M为什么实验室 · 小学数学
五、六年级 · 基础

圆

先会:角与线段、使用圆规

圆上的每一点,离圆心都一样远。圆心决定圆的位置,半径决定圆的大小。圆可以大大小小,形状却相同,周长除以直径得到的比值都是 π。

圆规为什么能画出圆

圆心O在圆中间,红色半径从圆心到圆上,金色直径经过圆心连接圆上两点。

用圆规画圆时,针尖扎在一点不动,笔尖到针尖的距离保持不变,转一圈就画出一个圆。

圆心 O:针尖所在的位置
半径 r:圆心到圆上任意一点的距离
直径 d:通过圆心、两端都在圆上的线段

同一个圆里,所有半径都相等,所有直径也都相等。直径是半径的 2 倍:

d=2r

圆心决定圆放在哪里,半径决定圆有多大。半径变了,圆的大小变,形状不变。

把一个小圆的半径从 r 放大到 2r,圆心不动,圆上每一点到圆心的距离都按同样比例变大,放大后的图形仍然满足“到圆心距离相等”,所以还是圆,形状没有变。把圆心移到同一点后,任意两个圆都可以这样互相放大或缩小得到,所以所有圆都相似。

形状相同,意味着所有长度都按同一个比例放大或缩小。周长和直径同时乘这个比例,比值不变,所以圆的周长和直径的比值对每个圆都一样。这个比值叫圆周率,记作 π:

圆的周长÷直径=π

π 是一个无限不循环小数,π≈3.14。3.14 只是计算时常用的近似值,不是 π 的精确值。下面的数值题统一按 π 取 3.14 计算;按这个近似值算出的长度,也是真实圆周长的近似值。

由周长÷直径=π,可以得到:

C=πd
C=2πr

例子

例 1:半径 3 厘米的圆

直径:d=2×3=6(厘米)。

周长:C=πd=3.14×6=18.84(厘米)。

例 2:直径 10 米的圆

周长:C=3.14×10=31.4(米)。

一个圆形花坛的直径是 10 米,沿着花坛边沿走一圈,约走 31.4 米。

例 3:已知周长求直径

一个圆的周长是 62.8 厘米。

直径:62.8÷3.14=20(厘米)。

半径:20÷2=10(厘米)。

易错

  • 周长公式记成 C=πr,漏乘 2。用半径算周长要写 C=2πr。
  • 直径和半径混用。题目给直径,算半径要先除以 2;算周长可以直接用 C=πd。
  • 认为 π 等于 3.14。3.14 是近似值,π 比 3.14 大一点。
  • 算半圆周长时只算弧长。半圆的周长还要加上一条直径,即 πr+2r。
  • 认为所有圆都一样大。所有圆形状相同,但半径不同,大小不同。
  • 把圆心和半径的作用弄反。圆心定位置,半径定大小。

半径翻倍,绕一圈也翻倍吗

两个圆的半径分别是 2 厘米和 4 厘米。把大圆缩到小圆大小时,每一段长度都缩为一半。它们的周长比是多少?周长除以直径的比值会变吗?

看解释

小圆与大圆的周长比是 1:2。缩小过程中,周长和直径都缩为一半,因此周长÷直径不变。这说明圆周率与圆有多大无关;3.14 是它的近似值。

练习

  1. 圆的半径是 2.5 厘米,直径是多少?周长是多少?
  2. 圆的直径是 8 分米,周长是多少?
  3. 圆的周长是 43.96 米,直径和半径各是多少?
  4. 一个圆形桌面的直径是 1.2 米,周长是多少米?(得数保留两位小数)
  5. 判断:半径 2 厘米的圆和半径 4 厘米的圆,形状相同吗?大小相同吗?周长比是多少?
  6. 一个半圆的直径是 6 厘米,它的周长是多少?

答案

  1. 直径 2×2.5=5 厘米;周长 3.14×5=15.7 厘米。
  2. 周长 3.14×8=25.12 分米。
  3. 直径 43.96÷3.14=14 米;半径 14÷2=7 米。
  4. 周长 3.14×1.2=3.768 米,保留两位小数是 3.77 米。
  5. 形状相同,大小不同;周长比等于直径比,是 2:4=1:2。
  6. 弧长是圆周长的一半:3.14×6÷2=9.42 厘米;再加上直径 6 厘米,半圆周长是 9.42+6=15.42 厘米。
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