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27.3圆中的计算问题第27章圆导入新课讲授新课当堂练习课堂小结第1课时弧长和扇形面积,学习目标1.理解弧长和扇形面积公式的探求过程.(难点)2.会利用弧长和扇形面积的计算公式进行计算.(重点),导入新课图片欣赏,问题1如图,在运动会的4×100米比赛中,甲和乙分别在第1跑道和第2跑道,为什么他们的起跑线不在同一处?问题2怎样来计算弯道的“展直长度”?因为要保证这些弯道的“展直长度”是一样的.导入新课情境引入,讲授新课与弧长相关的计算一问题1半径为R的圆,周长是多少?OR问题2下图中各圆心角所对的弧长分别是圆周长的几分之几?OR180°OR90°OR45°ORn°合作探究,(1)圆心角是180°,占整个周角的,因此它所对的弧长是圆周长的__________.(2)圆心角是90°,占整个周角的,因此它所对的弧长是圆周长的__________.(3)圆心角是45°,占整个周角的,因此它所对的弧长是圆周长的__________.(4)圆心角是n°,占整个周角的,因此它所对的弧长是圆周长的__________.,用弧长公式进行计算时,要注意公式中n的意义.n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的.注意算一算已知弧所对的圆心角为60°,半径是4,则弧长为____.知识要点弧长公式,典例精析·OA解:设半径OA绕轴心O逆时针方向旋转的度数为n°.解得n≈90°因此,滑轮旋转的角度约为90°。例1一滑轮起重机装置(如图),滑轮的半径r=10cm,当重物上升15.7cm时,滑轮的一条半径OA绕轴心O逆时针方向旋转多少度(假设绳索与滑轮之间没有滑动,取3.14)?,例2古希腊埃拉托塞尼曾给出一个估算地球周长(或子午周长)的简单方法.如图,点S和点A分别表示埃及的塞伊尼和亚历山大两地,亚历山大在塞伊尼的北方,两地的经度大致相同,两地的实际距离为5000希腊里(1希腊里≈158.5m).当太阳光线在塞伊尼直射时,同一时刻在亚历山大测量太阳光线偏离直射方向的角为α.实际测得α是7.2°,由此估算出了地球的周长,你能进行计算吗?OαAS,OαAS解:∵太阳光线可看作平行的,∴圆心角∠AOS=α=7.2°.设地球的周长为C1,则答:地球的周长约为39625km.,制造弯形管道时,要先按中心线计算“展直长度”,再下料,试计算图所示管道的展直长度l.(单位:mm,精确到1mm)解:由弧长公式,可得弧AB的长因此所要求的展直长度l=2×700+1570=2970(mm).答:管道的展直长度为2970mm.700mm700mmR=900mm(100°ACBDO练一练,圆的一条弧和经过这条弧的端点的两条半径所围成的图形叫作扇形.如图,黄色部分是一个扇形,记作扇形OAB.半径半径OBA圆心角弧OBA扇形与扇形面积相关的计算二概念学习,下列图形是扇形吗?判一判√×××√,合作探究问题1半径为r的圆,面积是多少?Or问题2下图中各扇形面积分别是圆面积的几分之几,具体是多少呢?,圆心角占周角的比例扇形面积占圆面积的比例扇形的面积=Or180°Or90°Or45°Orn°,半径为r的圆中,圆心角为n°的扇形的面积①公式中n的意义.n表示1°圆心角的倍数,它是不带单位的;②公式要理解记忆(即按照上面推导过程记忆).注意知识要点,___大小不变时,对应的扇形面积与__有关,___越长,面积越大.圆心角半径半径圆的不变时,扇形面积与有关,越大,面积越大.圆心角半径圆心角总结:扇形的面积与圆心角、半径有关。O●ABDCEFO●ABCD问题扇形的面积与哪些因素有关?,问题:扇形的弧长公式与面积公式有联系吗?想一想扇形的面积公式与什么公式类似?ABOO类比学习,例3如图,圆心角为60°的扇形的半径为10cm.求这个扇形的面积和周长.(精确到0.01cm2和0.01cm)OR60°解:∵n=60,r=10cm,∴扇形的面积为扇形的周长为,1.已知半径为2cm的扇形,其弧长为,则这个扇形的面积S扇=.2.已知扇形的圆心角为120°,半径为2,则这个扇形的面积S扇=.试一试,例4如图,点D在⊙O的直径AB的延长线上,点C在⊙O上,AC=CD,∠ACD=120°.(1)求证:CD是⊙O的切线;(2)若⊙O的半径为2,求图中阴影部分的面积.(1)证明:连接OC.∵AC=CD,∠ACD=120°,∴∠A=∠D=30°.∵OA=OC,∴∠ACO=∠A=30°.∴∠OCD=180°-∠A-∠D-∠ACO=90°.即OC⊥CD,∴CD是⊙O的切线.,(2)∵∠A=30°,∴∠COB=2∠A=60°.在Rt△OCD中,,例5如图,水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6cm,其中水面高0.3cm,求截面上有水部分的面积.(精确到0.01cm)(1)O.BAC讨论:(1)截面上有水部分的面积是指图上哪一部分?阴影部分.,O.BACD(2)O.BACD(3)(2)水面高0.3m是指哪一条线段的长?这条线段应该怎样画出来?线段DC.过点O作OD垂直符号于AB并长交圆O于C.(3)要求图中阴影部分面积,应该怎么办?阴影部分面积=扇形OAB的面积-△OAB的面积,解:如图,连接OA,OB,过点O作弦AB的垂线,垂足为D,交AB于点C,连接AC.∵OC=0.6,DC=0.3,∴OD=OC-DC=0.3,∴OD=DC.又AD⊥DC,∴AD是线段OC的垂直平分线,∴AC=AO=OC.从而∠AOD=60˚,∠AOB=120˚.O.BACD(3),有水部分的面积:S=S扇形OAB-SΔOABOBACD(3),OO弓形的面积=扇形的面积±三角形的面积S弓形=S扇形-S三角形S弓形=S扇形+S三角形知识要点弓形的面积公式,当堂练习CB.C.D.1.已知弧所对的圆周角为90°,半径是4,则弧长为.2.如图,Rt△ABC中,∠C=90°,∠A=30°,BC=2,O、H分别为AB、AC的中点,将△ABC顺时针旋转120°到△A1BC1的位置,则整个旋转过程中线段OH所扫过的面积为()ABCOHC1A1H1O1,3.如图,☉A、☉B、☉C、☉D两两不相交,且半径都是2cm,则图中阴影部分的面积是.ABCD,解析:点A所经过的路线的长为三个半径为2,圆心角为120°的扇形弧长与两个半径为,圆心角为90°的扇形弧长之和,即4.如图,Rt△ABC的边BC位于直线l上,AC=,∠ACB=90°,∠A=30°.若Rt△ABC由现在的位置向右无滑动地翻转,当点A第3次落在直线l上时,点A所经过的路线的长为________(结果用含π的式子表示).,5.(例题变式题)如图、水平放置的圆柱形排水管道的截面半径是0.6cm,其中水面高0.9cm,求截面上有水部分的面积.OABDCE解:,6.如图,一个边长为10cm的等边三角形模板ABC在水平桌面上绕顶点C按顺时针方向旋转到△A'B'C的位置,求顶点A从开始到结束所经过的路程为多少.ABA'B'C解由图可知,由于∠A'CB'=60°,则等边三角形木板绕点C按顺时针方向旋转了120°,即∠ACA'=120°,这说明顶点A经过的路程长等于弧AA'的长.∵等边三角形ABC的边长为10cm,∴弧AA'所在圆的半径为10cm.∴l弧AA'答:顶点A从开始到结束时所经过的路程为,课堂小结弧长计算公式:扇形定义公式阴影部分面积求法:整体思想弓形公式S弓形=S扇形-S三角形S弓形=S扇形+S三角形割补法
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