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六年级下册 · 第三单元 圆柱与圆锥 · 第 6 课

解决问题(圆柱与圆锥综合)

回想五年级把石头放进水里的办法:水量不变,占着的位置变了。

本节路线导读

核心问题:取出物体后,怎样从水面变化找到体积?

先修:圆锥的体积 · 初中衔接:立体图形的展开与观察。

先用旧办法猜一猜 → 动手换几组验证 → 说清理由 → 分步看例题 → 自己练一练。

本单元按旧版教材编排。

一个圆柱形的玻璃缸里有水,水里沉着一个圆锥形的铅锤。铅锤完全浸没在水里。把铅锤拿出来(没有带走水),水面会怎样?

把铅锤拿出水面后,缸里的水面( )。

铅锤原来占了一块体积,取出来水面就下降。下降的那一层水的体积,正好等于铅锤的体积。

回想把石头放进水里的办法。

1. 取一取:水面降了多少

玻璃缸底面半径 5 cm,底面积 3.14 × 5 × 5 = 78.5 cm²。铅锤原来完全浸没在水中,取出时不带走水,水也没有溢出。铅锤的底面半径是 3 cm,调节高,再取出铅锤,比较两次水面。也可以改变玻璃缸的底面半径。

先猜同一个铅锤放在更宽的缸里,取出后水面下降得更多还是更少。调缸半径 4、5、7 cm 验证;每次先放回,再取出,比较两次水面。

自己试试

水面下降的那一层水,它的体积等于( )。

形状变了,体积不变:下降的水的体积 = 铅锤的体积。

从旧办法想出新办法

  1. 圆锥完全浸没时占了一块空间。取出时不带走水,水也没有溢出,水本身的体积没有变。
  2. 两次水面之间的一层空间是圆柱,体积等于取走的圆锥体积。它的底面积是容器底面积。
  3. 这层空间的体积 = 容器底面积 × 下降高度。先求圆锥体积,再除以容器底面积,就得到下降高度。

形状变了,体积不变;先想要求的是面积还是体积,再想用哪几个量,最后别忘了圆锥要乘三分之一。

两个容易错的地方

✗ 水面下降量用铅锤的底面去除 拿铅锤体积除以铅锤的底面积。
✓ 除以玻璃缸的底面积 下降的是玻璃缸里的一层水,它的底面是玻璃缸的底。
✗ 面积和体积混着用 “做桶要用多少铁皮”当成体积,“桶装多少水”当成表面积。
✓ 铁皮是面积,水是体积 铁皮是面,用 cm²;水占空间,用 cm³。

先自己想,再逐步展开提示

圆柱形容器底面积 50 cm²。一个底面积 15 cm²、高 10 cm 的实心圆锥完全浸没其中。取出时不带走水,水无溢出,水面下降多少厘米?

① 读懂题意

先画出两次水面间的一层,底面与容器的底一样大。

② 列式与理由

圆锥体积:15 × 10 ÷ 3 = 50(cm³);下降高度:50 ÷ 50 = 1(cm)。

③ 检验与易错点

用 50 × 1 = 50(cm³)还原这层空间,正好等于圆锥体积。不要除以圆锥的底面积 15 cm²。

自己试试

算“下降了几厘米”时,用铅锤体积除以( )。

下降的水是一层圆柱,它的底面是玻璃缸的底,所以:下降的高度 = 铅锤体积 ÷ 玻璃缸底面积。

直接用

1. 玻璃缸的底面积是 78.5 cm²,有一个体积是 94.2 cm³ 的圆锥铅锤,原先完全浸没在水中。把它取出(没有带走水),水面下降多少厘米?

敞口底面积 78.5 cm²取出完全浸没的圆锥 94.2 cm³

94.2 ÷ 78.5 = 1.2(cm)。

2. 把一块底面积 30 cm²、高 9 cm 的圆柱形钢材,熔铸成一个底面积也是 30 cm² 的圆锥,这个圆锥的高是多少厘米?

圆柱圆锥熔铸前后底面积均为 30 cm²圆柱高 9 cm示意图,不按比例

体积 30 × 9 = 270(cm³)。圆锥:270 = × 30 × h,所以 h = 270 × 3 ÷ 30 = 27(cm)。

容易错

3. 要做一个无盖的圆柱形水桶,下面两个问题分别是求( )。“要多少铁皮”“能装多少水”

敞口无盖的圆柱形水桶

铁皮是围成桶的面,是面积;水占着桶里的空间,是体积。

4. 一个底面积 20 cm² 的圆柱形杯子里装着水,水深 8 cm。把一个圆锥形铁块完全浸没放进水里(水没有溢出),水深变成 9 cm。这个铁块的体积是多少立方厘米?

敞口底面积 20 cm²放入圆锥后水深:8 cm → 9 cm

升高的水的体积 = 铁块体积 = 20 × (9 − 8) = 20(cm³)。

想一想

5. 一个圆柱的体积是 120 cm³,与它等底等高的圆锥体积比圆柱少多少立方厘米?

圆柱圆锥等底等高圆柱体积 120 cm³

圆锥体积 120 ÷ 3 = 40(cm³),少 120 − 40 = 80(cm³)。

6. 把一块圆柱形钢材熔铸成一个圆锥形零件,它的体积( )。

圆柱圆锥圆柱熔铸成圆锥示意图,不按比例

熔铸只是换了形状,钢材的多少没有变,体积不变。

独立作品与方法诊断

独立完成:画出、记录并解释

本任务按旧版教材编排,具体学习安排请听老师说明。建议范围拓展,版本要求仍待核。π取3.14。①半径2厘米、高5厘米的圆柱,上面连接同底半径、高3厘米的圆锥,两者内部不重叠。画示意,求总体积。②半径3厘米、高8厘米的实心圆柱,从上面挖去同底半径、高6厘米的圆锥形孔(孔完全在圆柱内),求剩余体积。③若只给两立体各自体积,却未说明它们是否重叠,能否直接相加求组合体积?解释条件。

先独立作答。画板为方格示意,不代表实际厘米;要求圆规、量角器、直尺的部分请在纸上实作并记录尺寸。可用触控笔或鼠标作画;纸上完整作品也需保留供老师检查。

键盘作图:聚焦画板后用方向键移动,空格开始一笔,再按空格结束;Shift加方向键微调,Esc取消当前笔画。

作答只在当前页面保留,刷新前请保留纸上作品。本任务需老师核对作品与说理,不会自动记为已掌握。

草稿:请完成作品和说明后提交。

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