北师大版数学必修二课件：173球

7.3

球第一页，共32页。第二页，共32页。1.球的截面(jiémiàn)球面被经过球心的平面截得的圆叫作球的大圆;被不经过球心的平面截得的圆叫作球的小圆.2.球的切线(1)当直线与球有唯一交点时,称直线与球相切,其中它们的交点称为直线与球的切点.(2)过球外一点的所有切线的长度都相等,这切点的集合是一个(yīɡè)圆,该圆面及所有切线围成了一个(yīɡè)圆锥.第三页，共32页。3.球的表面积和体积(tǐjī)S球面=4πR2,V球=πR3(其中(qízhōng)R为球的半径).做一做直径(zhíjìng)为6的球的表面积和体积分别是()

π,144ππ,36ππ,144ππ,36π解析:球的半径为3,S球=4π×32=36π;V球=π×33=36π.答案:D第四页，共32页。第五页，共32页。名师点拨1.球的表面积与体积由它的半径唯一确定(quèdìng),因此求球的表面积、体积的关键是求出球的半径.2.球的表面不像柱体、锥体和台体那样可以展开在一个平面上,即使是球面上任意小的一块,也不能展开在一个平面上,因此球的表面没有展开图.第六页，共32页。思考辨析判断下列说法是否正确,正确的在后面的括号内打“√”,错误的打“×”.(1)过球外一点有且只有一条切线与球相切.()(2)球面上的任意三点确定一个平面.()(3)如果(rúguǒ)一个球的体积变为原来的27倍,那么对应的球的表面积变为原来的3倍.()答案:(1)×(2)√(3)×第七页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析探究一球的表面积与体积

【例1】

(1)平面α截球O的球面所得圆的半径为1,球心O到平面α的距离为,则此球的体积为

.

(2)已知S,A,B,C是球O表面上的点,SA⊥平面ABC,SB⊥BC,SA=1,AB=BC=2,则球O的表面积为

.

第八页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析第九页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析第十页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析反思感悟1.计算球的表面积和体积关键是计算球的半径,而计算半径的关键是寻找球心的位置.2.当球的半径增加为原来的2倍时,球的表面积增加为原来的4倍,球的体积增加为原来的8倍.3.注意公式的“双向”应用,也就是说当知道球的表面积或体积时,也可以求出球的半径.第十一页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析变式训练1

(1)球的表面积扩大到原来的2倍,球的体积扩大到原来的(

)

第十二页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析第十三页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析

(2)如图所示的是一个几何体的三视图,根据图中的数据可得该几何体的表面积为

.

第十四页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析

(2)由三视图可知该几何体是由圆锥和半球组成的组合体.球半径和圆锥底面半径都等于3,圆锥的母线长等于5,高为4,所以该几何体的表面积S=2π×32+π×3×5=33π.答案:(1)C

(2)33π第十五页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析探究二球的表面积与体积的应用

【例2】一个倒立圆锥形容器,它的轴截面是正三角形,在此容器内注入水并且放入一个半径为

的铁球,这时水面恰好和球面相切,问将球从圆锥内取出后,圆锥内水面的高是多少?分析:先设球未取出时的水面高度和取出后的水面高度,则水面下降,减少的体积就是球的体积,建立一个关系式来解决.第十六页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析第十七页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析反思感悟1.球的体积和表面积有着非常重要的应用.在具体问题中,要分清是涉及体积还是涉及表面积问题,然后再利用等量关系进行计算.2.涉及球的应用问题画出截面图是解题的关键.有关球的截面的性质:(1)用一个平面去截一个球,截面是圆面;(2)球心和截面圆圆心的连线垂直于截面;(3)球心到截面的距离d与球的半径R及截面的半径r满足勾股定理.第十八页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析变式训练2

圆柱形烧杯内壁半径为5cm,两个直径都是5cm的铜球都浸没于烧杯的水中,若取出这两个铜球,则烧杯内的水面将下降(

)

第十九页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析探究三球的切、接问题

【例3】

正方体的内切球和外接球的表面积之比为(

)答案:C第二十页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析反思感悟1.有关球的常见切接问题球与旋转体的组合通常作它们的轴截面解题,球与多面体的组合,通过多面体的一条侧棱和球心或“切点”“接点”作出截面图.2.球与正方体的切接问题若正方体的棱长为a,则:(1)正方体的内切球的直径为a,如图①所示;第二十一页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析变式训练3

一个六棱柱的底面是正六边形,其侧棱垂直于底面,已知该六棱柱的顶点都在同一个球面上,且该六棱柱的高为,底面周长为3,则这个球的体积为

.

第二十二页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析解析:∵底面是正六边形,且底面周长为3,∴边长为

,∴AD=1.第二十三页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析因考虑不全面而致误典例已知球的两个平行截面的面积分别为5π和8π,且距离为3,求这个球的表面积.第二十四页，共32页。探究(tànjiū)一探究(tànjiū)二探究(tànjiū)三易错辨析正解当两截面在球心的同侧时,解法同上.当两截面在球心的异侧时,d1+d2=3,由以上解法可知(d1-d2)(d1+d2)=3,纠错心得1.由于球是一个很特殊的对称体,满足条件的两截面可能出现在球心同侧或异侧.2.本例中错解显然遗漏了截面在球心异侧的情况.第二十五页，共32页。123451.一个(yīɡè)几何体的三视图如图所示,则该几何体的体积为()第二十六页，共32页。12345答案(dáàn):A第二十七页，共32页。123452.若圆柱、圆锥的底面直径和高都等于(děngyú)球的直径,则圆柱、圆锥、球的体积之比为()∶2∶∶3∶4∶2∶∶1∶2答案(dáàn):D第二十八页，共32页。123453.设长方体的长、宽、高分别为2a,a,a,其顶点都在一个(yīɡè)球面上,则该球的表面积为()答案(dáàn):B第二十九页，共32页。123454.(2017贵州贵阳一模)已知正四棱锥(léngzhuī)的侧棱与底面的边长都为3,则这个四棱锥(léngzhuī)的外接球的表面积为.

解析:如图,设正四棱锥(léngzhuī)底面的中心为O,则故正四棱锥的各个顶点到它的底面的中心的距离都为3,即正四棱锥外接球的球心(qiúxīn)在它的底面的中心,且球的半径r=3,球的表面积S=4πr2=36π.答案:36π第三十页，共32页。123455.过球的半径的中点,作一垂直于这条半径的截面,已知此截面的面积(miànjī)为48πcm2,试求此球的表面积(miànjī)和体积.解:设球的半径为R,所作截面半径为r,第三十一页，共32页。内容(nèiróng)总结7.3球。被不经过球心的平面截得的圆叫作