圓柱|13–14 歲(中二)
圓柱的應用
上升高度 = 體積 ÷ πr²;空心 π(R² − r²)h。
圓柱的應用的方法
方法
上升高度 = 體積 ÷ πr²;空心 π(R² − r²)h
r = 5,
另一種做法
兩個圓柱相減
πR²h − πr²h = π(R² − r²)h
詳細講解
容量和體積:1 mL = 1 cm³,1 L = 1000 cm³,1 m³ = 1000 L。圓柱形容器的水:水的體積 = 底面積 × 水深 = πr² × 水深。水位上升:放進一件完全浸沒的物件,它的體積 = πr² × 水位上升的高度,所以 上升高度 = 體積 ÷ (πr²)。空心的圓柱(水管、膠圈、有厚度的杯):體積 = (外圓面積 − 內圓面積) × 長度 = π(R² − r²)h;有底的杯,內高要減去底的厚度。一枝比水面高的棒直立放進水中:棒沒有完全浸沒,不能用棒的體積計;水的體積不變,只佔棒以外的圓環,新水深 = 水的體積 ÷ π(R² − r²)。把水由一個圓柱倒進另一個,水的體積不變:新水深 = 體積 ÷ 新的底面積。另一種做法:把空心圓柱看成大圓柱減小圓柱,πR²h − πr²h,答案一樣。
例題
先自己想一想,再打開看答案和步驟。
例題 1
底半徑 2 cm 的圓柱形容器裏有水。再倒入 12π cm³ 水,沒有溢出,水位上升多少?
- A. 3 cm
- B. 12π ÷ (2π × 2) cm
- C. 12π ÷ 2π cm
- D. 12 cm
選出正確答案
看答案和步驟
答案:A. 3 cm
倒入的水是一個以容器底為底的圓柱:上升高度 = 12π ÷ (π × 22) = 12 ÷ 4 = 3 cm。
例題 2
一個圓柱形水缸的底半徑是 10 cm,水深 3 cm。把一枝底半徑 5 cm、高 59 cm 的實心圓柱形棒直立放在缸底,棒比水面高,水沒有溢出。現在水深多少 cm?
看答案和步驟
答案:4 cm
水的體積不變,100π × 3 = 300π,但現在水只佔棒以外的圓環:底面積 π(102 − 52) = 75π。新水深 = 300π ÷ 75π = 4 cm。棒沒有完全浸沒,不能用棒的體積計。
例題 3
把 1800 mL 水倒進底半徑 7 cm 的空圓柱形杯。用計算機的 π 鍵,答案準確至三位有效數字,水深多少 cm?
看答案和步驟
答案:11.7 cm
1800 mL = 1800 cm³;杯底面積 π × 72 = 49π cm²,水深 = 1800 ÷ 49π ≈ 11.7 cm(三位有效數字)。
試做練習題
先試做 5 題,答案在最後。想要整份練習卷,看下面的 VIP 練習卷。
1.底半徑 2 cm 的圓柱形容器裏有水。再倒入 20π cm³ 水,沒有溢出,水位上升多少?
- A. 20π ÷ 2π cm
- B. 20π ÷ (2π × 2) cm
- C. 5 cm
- D. 20 cm
選出正確答案
答:
2.圖中圓柱形水杯的底半徑是 6 cm,水深 6 cm。以 π 表示,杯中有多少 cm³ 水?
答:
3.圖中的空心圓柱(一截水管)外半徑 5 cm、內半徑 3 cm,長 23 cm。以 π 表示,水管本身的體積是多少?
答:
4.圖中圓柱形容器的底半徑是 5 cm,水深 7 cm。放進一塊石頭,石頭完全浸沒,水位上升了 1 cm。以 π 表示,石頭的體積是多少?
答:
5.把 1500 mL 水倒進底半徑 7 cm 的空圓柱形杯。用計算機的 π 鍵,答案準確至三位有效數字,水深多少 cm?
答:
全部答案
- 1. C. 5 cm
- 2. 216 π cm³
- 3. 368 π cm³
- 4. 25 π cm³
- 5. 9.74 cm
VIP 練習筆記及模擬測驗
對準校內測驗和考試,按課題出題,每次都是新的一份,可以列印或儲存成 PDF。
- 練習筆記:重點、例題連步驟,再跟住做同類題目,由有提示到自己做
- 模擬測驗:像校內卷一樣分部計分,附答案、評分和詳細解釋