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处理圆柱与圆锥的体积

圆让体积题显得更沉重,尤其是圆锥给了一个斜着的长度,你不确定怎么用。

本页内容
  1. 这些公式有什么联系?
  2. 解题步骤
  3. 例题详解
  4. 要留意的错误
  5. 自我检测
  6. 下一步

圆柱是圆形端面的棱柱,所以体积是 V = πr²h。底面和高都相同的圆锥只装得下三分之一,体积是 V = ⅓πr²h。

它们都会与容量题一起出现在体积与容量中。本课直接建立在求棱柱体积之上。

这些公式有什么联系?

圆柱的端面是面积为 πr² 的圆。乘以长度(这里叫高 h),就回到棱柱的规则:πr² × h。

圆锥多了一个想法。它向一个点收窄,所以只有圆柱体积的三分之一。公式里的高是垂直高度,从底面圆心笔直向上到顶点。

解题步骤

  1. 写下 r 和 h。 如果题目给的是直径,先除以 2。
  2. 确认高是垂直的。 如果给的是斜高 l,用勾股定理求 h:h² = l² − r²。
  3. 代入正确的公式。
  4. 计算时用 π 键,最后才修约。
  5. 写上立方单位。

例题详解

一个圆锥的底面半径是 6 cm,斜高是 10 cm。求它的体积,答案取 3 位有效数字。

第一步,求垂直高度: h² = 10² − 6² = 100 − 36 = 64,所以 h = 8 cm。

第二步,代入: V = ⅓ × π × 6² × 8 = ⅓ × π × 36 × 8 = 96π。

第三步,计算: 96π = 301.59…,所以取 3 位有效数字是 302 cm³。

要留意的错误

常见的错误是用斜高代替垂直高度。

错误做法: V = ⅓ × π × 6² × 10 = 120π = 377 cm³

10 cm 沿着斜面,不是高。

改正的方法是问:“哪一段从底面圆心笔直向上?“这里是 8 cm,用勾股定理求得,所以体积是 302 cm³。注意错误答案比正确答案大,因为斜高总是比高长。

自我检测

答案取 3 位有效数字。

1. 一个圆柱的半径是 4 cm,高是 7.5 cm。求体积。

查看答案

V = π × 4² × 7.5 = π × 16 × 7.5 = 120π = 376.99…,所以 377 cm³。

2. 一个圆锥的底面半径是 3 cm,垂直高度是 12 cm。求体积。

查看答案

V = ⅓ × π × 3² × 12 = ⅓ × π × 9 × 12 = 36π = 113.09…,所以 113 cm³。

3. 一个圆柱形罐头的直径是 10 cm,高是 3 cm。求体积。

查看答案

半径是 10 ÷ 2 = 5 cm。V = π × 5² × 3 = 75π = 235.61…,所以 236 cm³。

下一步

接下来学习体积单位与容量的换算,因为罐头和水箱这类圆柱通常用升来描述。当题目要求用 π 表示精确答案时,无计算器运算训练会有帮助。

学生往往知道公式,却在压力下选错长度。亲眼看到这种情况发生,是有人了解数学线上一对一补习的原因之一。

常见问题

圆锥公式会印在公式表上吗?

公式表在不同年份和试卷中可能不同。请查看 Cambridge IGCSE Mathematics 0580 官网和往年试卷的说明,确认哪些公式会印出来,没印的要自己记住。本课的方法在两种情况下都一样。

为什么圆锥是圆柱的三分之一?

底面和高都相同的圆锥,正好是圆柱的三分之一。把圆锥里的水倒进同样大小的圆柱,倒三次就满了。三分之一是公式的一部分,每次都要写出来。

答案要保留 π 吗?

只有题目要求时才保留。否则使用计算器的 π 键,保留完整显示直到最后,除非另有说明,答案修约到 3 位有效数字。

更新于:

下一步

如果圆锥题总是卡在该用哪个长度,一对一的老师可以和你一起重画立体,把这个选择彻底固定下来。

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