311.什么是圆柱体和圆锥体?

在小学数学教科书中,圆柱和圆锥没有明确的定义。为了更好地掌握教材,作为数学教师,有必要准确地掌握圆柱和圆锥的概念。

圆柱体:由一个以矩形的一边为轴,另一边绕轴旋转的曲面形成的几何形体,简称圆柱体。圆柱体可以看作是由一个矩形A1AOO1和一个统一的边O10旋转一周形成的旋转体。O10称为圆柱体的轴线,垂直于轴线旋转形成的两个圆形表面称为圆柱体的底面,平行于轴线旋转形成的曲面称为圆柱体的侧面。不管它旋转到哪里,这条边都叫做圆柱体的母线。圆柱体两个底面之间的距离称为圆柱体的高度。

当连接两个底面中心的线垂直于底面时,圆柱体称为直圆柱体。在小学,圆柱体一般指直圆柱体。圆柱体侧面形成的形状是长方形。

气缸具有以下特性:

(1)圆柱体的轴线穿过两个底面的中心,并垂直于两个底面;

(2)用垂直于圆柱体轴线的平面切割圆柱体,得到与底面横截面相同的圆;

(3)用穿过圆柱体轴线的平面切割圆柱体,得到矩形截面,矩形截面的两条对边为圆柱体的两条母线,另外两条对边分别为两个底面圆的直径;

(4)用平行于圆柱体轴线的平面切割圆柱体,得到的平面是一个矩形,两个相对的边是圆柱体的两个母线,另外两个相对的边是两个底部圆的弦。

圆锥:由直角三角形的一条直角边绕其轴旋转,另两条直角边绕其轴旋转形成的曲面形成的几何形体称为圆锥。旋转轴称为圆锥体的轴,另一个直角边旋转形成的圆形表面称为圆锥体的底面。斜边旋转形成的曲面称为圆锥的边。斜边被称为圆锥侧面的母线,不管它旋转到什么位置。母线的交点称为圆锥体的顶点。从圆锥体顶部到底部的距离称为圆锥体的高度。

上图所示的圆锥是通过旋转直角三角形ABO的直角边之一A0作为旋转轴而形成的。因此,它是一个直圆锥体,简称圆锥体。

圆锥体具有以下特性:

(1)圆锥体的底面是一个圆,其平面垂直于圆锥体的轴线;

(2)圆锥体的轴线穿过顶点和底面的圆心,连接底面中心和顶点的直线为圆锥体的高度;

(3)圆锥的所有母线在圆锥的顶点相交且相等,各母线与轴线的夹角相等。

(4)使用穿过圆锥体顶点并与底部相交的平面来截断圆锥体,得到的横截面是等腰三角形。

(5)垂直于轴的圆锥截面是圆。