8
Årskurs 8 Visa detaljer
7. Volym och begränsningsarea av cylindrar, koner och klot Åk 8
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 3
7. 

Volym och begränsningsarea av cylindrar, koner och klot Åk 8

Denna lektion kommer lära dig teorin för att helt förstå ämnet, och det finns både uppgifter och självtester för att kontrollera din förståelse.
Inställningar & verktyg för lektion
16 sidor teori
9 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Volym och begränsningsarea av cylindrar, koner och klot Åk 8
Sida av 16
I verkliga livet kommer objekt i många olika former. En baseboll, en partyhatt och ett glas är exempel på objekt med sfäriska, koniska och cylindriska former respektive. Av olika anledningar är det ibland nödvändigt att känna till volymen eller begränsningsarea av dessa objekt. Denna lektion kommer att utveckla formlerna för att hitta dessa egenskaper hos cylindrar, koner och sfärer.
  • Volym av en cylinder
  • Begränsningsarea cylinder
  • Volym av en kon
  • Begränsningsarea kon
  • Volym av ett klot
  • Begränsningsarea klot
Teori

Kapacitet och yta av en cylinder

Glasögon, burkar, konserver, papperskorgar och många andra föremål har cylindriska former. Att kunna beräkna deras kapacitet skulle vara användbart. Det goda nyheterna är att för att göra det, är det tillräckligt att känna till radien på basen och höjden.

Regel

Volym av en Cylinder

Volymen av en cylinder är lika med produkten av arean av basen och höjden. Eftersom basen av en cylinder är en cirkel med radie är cylinderns volym lika med produkten av och cylinderns höjd.

Cylinder
Teori

Begränsningsarea Cylinder

Den begränsningsarea av en cylinder är summan av areorna av basen och toppen som är cirklar samt mantelarean. Mer specifikt är den lika med basens omkrets gånger höjden plus två gånger arean av basen. Om cylinderns radie är och dess höjd är kan begränsningsarean beräknas med följande formel.

SA = 2*pi*r*h + 2*pi*r^2
Exempel

Fyrverkeri

Betrakta ett cylinderformat fyrverkeri med en höjd på centimeter och en basradie centimeter.
Fireworks
a Beräkna volymen av det cylindriskt formade fyrverkeriet. Avrunda svaret till närmaste heltal.
b Höljet av det cylindriska fyrverkeriet är gjort av kartong. Beräkna hur mycket kartong som behövs för att tillverka fyrverkerihöljet. Avrunda ditt svar till närmaste heltal.

Ledtråd

a Volymen av en cylinder är produkten av kvadraten av dess radie och dess höjd.
b Mängden kartong som behövs för att tillverka höljet till fyrverkeriet är ytan av fyrverkeriet. Ytan av en cylinder är summan av areorna av basen och toppcirklarna samt den laterala ytan.

Lösning

a Eftersom det är givet att fyrverkeriet har formen av en cylinder kan formeln för volymen av en cylinder användas för att bestämma volymen av fyrverkeriet.
Fyrverkeriet är centimeter högt och dess radie är centimeter. Sätt in dessa två värden i formeln.
Beräkna högerled
Volymen av ett fyrverkeri är cirka kubikcentimeter.
b Det är nu dags att beräkna mängden kartong som behövs för att tillverka höljet till fyrverkeriet. Detta är detsamma som att hitta ytan av den cylindriska fyrverkeriet. Ytan av en cylinder består av areorna av basen och toppcirklarna samt den laterala ytan.
Cylinder with expanded surface areas
Kom ihåg ytförmlen som summan av dessa tre areor.
Återigen, sätt in och i formeln för ytan.
Beräkna högerled
Ytan av det cylindriska fyrverkeriet är cirka kvadratcentimeter. Detta betyder att cirka kvadratcentimeter kartong behövs för att tillverka dess hölje.
Övning

Hitta Volymen och Begränsningsarea av Cylindrar

Hitta volymen eller begränsningsarea av den givna cylindern.
Random Cylinders

Extra

Formler

Formlerna för volymen och ytan av en cylinder med bas radie och höjd ges nedan.

Teori

Kapacitet och yta av en kon

Partyhättar, sil, trattrar, trafikkoner och många andra föremål har koniska former. Deras volymer och ytor kan hittas genom att känna till basen radie och höjden.

Regel

Volym av en Kon

Volymen av en kon är en tredjedel av produkten av dess bas area och dess höjd. Eftersom basen är en cirkel kan volymen också skrivas som en tredjedel av produkten av och höjden.

Basarea av en kon och dess höjd
Teori

Begränsningsarea Kon

Begränsningsarea av en kon är lika med summan av basens area och den laterala ytan. Om radien av konen är och sluthöjden är , kan ytan beräknas med följande formel.

Kon and its net.
Exempel

Julgran

Stommen på följande pappersgranen är gjord av centimeter långa pinnar. Radien för basen är centimeter.
Framework of Conical Tree
a Vad är volymen av den koniska julgranen? Avrunda svaret till närmaste kubikcentimeter.
b Hur mycket papper behövs för att göra julgranen? Avrunda svaret till närmaste kvadratcentimeter.

Ledtråd

a Volymen av en kon är en tredjedel av produkten av arean av dess bas och höjd. Använd Pythagoreiska satsen för att hitta höjden på konen.
b Mängden papper som behövs för att göra granen är ytan av konen. Ytan av en kon är summan av areorna av dess bas och laterala yta.

Lösning

a Volymen av en kon är en tredjedel av produkten av arean av dess bas och höjd.
Eftersom basradien är känd och är centimeter, börja med att beräkna höjden på den koniska julgranen, vilket är avståndet från konens topp till dess bas. Pinnarna som används för ramverket motsvarar konens sluthöjd, och de mäter centimeter.
Right triangle ABC formed inside conical tree
Höjden, radien och sluthöjden av konen bildar en rätvinklig triangel. Använd Pythagoreiska satsen för att hitta höjden av konen.
Lös ut
Observera att kvadraten av höjden är Detta innebär att höjden på konen är centimeter. Kom nu ihåg volymformeln för en kon.
Här är radien och höjden av konen. Sätt in och i volymformeln.
Beräkna högerled
Volymen av julgranen är cirka kubikcentimeter.
b Mängden papper som behövs för att göra julgranen motsvarar ytan av konen den liknar. Börja med att komma ihåg att ytan av en kon är summan av areorna av basen och den laterala ytan.
Radien av basen är centimeter och sluthöjden av konen är centimeter. Sätt in dessa två värden i formeln.
Beräkna högerled
Ytan av den koniska granen är ungefär kvadratcentimeter. Alltså behövs det kvadratcentimeter papper för att göra julgranen.
Övning

Att hitta volymen och begränsningsarean av koner

Hitta volymen eller begränsningsarean av den givna konen. De angivna måtten har blivit avrundade till närmaste heltal för att göra beräkningarna enklare.
Random Kon

Extra

Formler

Formlerna för volymen och begränsningsarean av en kon med basens radie höjd och sidoyta ges nedan.

Teori

Kapacitet och Yta av en klot

Sportbollar, kulor, glaskulor och många andra objekt har sfäriska former. Volymen och ytan av ett sfäriskt objekt kan beräknas bara genom att känna till dess radie.

Regel

Volymen av ett Klot

Volymen av ett klot med radie är fyra tredjedelar av produkten av pi och den upphöjda radien i kub.

Volymen av ett klot
Teori

Begränsningsarea Klot

Begränsningsarean av ett klot med radie är fyra gånger pi multiplicerat med den upphöjda radien i kvadrat.

Begränsningsarea Klot
Exempel

Snögubbes

Snögubbens huvud har en radie meter och kroppen har en yta kvadratmeter.

Snowman.jpg

a Hur mycket snö används för att göra snögubbens huvud? Avrunda svaret till närmaste kubikmeter.
b Vad är radien av snögubbens kropp? Avrunda svaret till en decimal plats.

Ledtråd

a Mängden snö som används för att göra huvudet är densamma som dess volym. Eftersom huvudet är en sfär, använd formeln för volymen av ett klot.
b Använd formeln för begränsningsarean av ett klot för att bestämma radien av kroppen.

Lösning

a Mängden snö som används för att göra huvudet är densamma som volymen av snögubbens huvud. Eftersom huvudet är en sfär kan dess volym beräknas med följande formel.
Radien av huvudet ges som meter. Ersätt i formeln och beräkna
Klassen använde ungefär kubikmeter snö för att göra snömannens huvud.
b Snögubbens kropp har en yta av kvadratmeter. Radien av snögubbens kropp kan relateras till dess yta med formeln för begränsningsarean av en sfär.
Ersätt i formeln för att hitta
Lös ut
Radien av snögubbens kropp är ungefär meter, eller centimeter.
Volym av ett Klot
Exempel

Hemisfärisk Snöglob

Radien på den halvklotformade snögloben är centimeter.
Snöglob i formen av en hemisfär
a Bestäm mängden omslagspapper som behövs för att slå in snögloben. Avrunda svaret till närmaste kvadratcentimeter.
b Bortsett från granen, hur mycket vätska finns det inuti snöglloben? Avrunda svaret till närmaste kubikcentimeter.

Ledtråd

a Mängden omslagspapper som behövs för att täcka snögloben är begränsningsarean av hemisfären, vilket är hälften av begränsningsarean av ett klot plus arean av den cirkulära basen.
b Mängden vätska inuti snögloben är dess volym. Volymen av en hemisfär är hälften av volymen av ett klot.

Lösning

a Mängden omslagspapper som behövs för att täcka snögloben är begränsningsarean av hemisfären. Observera att begränsningsarean av en hemisfär är hälften av begränsningsarean av ett klot med samma radie plus arean av den cirkulära basen.
hemisfär
Börja med att påminna dig om formlerna för begränsningsarean av ett klot och för arean av en cirkel.
Nästa steg är att dela den första formeln med och lägga till den andra formeln. Detta kommer att ge begränsningsarean av hemisfären.
Förenkla
Snögloben har en radie på centimeter. Ersätt för i formeln för begränsningsarean av en hemisfär.
Förenkla
Ungefär kvadratcentimeter papper behövs för att slå in snögloben.
b Mängden vätska inuti snögloben är dess volym. Volymen av en hemisfär är hälften av volymen av ett klot med samma radie
Kom ihåg att volymen av ett klot är fyra tredjedelar av produkten av pi och dess radie upphöjd i kub.
Ersätt för i formeln och förenkla.
Förenkla
Mängden vätska inuti snögloben är ungefär kubikcentimeter.
Övning

Hitta Volymen eller Begränsningsarean av Klot

Hitta volymen eller begränsningsarean av den givna kloten.
Slumptal Klot

Extra

Formler

Formlerna för volymen och begränsningsarean av ett klot med radie visas nedan.

Illustration

Förhållandet mellan Volymer av Cylindrar och Koner

Volymerna av en cylinder och en kon, båda med samma radie och höjd, är starkt relaterade. Detta kan ses genom att jämföra deras motsvarande volymformler.

Volym av en Cylinder Volym av en Kon
Volymen av en kon med radie och höjd är en tredjedel av volymen av en cylinder med samma radie och höjd. På motsvarande sätt är volymen av en cylinder gånger volymen av en kon med samma dimensioner.
Denna relation kan också verifieras med hjälp av en partyhatt, ett cylindriskt glas och lite mjöl. Var medveten om att partyhätten och glaset måste ha samma radie och höjd.
Animation för att fylla en cylinder med en kon
Avslut

Volym och Begränsningsarea - Formler

Cylindriska, koniska och sfäriska föremål är vanliga över hela världen. Om inga kommer till sinnes, tänk på en papperskorg, en burk, ett glas, en partyhatt, en trafikkon, en fotboll, ett kule, en baseboll — listan kan göras lång! Följande tabell visar formler för att hitta volymen och ytan för någon av dessa föremål.

Volym Begränsningsarea
Cylinder
Kon
Klot
Som kan ses, är att känna till föremålets radie avgörande i alla formler.
Laddar innehåll