图解球体表面积和体积正确计算方法及计算公式

温柔似野鬼°
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2021年02月11日 21:53
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2021年2月11日发(作者:怀念过去的歌)


图解球体表面积和体积正确计算方法及计算公式



一、球体面积





球体表面是可以由


N


个带弧形的等腰三角形拼凑而成,见图一、图二、图


三。


设球体的二分之一水平中心为腰线,


在球顶和球底正中各设一个顶点和底点

< p>
a


,然后从顶点到腰线按等分分割成


N

< p>
个带弧形的等腰三角形。根据定义:线的


长度不因弯曲而改变,球面可无限 分割成


N


个等腰三角形






如图二 、


图四、


图五所示,


所有分割好带弧形 的等腰三角形都可以自然平展成标


准的等腰三角形,亦可将等腰三角形拼凑成方形。





在理解上述 图例球体表面和等腰三角形的关系后,


我们可以对球体表面积的计算

有比较清晰的判断。即,球体表面可以分割成


N


个相等的等 腰三角形,等腰三


角形亦可拼凑成方形,由此推导出球体面积可以用矩形公式计算。






S =


长×宽,

< br>如果我们设球体


1/4


之一的周长为宽,


设球体的周长为长,



球体表面积公式为:

< p>
S=1/4


周长×周长


(见图六)





1

:已知球体直径是


1


个单位,求球体表面积(用上述最新推 导公式



S=1/4


周长×周长)





S =



3.14159


÷


4

< br>)×


3.14159 = 2.4674






二、球体体积





设以球心作一条垂线或水平中心线 ,


然后以垂线或水平中心向外将球体按等


分无限分割成


N


个半圆楔形体。见图七、图八。





球体分割完成后,将半圆楔形体镜 像排列成圆柱体,见图九、图十。





从图七、图八、图九、图十看,球体从中心按等分分割成半圆楔形体后可以排列


堆砌成圆柱体,


根据计算得出定义:


与球体同直 径同体积的圆柱体的柱高正好是


球体周长的


1/4



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