扇形面積

基礎

扇形 = 圓的一部分,角度佔多少%。

適合:小五數學 · 單元:度量 · 建議學習路徑第 25/36 課

學完呢課,你會識:
  • 扇形 = 圓的一部分(薄餅一塊)
  • 扇形面積 = 圓面積 × 圓心角 ÷ 360
  • 90° = 四分一圓;180° = 半圓
數學Mathematics

1重點摘要 Summary

扇形 = 圓的一部分,角度佔多少%。

2生字卡 Vocabulary

S
Sector扇形

圓的一部分:兩條半徑夾著一條弧,就像薄餅一塊。

C
Central angle圓心角

扇形兩條半徑之間的角,例如 90°。

F
Fraction of circle佔圓幾分之幾

角度 ÷ 360:90° 就是 14 個圓。

Q
Quarter circle四分一圓

90° 的扇形。

S
Semicircle半圓

180° 的扇形。

A
Arc弧

扇形外圍那段彎曲的線。

S
Sector area formula扇形面積公式

圓面積 × 圓心角 ÷ 360。

R
Reverse from area由面積反推

知扇形面積,可以反求整個圓面積。

3逐步講解 Steps

  1. 第1步:認識扇形薄餅切一塊就是一個扇形:兩條半徑由圓心出發,中間夾著一段弧。扇形的大小由兩個條件決定:半徑和圓心角。兩條半徑的夾角叫圓心角,圓心角越大,扇形就越大;半徑越長,扇形也越大。為什麼是這兩個條件?因為扇形是圓的一部分,部分佔的比例由角度決定,基數有多大由半徑決定,兩者缺一不可。常見誤解是只看角度不看半徑,例如以為 90° 的扇形都一樣大,其實半徑 2 與半徑 5 的 90° 扇形面積相差很大。
  2. 第2步:記住公式扇形面積 = 整圓面積 × 圓心角 ÷ 360。圓心角佔 360° 的幾分之幾,扇形面積就佔整圓的幾分之幾,兩者完全同步。為什麼同步?因為扇形是按角度把整圓等比例切出來的,角度的比例就是面積的比例。思路是先算整圓面積,再按比例取出扇形的那一部分,非常直接,例如 90° 就是 360° 的四分之一,扇形面積就是整圓的四分之一。常見錯誤是忘記先算整圓面積,直接拿角度去乘半徑,得出沒有意義的數;次序永遠是整圓先行。
  3. 第3步:四分之一圓的例子圓心角 90° 的扇形:90 ÷ 360 = 14,所以它的面積是整圓的四分之一。半徑 2 厘米時,整圓面積 = 3.14 × 2 × 2 = 12.56 平方厘米,扇形面積 = 12.56 ÷ 4 = 3.14 平方厘米。這是扇形面積的基本例子,四分之一圓在生活中很常見,例如被切成四等份的薄餅。計算次序是先整圓、後比例。常見錯誤是把 90 ÷ 360 寫成 360 ÷ 90,得出 4 倍而不是四分之一,方向完全相反;完成後檢查扇形面積必定小於整圓面積,大過就一定錯。
  4. 第4步:半圓的例子圓心角 180° 的扇形就是半圓:180 ÷ 360 = 12,面積是整圓的一半。半徑 2 厘米時,整圓 12.56 平方厘米,半圓就是 12.56 ÷ 2 = 6.28 平方厘米。半圓是扇形的重要特例,因為 180° 正好是 360° 的一半,直徑就是它的直邊。記住這個特例可以幫助驗證一般結果:任何扇形面積都應介於 0 與整圓面積之間,半圓正好在中間。常見錯誤是半圓與四分之一圓混淆,把 12 與 14 用反;計算後與直觀大小比較一下就能分辨。
  5. 第5步:任意角度圓心角 60°、半徑 3 厘米的扇形:整圓面積 = 3.14 × 3 × 3 = 28.26 平方厘米;比例 = 60 ÷ 360 = 16;扇形面積 = 28.26 ÷ 6 = 4.71 平方厘米。三步井然有序:整圓、比例、扇形,每步寫清楚,檢查就容易。為什麼比例是 16?因為 60° 只有 360° 的六分之一,切六塊這樣的扇形正好拼成整圓。常見錯誤是把 3 × 3 算成 6,正確是 9,導致整圓面積錯成 18.84,扇形也跟著錯;平方是自乘,計算時要格外小心。
  6. 第6步:反推整圓知道扇形面積也可以反求整圓:一個 90° 扇形面積 3.14 平方厘米,佔整圓的 14,所以整圓 = 3.14 × 4 = 12.56 平方厘米。為什麼可以反推?因為乘與除互相抵消,正算是整圓除以 4,反算就乘回 4。這種逆向思維在應用題很常見,例如知道扇形面積與角度,反過來求半徑。正算和反算都要熟練,公式才能用活。常見錯誤是反算時仍然用除法,得出 0.785 這種更小的數;想清楚扇形只是部分,由部分求全體必用乘法。

4圖解 Diagrams

扇形與圓心角 Sectors and angles半徑 r圓心角 90°扇形 sector:由兩條半徑夾住一段弧90° = 全圓 1/4180° = 半圓 360° = 全圓圓心角多大,扇形就佔圓的幾分之幾——pizza 切件就係扇形
圖 1:扇形與圓心角
圓面積:切件拼成長方形 Area of a circle拼成近似長方形長 = πr(半圓周)闊 = r面積 = 長 × 闊 = πr × r = πr²切得越細件,拼出嚟越似長方形——8 件已經睇到個勢
圖 2:圓面積:切件拼長方形

5例題示範 Example

例題:一個 90° 扇形,半徑 2 厘米,它的面積是多少?(π 用 3.14)

  1. 先算整個圓的面積:3.14 × 2 × 2 = 12.56 cm²。
  2. 再算扇形佔整圓多少:90 ÷ 360 = 14。
  3. 扇形面積 = 12.56 ÷ 4 = 3.14 cm²。
  4. 一條式覆核:12.56 × 90360 = 12.56 × 14 = 3.14,與前面一致。
  5. 答案:扇形的面積是 3.14 cm²。計算分三步:先算整圓面積 12.56 cm²,再算圓心角佔的比例 90 ÷ 360 = 14,最後把整圓面積乘 14 得 3.14。用一條式覆核 12.56 × 90360 = 3.14,結果與分步計算一致,說明答案正確。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 用整個圓面積當扇形面積。
✓ 記得乘角度比例:× 圓心角 ÷ 360。
✗ 比例倒轉:90° 扇形乘 360 ÷ 90 = 4 倍。
✓ 扇形是圓的一部分,只會小於成圓:× 14。
✗ 半徑直徑撈亂:d = 4 當 r = 4 來計。
✓ 先用半徑:d = 4 → r = 2。
✗ 扇形面積單位寫 cm。
✓ 面積用 cm²。

75 題快測 Quick check

Q190° 扇形、r = 2 cm,面積多少?

Q2180° 扇形、r = 2 cm,面積多少?

Q360° 扇形佔整個圓幾分之幾?

Q490° 扇形、r = 6 cm(成圓 113.04),扇形面積多少?

Q5整個圓的圓心角是多少度?

8重點回顧 Recap

  • 扇形 = 圓的一部分(薄餅一塊)
  • 扇形面積 = 圓面積 × 圓心角 ÷ 360
  • 90° = 四分一圓;180° = 半圓
  • 先計成圓,再按比例縮小
  • 知扇形面積可以反乘回找成圓

同級其他科

同一科其他級別