师:同学们,今天我们学习六年级下册第三单元圆柱的体积 3 例 7 。学习用品都准备好了吗?这是本节课学习目标。通过前面学习,我们已掌握圆柱体积计算方法,今天继续探究与圆柱体积相关的数学问题。
看,这里有个瓶子,老师想知道它的容积,大家能帮老师想想办法吗?
生:可以往瓶子里装满水,再倒入带刻度的量杯中测量得出。
生:也能倒入长方体、正方体、圆柱等规则形状容器中,通过计算得出水的体积,就是瓶子的容积。
师:在刚才方法中,借助水来帮忙,有什么好处呢?
生:水可以变形,求瓶子容积能转化为求水的体积,这样就把不规则的瓶子容积转化成规则图形体积来计算。
师:如果瓶子没装满水,且不借助其他容器,还能求出瓶子容积吗?来看题目。已知瓶子内直径是 8 厘米,水高度是 7 厘米,瓶子倒置放平后,无水部分高度是 18 厘米,要求瓶子的容积。解决这个问题,最大困难在哪呢?
生:这个瓶子不是完整圆柱,无法直接计算容积。
师:有办法解决吗?借助以往学习经验,大家想想能不能转化成圆柱来计算容积?仔细观察思考一下。
我们观察倒置前的瓶子,发现瓶子容积可分为水的部分和无水部分,这时瓶子容积等于水的体积加上无水部分的体积。水的部分是圆柱形,能用题目数据直接计算。但无水部分是不规则图形,它的体积怎么计算?能转化成规则图形吗?再观察倒置后的瓶子,大家有发现吗?
生:把瓶子倒置放平后,瓶子容积也分为水的部分和无水部分,倒置后瓶子容积也等于水的体积加上无水部分的体积。
师:想一想,瓶子在倒置前和倒置后,什么变了,什么不变?
生:瓶子在倒置前和倒置后,水和无水部分的形状变了。倒置前无水部分是不规则图形,倒置后变成了圆柱形。
师:那倒置前后什么没有改变呢?
生:倒置前后瓶子大小没变,所以瓶子容积不变。水没增加也没减少,所以水的体积不变。无水部分体积也不变。
师:有了这些发现,原来不规则形状的无水部分体积能求出来了吗?
生:根据瓶子倒置前后无水部分体积不变的特性,可以用倒置后圆柱形无水部分替换倒置前不规则形状的无水部分,就能求出无水部分体积。
师:那可以怎样求这个瓶子的容积呢?
生:这时瓶子容积等于倒置前水的体积加上倒置后无水部分的体积,也就是用 7 厘米高的圆柱体积加上 18 厘米高的圆柱体积。
师:现在能根据题目信息自己解决瓶子容积问题吗?试试看。
生:根据圆柱体积等于底面积乘高,先列式(3.14×(8÷2)^2×7)表示水的体积,再列式(3.14×(8÷2)^2×18)表示无水部分体积,最后把两部分体积相加,算出体积是 1256 立方厘米,即瓶子容积是 1256 毫升。计算过程可运用运算定律,使计算更简便。
生:因为两部分圆柱等底,可以把倒置前水的部分和倒置后无水部分合并成一个大圆柱,大圆柱底面直径是 8 厘米,高用(7 + 18)表示,根据圆柱体积等于底面积乘高列出算式(3.14×(8÷2)^2×(7 + 18)),也算出瓶子容积是 1256 毫升。
师:两种不同方法计算结果一样,都求出了瓶子容积。仔细观察,会发现方法一中一步计算和方法二解题思路一样。
不论是哪种方法,关键都在于把无水部分体积从不规则形状转化成圆柱形。求瓶子容积时,既可以将瓶子容积转化成两个圆柱体积之和,也可以转化成一个大圆柱来计算。
我们在解决这个问题过程中,利用瓶子倒置前后体积不变特性,把不规则图形转化成规则图形来计算。利用转化方法解决问题的经验,在以往学习中就有,大家想起来了吗?
