使用 Python 计算球的体积和表面积

在日常的数学计算中，球的体积和表面积的计算是一个非常常见的问题。本文将通过一个简单的 Python 程序，演示如何根据用户输入的球的半径，计算并输出球的体积和表面积。

数学公式

首先，需要知道球的体积和表面积的计算公式：

球的体积公式：

          其中,是球的半径， 是圆周率，约为 3.14159。

球的表面积公式：

       

Python 实现

以下是实现该功能的 Python 程序：

import math


def calculate_sphere_properties():
    try:
        # 从键盘读取半径
        radius = float(input("请输入球的半径（单位：米）："))

        if radius <= 0:
            print("半径必须是正数，请重新运行程序。")
            return

        # 计算体积和表面积
        volume = (4 / 3) * math.pi * math.pow(radius, 3)
        surface_area = 4 * math.pi * math.pow(radius, 2)

        # 输出结果，保留两位小数
        print(f"球的体积为：{volume:.2f} 立方米")
        print(f"球的表面积为：{surface_area:.2f} 平方米")
    except ValueError:
        print("输入无效，请输入一个数字。")


# 调用函数
if __name__ == "__main__":
    calculate_sphere_properties()

代码解析

1. 输入验证： 通过 input 函数输入球的半径。如果输入不是有效数字或者小于等于 0，程序会提示重新运行。

2. 数学计算： 使用 math.pi 提供圆周率，math.pow 进行幂运算，计算球的体积和表面积。

3. 结果格式化： 通过 Python 的字符串格式化功能（:.2f），确保输出结果保留两位小数。

示例运行

以下是程序的一个运行示例：