球体是空间中到定点(球心)距离等于定长(半径)的所有点组成的立体图形,是最完美的对称体。
| 属性 | 说明 |
|---|---|
| 对称性 | 球体有无数条对称轴和无数个对称面,是对称性最高的几何体 |
| 截面 | 任意截面都是圆形,过球心的截面是最大的圆(大圆) |
| 等面积性 | 在所有等体积的立体中,球的表面积最小 |
| 等体积性 | 在所有等表面积的立体中,球的体积最大 |
| 名称 | 公式 | 说明 |
|---|---|---|
| 体积 | V = (4/3)πr³ | r 为球的半径 |
| 表面积 | S = 4πr² | 恰好等于4个大圆面积 |
| 直径 | d = 2r | 球的最大距离 |
| 大圆周长 | C = 2πr = πd | 过球心的截面圆的周长 |
| 大圆面积 | S圆 = πr² | 球表面积的1/4 |
| 关系 | 说明 |
|---|---|
| S球 = 4πr² = 4 × S大圆 | 球表面积等于4个大圆面积 |
| V球 = (2/3) × V外接圆柱 | 球的体积恰好是外接圆柱体积的2/3 |
| S球 = S外接圆柱侧面积 | 球的表面积等于外接圆柱的侧面积 |
| V对S求导 | dV/dr = S,即体积公式对r求导得表面积公式 |
| 物品 | 典型半径 | 说明 |
|---|---|---|
| 乒乓球 | r = 2cm | 标准直径40mm |
| 网球 | r ≈ 3.3cm | 标准直径约6.5cm |
| 足球 | r ≈ 11cm | 标准5号球周长68~70cm |
| 篮球 | r ≈ 12.1cm | 标准7号球周长75~76cm |
| 地球 | r ≈ 6,371km | 赤道半径6,378km,极半径6,357km |