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课件网) 8.3.1 棱柱、棱锥、棱台的表面积与体积 第八章 立体几何初步 数学 学习目标 ①掌握棱柱、棱锥、棱台的表面积求法. ②掌握棱柱、棱锥、棱台的体积公式. ③能解决一些棱柱、棱锥、棱台相关的计算问题. 学习重难点 重点: 棱柱、棱锥、棱台的表面积及体积公式. 难点: 解决棱柱、棱锥、棱台相关的计算及实际应用问题. 课堂导入 【导入新课】 在日常生活中,我们经常会遇到一些与空间几何体相关的问题,比如说粉刷房屋墙壁时,需要计算粉刷面积;建造粮仓时,需要计算粮仓体积.本节课我们就研究一下常见的空间几何体的表面积与体积的求法. 思考1 类比正方体与长方体的表面积,猜想一下多面体的表面积的定义是什么?具体到棱柱、棱锥、棱台,它们的表面积指的是什么? 结论:多面体的表面积就是围成多面体各个面的面积的和,棱柱、棱锥、棱台的表面积就是围成它们的各个面的面积的和. 课堂探究 思考2 初中求解正方体与长方体表面积的方法,在求棱柱、棱锥、棱台的表面积时是否一样适用? 结论:将正方体或长方体展开,求解展开图的面积(如图),将空间问题转化为平面问题. 同理,求解棱柱、棱锥、棱台的表面积时,只需将其各个面的面积分别求出,然后求和即可. 课堂探究 课堂探究 【典例分析】 例 1 如图所示,四面体P -ABC 的各棱长均为,求它的表面积. 解:由已知,四面体P -ABC 的四个面都是边长为的正三角形,又 ,所以四面体的表面积 跟踪训练1 已知正四棱台上底面边长为6,高和下底面边长都是12,求它的侧面积. 解析:如图,E,E1分别是BC,B1C1的中点,O,O1分别是下、上底面正方形的中心,O1O为正四棱台的高,则O1O=12,连接OE,O1E1,则OE= AB= ×12=6 ,O1E1= A1B1=3,过 E1作E1H⊥OE,垂足为 H, 则E1H=O1O=12,OH=O1E1=3,HE=OE-O1E1=6-3=3, 在Rt△E1HE中,E1E2=E1H2+HE2=122+32=32×17, 所以E1E=3 , 所以S侧=4× ×(B1C1+BC)×E1E=2×(6+12)×3 =108 . 课堂探究 【名师解惑】 多面体的侧面积与表面积求法: (1)多面体的表面积是各个面的面积之和侧面积是所有侧面的面积之和. (2)棱柱、棱锥、棱台的表面积等于它们的侧面积与各自底面积的和. 课堂探究 思考3 以前学过的正方体、长方体的体积公式是什么? 结论:V正方体= a3 (a为正方体的棱长), V长方体= abc(a,b,c为长方体的长、宽、高), 正方体、长方体的体积公式可以统一为S·h. 课堂探究 思考4 正方体、长方体都是棱柱,那么对于一般棱柱,上面的体积公式是否还适用?棱柱的高是什么? 结论:棱柱的高是指两底面之间的距离,即从一底面上任意一点向另一个底面作垂线,这点与垂足(垂线与底面的交点)之间的距离. 一般地,如果棱柱的底面积是S,高是h,则棱柱的体积V棱柱 =S·h . 课堂探究 思考5 观察下面图①,一个三棱柱可以分解成三个三棱锥(如图②),这三个三棱锥的体积有什么关系?因此三棱锥的体积与同底等高三棱柱的体积之间什么关系?一般棱锥是否成立? ① ② 结论:这三个三棱锥体积相等,所以上图中每一个三棱锥的体积都等于原三棱柱体积的 . 这个结论可以对于一般棱锥也是普遍适用的,因此,三棱锥的体积公式为 课堂探究 思考6 回顾一下棱台的定义,想想如何求棱台的体积? 结论:由于棱台是由棱锥截成的,因此可以利用两个棱锥的体积差求棱台的体积,得到棱台的体积公式为 其中S′,S分别为棱台的上、下底面面积,h为棱台的高(指两底面之间的距离). 课堂探究 思考7 棱柱、棱锥、棱台的体积公式之间有什么关系?你能用棱柱、棱锥、棱台的结构特征来解释这种关系吗? 结论: 课堂探究 【典例分析】 例2 如图,一个漏斗的上面部分是一个长方体, ... ...