计算体积,它们的体积公式是什么?圆锥体从头到脚变化大,从底面开始,慢慢缩小,到最后形成一个尖顶,不能用恒定的计算方法,圆柱体长得倒挺有规律,方方正正,横切面始终是底面,研究体积,先从它来入手 各种立体图形的体积公式,其实是互相关联的,比如长方形与正方形,它的体积公式都是底面积×高,或是长×宽×高。
立体图形,正向垒高楼,把一层层平面图形垒上去,垒的轨迹,相当于立体图形的高,那么,就可理解长方体、正方体体积公式,为什么一样了,它们都在垒高楼,不过是形状不同。
圆柱体也有底面积,也有高,挺像长方体与正方体,公式难道一样吗?如果是,圆柱体的体积公式就很简单了,把圆柱体底面的面积×高。可是,圆柱体这种奇妙图形,和神奇的圆有关,体积公式真的那么简单吗。
再找一个办法来证明,计算圆的面积公式,用了什么方法?对了,是割补法,把圆切割成近似长方形,以此推算出圆的面积公式。圆柱体同样能切割,并且能拼成近似长方体,长方体的长相当于圆柱体底面圆的半个周长,长方体的宽,相当于圆柱体的半径,圆柱体的高,相当于长方体的高,结果出来了,圆柱体体积,就是圆柱体的底面积×高。
圆锥体表面上看没有办法直接计算出体积。应为它的底部是一个规则的圆,在中途慢慢缩小,顶部变成了一个点,横截面不是固定的值,上诉计算方法就行不通了,思来想去, 还是要借助圆柱体的帮助。圆柱体与圆椎体关系密切,同样高度、底面积相同的圆锥体与圆柱体,有特别的关系吗?一个符合上面条件的圆柱体,相当于几个圆锥体?也有点像两个,有点像三个,解决这个问题,需要进行 实验。
实验过程如下:先制作一个圆锥体,再按相同高度、相同底面积制作圆柱体。将砂子装入圆锥体,后放入放入圆柱体,看几次能够装满,第一次,圆柱体貌似已经装满一半,第二次,并没有完全装满:我第三次尝试着又装入了一个圆锥体的沙,奇迹般地发现,正好装满!这么说来圆锥体相当于相同圆柱体的三分之一,圆柱体大约等于相同圆锥体×3,不过,这种人为实验,存在许多人工误差,这个等量关系需要证明。
这样,先把圆锥体的底面积×高,算出的结果便是与之对应的圆柱体的体积,然后把圆柱体的体积÷3,圆椎体的体积也就算出来了。
与圆有关的地铁图形,实在是太神奇了!圆柱体,圆锥体… 真是十分有趣。研究完这两个图形,我发现了第三与和圆有关的立体图形,球体,它的表面积体积,又将如何求?这个图形就像把圆三维展开了,比圆锥体圆柱体多了一份神秘,有趣,不知道,在探究的过程中,会遭遇哪些困难?哪些惊喜?哪些收获?