"该高中数学课件聚焦柱、锥、台及组合体的表面积计算，通过展开图分析直棱柱、正棱锥等几何体的侧面积公式，衔接前期几何体结构知识，以“逐点清”模块搭建从概念理解到公式应用的学习支架。\n其特色在于用表格对比展开图特征与公式，培养数学眼光，通过辨析题和实例（如陀螺表面积计算）发展数学思维，结合实际问题（如容器盖子涂色）强化数学语言表达。学生能提升空间观念与应用能力，教师可借助结构化资源高效教学。"

4.5 几种简单几何体的表面积和体积 4.5.1 几种简单几何体的表面积 (教学方式：基本概念课——逐点理清式教学) 课时目标 了解柱、锥、台的表面积及侧面积公式.能用公式解决简单的实际问题. CONTENTS 目录 1 2 3 逐点清(一)　直棱柱、正棱锥、 正棱台的侧面积 逐点清(二)　圆柱、圆锥、 圆台的侧面积 逐点清(三)　组合体的表面积 4 课时跟踪检测 逐点清(一)　直棱柱、正棱锥、 正棱台的侧面积 01 多维理解 几何体 侧面展开 图形状 侧面展开图的构成 侧面积公式 直棱柱 矩形 S直棱柱侧=_____， C为底面周长， h为高 Ch 正棱锥 由全等的等腰三角形拼接而成 S正棱锥侧=______， C为底面周长， h'为侧面的高 正棱台 由全等的等腰梯形拼接而成 S正棱台侧=__________， C1，C2分别为上、下底面的周长， h'为侧面的高 Ch' (C1+C2)h' 续表 |微|点|助|解|　 (1)对于直棱柱，其侧面积可以用公式计算，也可以将其每一个侧面的面积分别计算，然后相加. (2)对于正棱锥和正棱台，其侧面积可以由其一个侧面的面积乘以侧面的个数来计算，因为它们的侧面都是全等的三角形或梯形. 微点练明 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)斜三棱柱的侧面积也可用Cl求解，其中C为底面周长，l为侧棱长. (　　) (2)棱台的侧面展开图是由若干个等腰梯形组成的. (　　) (3)沿不同的棱将多面体展开，得到的展开图不一定相同，但展开图的面积相等. (　　) (4)将边长为1的正方形以其一边所在直线为轴旋转一周，所得几何体的侧面积为4π. (　　) ×　 ×　 √　 × 2.正四棱锥底面正方形的边长为4，高与斜高的夹角为30°，则该四棱锥的侧面积为 (　　) A.32 B.48 C.64 D. √ 解析：如图所示，在正四棱锥P-ABCD中，连接AC，BD交于O点，连接PO，取BC的中点E，连接PE，OE，易知PO为正四棱锥P-ABCD的高，PE为斜高，则OE=PE，因为OE=AB=2，所以PE=4，则S侧=4××4×4=32. 3.若某正四棱台的上、下底面边长分别为3，9，侧棱长是6，则它的表面积为 (　　) A.90+72 B.90+27 C.90+72 D.90+27 √ 解析：如图，由题意可得，上底面的面积为9，下底面的面积为81，侧面的高为=3，所以该正四棱台的表面积为9+81+4× =90+72. 4.如图，底面为菱形的直棱柱ABCD-A1B1C1D1的两个对角面ACC1A1和BDD1B1的面积分别为6和8，则棱柱的侧面积为_____.  20 解析：设直棱柱的底面边长为x，侧棱长为h， 则有AC=，BD=.∵底面ABCD为菱形， ∴AC与BD互相垂直平分.∴x2=+=， ∴x=.∴S侧=4xh=4××h=20. 逐点清(二)　圆柱、圆锥、 圆台的侧面积 02 多维理解 1.侧面积的概念 把柱、锥、台的侧面沿着它们的一条侧棱或母线剪开后展开在一个平面上，展开图的面积就是它们的侧面积. 2.圆柱、圆锥、圆台的侧面积 几何体 侧面展开 图形状 展开图度量与几 何体度量的关系 侧面积公式 圆柱 矩形的一边长为母线长，另一边长为圆柱底面周长 S圆柱侧=______， r：底面半径， l：母线长 2πrl 圆锥 扇形的半径为母线长，扇形的弧长为圆锥底面周长 S圆锥侧=_____， r：底面半径， l：母线长 圆台 扇环的较短的弧长为圆台上底面周长，较长的弧长为圆台下底面周长 S圆台侧=__________， r1，r2分别为圆台上、下底面半径， l为母线长 续表 πrl π(r1+r2)l 多维理解 |微|点|助|解|　 (1)表面积 一个几何体的表面积是指几何体所有面的面积的和，也可以理解成几何体的侧面积与其底面积的面积之和，也称为全面积. (2)圆柱、圆锥、圆台侧面积公式间的关系 S圆柱侧=2πrl S圆台侧=π(r+r')l S圆锥侧=πrl. 微点练明 1.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)多面体的表面积等于各个面的面积之和. (　　) (2)圆锥的侧面展开图为扇形，其中扇形的弧长为圆锥底面圆的周长. (　　) (3)几何体的平面展开方法可能不同，但其表面积唯一确定. (　　) √　 √　 √ 2.圆柱的母线长为5 cm，底面半径为2 cm，则圆柱的侧面积为 (　　) A.20π cm2 B.10π cm2 C.28π cm2 D.14π cm2 √ 解析：圆柱的母线长为5 cm，底面半径为2 cm，则圆柱的侧面积为 S侧=2π×2×5=20π(cm2). 3.已知一个圆柱和圆锥等底等高，且圆锥的轴截面是一个等腰直角三角形，则此圆锥和圆柱的表面积之比为 (　　) A. B. C. D. √ 解析：设圆柱与圆锥的底面半径为r.因为圆锥的轴截面是一个等腰直角三角形，所以圆锥的高为r，母线长为r.所以圆柱的表面积为2πr2+2πr·r=4πr2，圆锥的表面积为·2πr·r+πr2=(+1)πr2.所以圆锥和圆柱的表面积之比为=.故选A. 4.如图，圆台的上、下底面半径分别是10 cm和20 cm， 它的侧面展开图的扇环的圆心角是180°. (1)求圆台母线AB的长度; 解：设圆台的上底面周长为c cm，由于扇环的圆心角 是180°，则c=π·SA=2π×10，解得SA=20(cm).同理可得SB=40(cm)，AB=SB-SA=20(cm). (2)求圆台的表面积. 解：S表=S侧+S上+S下=π×(10+20)×20+π×102+π×202=1 100π(cm2).  逐点清(三)　组合体的表面积 03 [典例]　(1)某组合体如图所示，上半部分是正四棱锥P-EFGH，下半部分是长方体ABCD-EFGH.正四棱锥P-EFGH的高为，EF=2，AE=1，则该组合体的表面积为(　　) A.20 B.4+12 C.16 D.4+8 √ 解析：由题意，得正四棱锥P-EFGH的斜高为=2，该组合体的表面积为2×2+4×2×1+4××2×2=20. (2)陀螺起源于我国，最早出土的石制陀螺是在山西夏县 发现的新石器时代遗址.如图所示的是一个陀螺立体结构 图.已知，底面圆的直径AB=12 cm，圆柱体部分的高BC =6 cm，圆锥体部分的高CD=4 cm，则这个陀螺的表面积(单位：cm2)是 (　　) A.(144+12)π B.(144+24)π C.(108+12)π D.(108+24)π √ 解析：由题意可得圆锥体的母线长为l==2， 所以圆锥体的侧面积为·12π·2=12π，圆柱体的侧面积为12π×6=72π， 圆柱的底面面积为π×62=36π. 所以此陀螺的表面积为12π+72π+36π=(108+12)π(cm2).故选C. |思|维|建|模| 求解组合体表面积的解题思路 　　求解组合体的表面积问题首先要弄清楚它是由哪些简单几何体组成的，将所给几何体分割成基本的柱、锥、台体后，先求这些几何体的表面积，再通过求和或作差，得到所求组合体的表面积.若遇到与旋转体有关的问题，应先根据条件确定各个旋转体的底面半径和母线长，再代入公式求解. 针对训练 如图所示是某专用容器的盖子，它是用一个正四棱台 和一个球焊接而成的，球的半径为R，正四棱台的两 底面边长分别为6R和5R，斜高为1.2R. (1)求这个容器盖子的表面积(用R表示，焊接处对面积的影响忽略不计); 解：正四棱台的表面积为S正四棱台表=(6R+5R)×1.2R×4+(6R)2+(5R)2=87.4R2， S球=4πR2，∴这个容器盖子的表面积为87.4R2+4πR2=(87.4+4π)R2. (2)若R=2 cm，为盖子涂色时所用的涂料每0.4 kg可以涂1 m2，计算为100个这样的盖子涂色约需多少涂料(精确到0.1 kg). 解：当R=2 cm时，这个容器盖子的表面积为S表=(87.4+4×3.14)×4=399.84(cm2)， ∴(399.84×100)÷10 000×0.4≈1.6(kg). ∴为100个这样的盖子涂色约需1.6 kg涂料. 课时跟踪检测 04 1.圆锥的表面积为12π，母线长为4，则该圆锥的底面半径为 (　　) A.2 B.3 C.1 D. √ 解析：设圆锥的底面半径为r，因为圆锥的表面积为12π，母线长为4，所以S表=πr2+πrl=12π，即 r2+4r-12=0，解得r=2或 r=-6(舍去). 2.已知某圆台的一个底面周长是另一个底面周长的3倍，母线长为3，圆台的侧面积为84π，则该圆台较小的底面半径为 (　　) A.7 B.6 C.5 D.3 √ 解析：设圆台较小底面的半径为r，则另一底面的半径为3r.由S侧=3π(r+3r)=84π，解得r=7. 3.已知长方体的长、宽、高分别为3，2，2，其八个顶点在同一个球面上，则此球的表面积为 (　　) A.π B.17π C.7π D.π √ 解析：因为长方体的长、宽、高分别为3，2，2，所以长方体外接球的直径为2R==，可得R=.因此该球的表面积为4πR2=4π×=17π. 4.已知长方体的表面积为11，十二条棱长度之和为24，则这个长方体的一条体对角线长为 (　　) A.2 B.3 C.4 D.5 √ 解析：设长方体的长、宽、高分别为a，b，c，则长方体的表面积S=S侧+2S底=2(a+b)·c+2ab=11，即ab+bc+ca=.　 ① 又十二条棱长度之和为4(a+b+c)=24，即a+b+c=6，　② 由②2-2×①，得a2+b2+c2=36-11=25.所以长方体的一条体对角线长为=5. 5.如图是底面半径为3的圆锥，将其放倒在一平面上，使圆锥在此平面内绕圆锥顶点S滚动，当这个圆锥在平面内转回原位置时，圆锥本身恰好滚动了3周，则该圆锥的表面积为 (　　) A.36π B.27π C.18π D.9π √ 解析：设圆锥的母线长为l，以S为圆心，母线l为半径的圆的面积为S圆 =πl2， 又圆锥的侧面积S圆锥侧=πrl=3πl， 因为圆锥在平面内转到原位置时，圆锥本身滚动了3周， 所以πl2=3×3πl，解得l=9. 所以圆锥的表面积S=S圆锥侧+S底=3×π×9+π×32=36π.故选A. 6.若正方体的棱长为，则以该正方体各个面的中心为顶点的凸多面体的表面积为(　　) A. B.2 C. D. √ 解析：所求凸多面体的表面积是两个底面边长为1， 高为的正四棱锥的侧面积之和，如图，正四棱锥 的侧棱长l==1，故以该正方体各个面的中心为顶点的凸多面体的表面积为8××1×1×sin 60°=2.故选B. 7.在正三棱柱ABC-A1B1C1中，E，F分别是棱BC，A1C1的中点，若异面直线AA1与EF的夹角是45°，则该三棱柱的侧面积与表面积的比值是 (　　) A. B. C. D. √ 解析：如图，取AC中点D，连接FD，DE，又在正三棱柱ABC-A1B1C1中，E，F分别是棱BC，A1C1的中点，则DF∥AA1，且DF⊥平面ABC. 又直线AA1与EF的夹角是45°， 则直线DF与EF的夹角是45°， 故Rt△EDF为等腰直角三角形. 不妨设DE=DF=x，则AB=2x， 则S侧=(AB+BC+AC)×AA1=6x·x=6x2， S底=2××2x×2x×=2x2， 故====.故选D. 8.柷(zhù)，是一种古代打击乐器，迄今已有四千多年的 历史，柷的上方形状犹如四方形木斗，上宽下窄，下方 有一底座，用椎(木棒)撞击其内壁发声，表示乐曲将开始. 如图，某柷(含底座)高60 cm，上口正方形边长70 cm，下口正方形边长 54 cm，底座可近似地看作是底面边长比下口边长长4 cm，高为16 cm的正四棱柱，则该柷(含底座)的侧面积约为(≈2.236)(　　) A.12 960 cm2 B.14 803 cm2 C.16 800 cm2 D.18 240 cm2 √ 解析：如图，在正四棱台中，连接AC，A1C1，过点A，C分别作AE⊥A1C1，CF⊥A1C1，交A1C1于点E，F， 依题意AB=54 cm，A1B1=70 cm，AE=CF=60-16=44 cm， 则A1E==8cm， 所以AA1== cm. 所以正四棱台的斜高为=20 cm. 所以正四棱台的侧面积S1=4××20=4 960≈11 090.56 cm2. 又正四棱柱的侧面积S2=4×(54+4)×16=3 712 cm2， 所以该柷(含底座)的侧面积约为11 090.56+3 712=14 802.56≈14 803 cm2.故选B. 9.(多选)已知正四棱锥的侧面与底面所成的锐二面角为θ，若θ=30°，侧棱长为，则(　　) A.正四棱锥的底面边长为6 B.正四棱锥的底面边长为3 C.正四棱锥的侧面积为24 D.正四棱锥的侧面积为12 √ √ 解析：如图，在正四棱锥S-ABCD中，O为正方形ABCD的中心，SH⊥AB，设底面边长为2a(a>0)，因为∠SHO=30°，所以OH=a，OS=a，SH=a.在Rt△SAH中，a2+=21，所以a=3，底面边长为6，侧面积为S=×6×2×4=24.故选AC. 10.(多选)生活中台灯的灯罩、喝水的水杯常常设计成圆台的形状.已知某圆台的上底面半径为1，下底面半径为3，球O与圆台的两个底面和侧面都相切.则下列命题正确的是 (　　) A.圆台的母线长为4 B.圆台的高为4 C.圆台的表面积为26π D.球O的表面积为12π √ √ √ 解析：设梯形ABCD为圆台的轴截面，则内切圆O为圆台内切球的大圆，如图，设圆O的半径为R，圆台上、下底面圆心分别为O1，O2，半径分别为r1，r2，则O1，O，O2共线，且O1O2⊥AB，O1O2⊥CD，连接OD，OE，OA，则OD，OA分别平分∠ADC，∠DAB， 故∠OAD+∠ODA=，∠DOA=，OE⊥AD， 故R2=r1r2=3，解得R=. 故圆台的高为2R=2，母线长为r1+r2=4，圆台的表面积为π(12+32)+π(1+3)×4=26π，球O的表面积S=4πR2=12π. 11.（5分）将边长为1的正方形纸片绕着它的一条边所在的直线旋转弧度，则纸片扫过的区域形成的几何体的表面积为_______.  2+ 解析：由已知可得该几何体为底面半径为1， 高为1的圆柱的，如图，所以该几何体的表面积S=2+2××π×12+×2π×1×1=2+. 12.（5分）鲁班锁(也称孔明锁、难人木、六子联方)起源于古代中国建筑的榫卯结构.这种三维的拼插器具内部的凹凸部分(即榫卯结构)啮合，十分巧妙.鲁班锁玩具种类比较多，形状和内部的构造各不相同，一般都是易拆难装.如图1，这是一种常见的鲁班锁玩具，图2是该鲁班锁玩具的直观图，每条棱的长均为2，则该鲁班锁的表面积为______________.  8(6+6+) 解析：由题图可知，该鲁班锁玩具可以看成是一个棱长为2+2的正方体截去了8个正三棱锥所余下来的几何体，且被截去的正三棱锥的底面边长为2，侧棱长为，则该几何体的表面积为S=6× +8××2×=8(6+6+). 13.（5分）如图，将一个圆柱2n(n∈N+)等分切割，再将其重新组合成一个与圆柱等底等高的几何体，n越大，重新组合成的几何体就越接近一个“长方体”.若新几何体的表面积比原圆柱的表面积增加了10，则圆柱的侧面积为______.  10π 解析：显然新几何体的表面积比原圆柱的表面积多了原圆柱的轴截面面积， 设圆柱的底面半径为r，高为h，则2rh=10， 所以圆柱的侧面积为2πrh=10π. 14.（5分）电镀螺杆(尺寸如图，单位：mm)，如果每平方米用锌0.11 kg，电镀100个这样的螺杆需要锌______g?(π取3.14，≈1.73，结果精确到0.1 g)  20.8 解析：由题图知螺杆的上部为一个圆柱，下部为一个正六棱柱，圆柱的侧面积为S圆柱侧=2π×5×25=250π(mm2)，正六棱柱的侧面积为 S正六棱柱侧=6×5×12=360(mm2)，正六棱柱的底面面积为S正六棱柱底=2×6××122=432(mm2)，∴螺杆的表面积为S=250π+360+432≈1 892(mm2).∴100个这样的螺杆的表面积为 100S=100×1 892=189 200(mm2)=0.189 2(m2). ∴电镀100个这样的螺杆需要锌0.189 2×0.11≈0.020 8(kg)=20.8(g). 本课结束 更多精彩内容请登录：www.zghkt.cn $