§1.3.2 球的体积和表面积 一、教学目标 1 通过对球的体积和面积公式的推导,了解推导过程中所用的基本数学思想方法:“分 割——求和——化为准确和”,有利于同学们进一步学习微积分和近代数学知识 能运用球的面积和体积公式灵活解决实际问题 培养学生的空间思维能力和空间想象能力; 2 通过球的体积和面积公式的推导,从而得到一种推导球体积公式V=πR3和面积公式S=4πR2的方法,即“分割求近似值,再由近似和转化为球的体积和面积”的方法,体现了极限思想; 3.通过学习,使我们对球的体积和面积公式的推导方法有了一定的了解,提高了空间思维能力和空间想象能力,增强了我们探索问题和解决问题的信心 二、教学重点、难点 重点:引导学生了解推导球的体积和面积公式所运用的基本思想方法 难点:推导体积和面积公式中空间想象能力的形成 教学方式:启发、引导、讨论,先学后教. 学生通过阅读教材,发挥空间想象能力,了解并初步掌握“分割、求近似值    的、再由近似值的和转化为球的体积和面积”的解题方法和步骤 四、教学设计 创设情景 ⑴教师提出问题:球既没有底面,也无法像在柱体、锥体和台体那样展开成平面图形,那么怎样来求球的表面积与体积呢?引导学生进行思考 ⑵教师设疑:球的大小是与球的半径有关,如何用球半径来表示球的体积和面积?激发学生推导球的体积和面积公式 探究新知 1 球的体积: 如果用一组等距离的平面去切割球,当距离很小之时得到很多“小圆片”,“小圆片”的体积的体积之和正好是球的体积,由于“小圆片”近似于圆柱形状,所以它的体积也近似于圆柱形状,所以它的体积有也近似于相应的圆柱和体积,因此求球的体积可以按“分割——求和——化为准确和”的方法来进行 步骤: 第一步:分割  如图:把半球的垂直于底面的半径OA作n等分,过这些等分点,用一组平行于底面的平面把半球切割成n个“小圆片”,“小圆片”厚度近似为,底面是“小圆片”的底面 如图,得 第二步:求和  第三步:化为准确的和   当n→∞时, →0 (同学们讨论得出) 所以  得到定理:半径是R的球的体积 练习:一种空心钢球的质量是142g,外径是5cm,求它的内径(钢的密度是7.9g/cm3) 2 球的表面积: 球的表面积是球的表面大小的度量,它也是球半径R的函数,由于球面是不可展的曲面,所以不能像推导圆柱、圆锥的表面积公式那样推导球的表面积公式,所以仍然用“分割、求近似和,再由近似和转化为准确和”方法推导 思考:推导过程是以什么量作为等量变换的? 半径为R的球的表面积为 S=4πR2 练习:长方体的一个顶点上三条棱长分别为3、4、5,是它的八个顶点都在同一球面上,则这个球的表面积是  (答案50元) 典例分析 课本P47 例4和P29例5 巩固深化、反馈矫正 ⑴正方形的内切球和外接球的体积的比为 ,表面积比为  (答案: ; 3 :1) ⑵在球心同侧有相距9cm的两个平行截面,它们的面积分别为49πcm2和400πcm2,求球的表面积 (答案:2500πcm2) 分析:可画出球的轴截面,利用球的截面性质求球的半径 课堂小结 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,了解了推导中的“分割、求近似和,再由近似和转化为准确和”的解题方法 评价设计 作业 P30 练习1、3 ,B(1)

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