善思辟“蹊径”
2021-09-10张旭正
我喜欢静静地思考问题。这天,一个不安分的想法突然冒了出来:如果一张A4纸最多剪一刀(沿直线),能拼接出多少种圆柱体呢?体积又是多少呢?我打算试一试。
后来,我一共用8種不同的方式得到了圆柱体(接口处忽略不计)。在计算体积时,圆柱的底面周长和高我都无从得知。于是,我假设长方形纸张的长为4 cm,宽为3 cm,对角线长度就是5 cm。根据圆柱的体积计算公式V=πr2×h,我依次算出下列圆柱的体积。
我将几种圆柱的底面周长从大到小排序,我发现用长4 cm、宽3 cm的纸做出的圆柱:底面周长越大,圆柱的体积越大;圆柱的高越小,圆柱的体积越大;V2=V8。
上面八种情况的圆柱侧面积都相等,都是12 cm2。
所以我们可以清楚地知道:
用同一张纸做成的圆柱,侧面积相等的情况下,底面周长越大,高的数值越小,则圆柱体积越大,反之亦然。圆柱体积和底面周长、底面半径之间有着明显的倍数关系。
为了证明上面的结论,我遇到了“拦路虎”——多个字母参与的运算。我先假设长方形的长为a,宽为b,侧面积为12 cm2,即ab=12 cm2。a为底面周长,b为高,b=12
a,a=12
b。
则:
V圆柱=πr2×h=π(a
2π)2b=π(a
2π)2×12
a =3a
π
那么,把a=12
b 代入上面的式子,可得V圆柱=3a
π=3×12
b
×1
π =36
πb。
通过推导公式,我也印证了之前发现的规律,好开心呀!
指导老师 郝高峰
李元也 9月2日 12:01:34
看了张旭正这一次的探究活动,我知道了获取知识的两种重要方式:动手实践和理论计算。动手实践可以让我们很直观地发现问题,感受其中奥秘,而理论计算则能让我们在实践的基础上总结规律,验证推论。
杨丽云 9月2日 15:16:31
张旭正虽然改变了题目的要求,却也因此有了一段不一样的学习经历。最让人难忘的应该是他遇到的“拦路虎”。我想,对待任何事情,遇到任何困难,我们都要积极地去面对,有时还需要一股“敢向虎山行”的勇气!
赵宇然 9月2日 16:05:15
我也注意到张旭正在计算各种圆柱体积时,没有将π换算成3.14代入计算过程,这个想法也是很巧妙的。因为π取3.14时运算不够简便,所以他在计算中保留了π,而且这样也不会影响最终的结果与比较,还能避免计算上的麻烦。