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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,放進 100π cm³:升 100π ÷ 25π = 4 cm

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。

  1. 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。

  2. 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。

  3. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 1. C. 5 cm
  2. 2. 216 π cm³
  3. 3. 368 π cm³
  4. 4. 25 π cm³
  5. 5. 9.74 cm
免費工作紙:圓柱的應用計算、選擇和應用題,附答案和步驟,可以列印或儲存成 PDF

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