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圓錐與圓柱 科技館科教數學互動展品定制 學校園社區科普館器

發布時間:2020-11-07 16:15:16 人氣:

1、內容

展項向觀眾展示了圓柱與圓錐的體積關系。背景板設計是一個問號,寓意是啟發觀眾進行思考,問號背景板上鑲嵌了一個可轉動的圓盤,圓盤內部分別放有圓柱體和圓錐體等容器,容器與容器之間相互連通。在容器中填充了綠色防凍液,液體可以在各個容器中相互流動。

參與時,觀眾可轉動圓盤,透過有機玻璃圓板觀察液體在圓柱體容器與圓錐體容器之間的流動,并結合圖文版或說明牌,了解圓錐和圓柱的體積關系。

通過互動我們會發現,在等底等高的情況下,圓柱的體積是圓錐體積的3倍,圓錐的體積是圓柱的三分之一;在體積相等時,如果圓柱圓錐的底面積相等,圓錐的高是圓柱的3倍,圓柱的高是圓錐的三分之一;如果高相等,圓錐的底面積是圓柱的3倍,圓柱的底面積是圓錐的三分之一。其中,小圓柱的底部半徑是大圓柱的二分之一,所以小圓柱的體積是大圓柱的四分之一,四個小圓柱內的液體正好可以填充滿一個大圓柱。

2、原理

在同一個平面內有一條定直線和一條動線,當這個平面繞著這條定直線旋轉一周時,這條動線所成的面叫做旋轉面,這條定直線叫做旋轉面的軸,這條動線叫做旋轉面的母線。如果母線是和軸平行的一條直線,那么所生成的旋轉面叫做圓柱面。如果用垂直于軸的兩個平面去截圓柱面,那么兩個截面和圓柱面所圍成的幾何體叫做直圓柱,簡稱圓柱。

圓錐是一種幾何圖形,有兩種定義。解析幾何定義:圓錐面和一個截它的平面(滿足交線為圓)組成的空間幾何圖形叫圓錐。立體幾何定義:以直角三角形的直角邊所在直線為旋轉軸,其余兩邊旋轉360度而成的曲面所圍成的幾何體叫做圓錐。旋轉軸叫做圓錐的軸。 垂直于軸的邊旋轉而成的曲面叫做圓錐的底面。不垂直于軸的邊旋轉而成的曲面叫做圓錐的側面。無論旋轉到什么位置,不垂直于軸的邊都叫做圓錐的母線。

在等底等高的情況下,圓柱的體積是圓錐體積的3倍,圓錐的體積是圓柱的三分之一;在體積相等時,如果圓柱圓錐的底面積相等,圓錐的高是圓柱的3倍,圓柱的高是圓錐的三分之一;如果高相等,圓錐的底面積是圓柱的3倍,圓柱的底面積是圓錐的三分之一。

3、目的

展項通過互動操作的方式,向觀眾展示了圓柱與圓錐的體積關系,將抽象的數學知識以形象直觀的形式呈現在觀眾面前。

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