27第十八讲 计算体积练习题
展开知识要点与学法指导:
在实际生活中,我们常常会遇到像求一个纸箱、一块木料占空
间大小的问题,在生产建设中,会遇到把一个长方体铁块熔铸成一
个圆柱体配件的情况,这些都属于体积问题。这一讲,我们来探究
有关圆柱、圆锥等立体图形的体积问题,并通过探究,进一步提高
同学们的空间想象能力和解决实际问题的能力。
解答体积问题时,要注意以下几点:
1. 把一种形状的物体变为另一种形状的物体后,形状变了,但它的体积保持不变,有时可直接列方程解答;
2. 将一个物体放入水中有两种情况:(1)物体全部浸没在水中。当物体沉入水中,水面上升部分的体积等于物体的体积;把物体从
水中取出,水面下降部分的体积等于物体的体积。(2)物体不全部浸在水中。排开水的体积等于浸在水中的那部分物体的体积。
3. 计算物体的体积时,对于其中关键的未知数量可用字母代入法求得,或借助字母代入作中介来推算出体积。
例1 圆柱体的侧面积是100平方米,底面半径是6米,它的体积是多少?
【分析与解】
分析此题时,同学们首先想到的是通过侧面积和底面半径求圆柱的高,通过底面半径求出底面积,进而用“底面积×高”来求体积。然而,在求圆柱的高时,列式为:100÷(2×3.14×6),计算很麻烦。其实,我们只要联系圆柱体体积的推导过程加以分析,就可以找出很巧妙的解法。如图:
可以看出,圆柱体的侧面积,就是长方体前、后两个面的面积之和,圆柱体的底面半径就是长方体的宽。长方体的体积可以用“前面的面积×宽”求出。
100÷2×6
= 300(立方米)
答:它的体积是300立方米
想一想:根据上面的解题过程,你能写出已知圆柱侧面积和底面半径,求圆柱体积的公式吗?
试一试1
一个圆柱体的侧面积是100平方厘米,底面半径是3厘米,求它的体积。
例2 将一块正方体木料削制成尽可能大的一个圆柱,圆柱的体积是原正方体体积的几分之几?如果将这块正方体木料削制成尽可能大的一个圆锥,圆锥的体积是原正方体体积的几分之几?
【分析与解】
根据题意,这尽可能大的圆柱和圆锥,它们的底面直径正好是正方体的棱长,圆柱和圆锥的高正好也是正方体的棱长。如图。
设正方体棱长是2a,则圆柱的底面半径是a,圆柱的高是2a;圆锥的底面半径是a,圆锥的高是2a,因此,正方体的体积:
(2a)3= 8a3
圆柱的体积:3.14×a2×2a= 6.28a3
圆锥的体积: EQ \F(1,3) ×3.14×a2×2a= EQ \F(6.28,3) a3
所以,圆柱体积是原正方体体积的 EQ \F(6.28a3,8a3) = EQ \F(1.57,2) = EQ \F(157,200)
圆锥体积是原正方体体积的 EQ \F(6.28,3) a3÷(8a3)= EQ \F(157,600)
如果已经求出圆柱体积是原正方体体积的 EQ \F(157,200) ,那么直接用 EQ \F(157,200) × EQ \F(1,3) = EQ \F(157,600) 得到圆锥体积是原正方体积的几分之几。
答:(略)
试一试2
如图,一个正方体的纸盒中,恰好能放入一个体积是628立方厘米的圆柱体,求这个正方体纸盒的容积。
例3 在一个底面半径是10厘米的圆柱形瓶中,水深是8厘米,要在瓶中放人长和宽都是8厘米,高是15厘米的一块铁块。把铁块竖放在水中,水面上升几厘米?
【分析与解】
首先应该考虑铁块是全部沉入水中,还是部分沉入水中。如果全部沉入水中,排开水的体积是8×8×15=960(立方厘米)。而要使水面上升(15-8)厘米,铁块排开水的体积是(3.14×102一8×8)×7=1750(立方厘米),由此可知,铁块是部分在水中。
铁块竖放到水中后,圆柱形瓶中水接触的底面积是3.14×102-8×8=250(平方厘米),而水的体积还是3.14×102×8=2512(平方厘米),水高是2512÷250=10.048(厘米),上升了10.048-8=2.048(厘米)。
3.14×l02×8÷(3.14×102-82)-8
= 2.048(厘米)
答:水面上升了2.048厘米。
试一试3
在一个底面积是15平方厘米的玻璃杯中装入高3厘米的水,现在把一个底面半径是1厘米,高是5厘米的圆柱形铁块垂直放入玻璃杯中,问水面升高了多少厘米?(π取3)
例4 一个下半部分是圆柱的玻璃瓶子(如图),瓶内封装有酒精溶液500毫升,量得溶液高度为25厘米。如果将瓶子倒置(见图),液面上空部分高为5厘米,求这个瓶子的容积。
【分析与解】
根据题意,结合图示,瓶子的容积是由酒精溶液的体积加上瓶子上空部分的体积组成,而左图中上空部分的体积就是右图中上空部分的体积,也就是只需要将这两部分的高度和去乘瓶子的底面积即可。
瓶子底面积:500÷25=20(平方厘米)
瓶子容积:20×(25+5)=20×30
=600(立方厘米)
答:(略)。
试一试4
如图,饮料瓶的容积为30Oml,正放时饮料的高度为20cm,倒放时瓶内空余部分的高度为5cm,瓶内有饮料多少毫升?
练习十八
1.一个圆柱的侧面积是180平方厘米,底面半径是5厘米,它的体积是多少?
2. 已知一个圆柱体的体积是360立方厘米,它的侧面积是90平方厘米,求它的底面半径。
3. 一只底面半径是20厘米的圆柱形水桶里,有一段半径是5厘米的圆柱形钢材浸没在水中。当钢材从水桶取出后,桶里的水下降了3厘米,这段钢材有多长?
4. 一个圆柱形玻璃杯内盛有水,水面高2.5厘米,玻璃杯内侧的底面积是72平方厘米。在这个杯中放进棱长6厘米的正方体铁块后,水面没有淹没铁块,这时水面高多少厘米?
5. 已知一个圆锥体的底面半径和高都等于正方体的棱长,这个正方体的体积是216立方分米。求这个圆锥体的体积。
6. 一个圆柱的底面直径是6分米,被斜截后(如图),最低处的高是8分米,最高处的高是10分米,求截后物体的体积。
7. 一个正方体的纸盒(如图所示)中,恰好能装入一个体积6.28立方厘米的圆柱体。纸盒的容积有多大?
h
EQ \F(1,2) h
8.如图所示,圆锥形容器中装有3升水,水面高度正好是圆锥高度的一半,这个容器还能装多少水?
9.一根长1米的圆柱形铁棒,锯成了3段(每段仍是圆柱体),表面积比原来增加了0.36平方分米,这根铁棒的体积是多少立方分米?
10.在底面半径是10厘米的圆柱形杯中,装有7厘米高的水,把一小块铁浸入水中,这时水上升到9厘米,问这块铁的体积有多大?
11.如图,一个圆柱形(不包括瓶颈)酒瓶里面深30厘米,底面内直径10厘米,瓶里酒深15厘米,把瓶塞塞紧后,使其瓶口向下倒立,这时酒深25厘米,则酒瓶的容积是多少毫升?
15
10
30
25
12. 有一块长、宽、高分别是10分米、8分米、6分米的长方体木块,把它切割成体积尽可能大的圆锥体工件,求这个圆锥体工件的体积?
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