蔣明玉
同學(xué)們,我們生活在運(yùn)動(dòng)的世界里,風(fēng)吹樹梢動(dòng),鳥兒飛翔翅膀動(dòng)。其實(shí)我們的數(shù)學(xué)世界也因?yàn)橛辛藙?dòng)而變得豐富多彩?,F(xiàn)在讓我們做實(shí)驗(yàn)來感受一下吧!
在課前蔣老師就讓同學(xué)們做了長(zhǎng)方形、直角三角形的小旗(如下圖)?!艾F(xiàn)在請(qǐng)大家將旗桿快速旋轉(zhuǎn)一周,看看,你發(fā)現(xiàn)了什么?”蔣老師問。
小明立刻說:“左邊長(zhǎng)方形的小旗旋轉(zhuǎn)一周能夠形成一個(gè)圓柱,圓柱的底面半徑是長(zhǎng)方形的長(zhǎng),圓柱的高就是長(zhǎng)方形的寬?!?/p>
張寧接著說:“右邊直角三角形的小旗旋轉(zhuǎn)一周能夠形成一個(gè)圓錐,圓錐的底面半徑是直角三角形的一條直角邊,圓錐的高是直角三角形的另一條直角邊?!?/p>
蔣老師微笑著說:“對(duì),一個(gè)長(zhǎng)方形經(jīng)過旋轉(zhuǎn)可以形成圓柱體,一個(gè)直角三角形經(jīng)過旋轉(zhuǎn)可以形成圓錐體。那么如果左邊長(zhǎng)方形的小旗的長(zhǎng)是5厘米,寬是2厘米,你能求出旋轉(zhuǎn)出的那個(gè)圓柱的體積是多少嗎?”
蔣帥同學(xué)很快在黑板上寫出:3.14×52×2=157(立方厘米)。
“看來同學(xué)們對(duì)圓柱體和圓錐體已經(jīng)很熟悉了,那接下來蔣老師可要考考大家了!”說完蔣老師在黑板上寫下題目。
如右圖,ABCD是直角梯形。以AB為軸將梯形旋轉(zhuǎn)一周,得到一個(gè)旋轉(zhuǎn)體;以CD為軸將梯形旋轉(zhuǎn)一周,也得到一個(gè)旋轉(zhuǎn)體。哪個(gè)旋轉(zhuǎn)體體積大一些?
小明不假思索就說:“我覺得以AB為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體大一些?!?/p>
蔣帥則認(rèn)真地思考并計(jì)算起來:
以AB為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體是由一個(gè)圓柱和一個(gè)圓錐組成的立體圖形,圓柱的體積是3.14×32×3=84.78(立方厘米),圓錐的體積是1/2×3.14×32×3=28.26(立方厘米),84.78+28.26=113.04(立方厘米)。以CD為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體是一個(gè)圓柱和缺少一個(gè)圓錐的圓柱組成的,圓柱的體積是3.14×32×3=84.78(立方厘米),缺少一個(gè)圓錐的圓柱的體積就是圓柱體積的2/3,算式為2/3×3.14×32×3=56.52(立方厘米),84.78+56.52=141.3(立方厘米)。通過計(jì)算可知,以CD為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體體積大一些。
“同學(xué)們,做數(shù)學(xué)題僅僅憑感覺是不行的,要憑事實(shí)說話?!笔Y老師說。
這時(shí),愛思考的張寧急忙站起來,說:“若換一個(gè)角度想想,根本不用上面那樣煩瑣的計(jì)算,就很容易發(fā)現(xiàn)以CD為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體體積大一些。以AB為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體是由一個(gè)圓柱和一個(gè)圓錐組成的立體圖形,圓柱和圓錐等底等高,如果圓錐的體積看作1份,那么圓柱的體積就是3份,一共就有4份。而以CD為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體的體積,上面的旋轉(zhuǎn)體的圓柱挖去了一個(gè)圓錐(1份),所以上面余下部分的體積有2份,加上底下圓柱的體積3份,一共就有5份。所以,很容易知道以CD為軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體體積大一些?!?/p>
蔣老師贊許地向張寧點(diǎn)點(diǎn)頭,說:“同學(xué)們看,簡(jiǎn)單的動(dòng)就將這些平面圖形變成了我們熟悉的立體圖形,今后我們要多觀察、多操作,深入探索數(shù)學(xué)世界的奧秘!”