1、第 13 讲 长方体和正方体(一)一、知识要点在数学竞赛中,有许多有关长方体、正方体的问题。解答稍复杂的立体图形问题要注意几点:1. 必须以基本概念和方法为基础,同时把构成几何图形的诸多条件沟通起来;2. 依赖已经积累的空间观念,观察经过割、补后物体的表面积或体积所发生的变化;3. 求一些不规则的物体体积时,可以通过变形的方法来解决。二、精讲精练【例题 1】 一个零件形状大小如下图:算一算,它的体积是多少立方厘米?表面积是多少平方厘米?(单位:厘米)练习 1:1.一个长 5 厘米,宽 1 厘米,高 3 厘米的长方体,被切去一块后(如下左图),剩下部分的表面积和体积各是多少?112.有一个长 8
2、 厘米,宽 1 厘米,高 3 厘米的长方体木块,在它的左右两角各切掉一个正方体(如上右图),求切掉正方体后的表面积和体积各是多少?【例题 2】 有一个长方体形状的零件,中间挖去一个正方体的孔(如图),你能算出它的体积和表面积吗?(单位:厘米)练习 2:1.有一个形状如下图的零件,求它的体积和表面积。(单位:厘米)。 第 1 题第 2 题第 3 题2. 有一个棱长是 4 厘米的正方体,从它的一个顶点处挖去一个棱长是 1 厘米的正方体后,剩下物体的体积和表面积各是多少? 3. 如果把上题中挖下的小正方体粘在另一个面上(如图),那么得到的物体的体积和表面积各是多少?【例题 3】 一个正方体和一个长方
3、体拼成了一个新的长方体,拼成的长方体的表面积比原来的长方体的表面积增加了 50 平方厘米。原正方体的表面积是多少平方厘米?练习 3:1. 把两个完全一样的长方体木块粘成一个大长方体,这个大长方体的表面积比原来两个长方体的表面积的和减少了 46 平方厘米,而长是原来长方体的 2倍。如果拼成的长方体的长是 24 厘米,那么它的体积是多少立方厘米?2. 一根长 80 厘米,宽和高都是 12 厘米的长方体钢材,从钢材的一端锯下一个最大的正方体后,它的表面积减少了多少平方厘米?【例题 4】 把 11 块相同的长方体砖拼成一个大长方体。已知每块砖的体积是 288 立方厘米,求大长方体的表面积。练习 4:1
4、. 一块小正方体的表面积是 6 平方厘米,那么,由1000 个这样的小正方体所组成的大正方体的表面积是多少平方厘米?2. 一个长方体的体积是 385 立方厘米,且长、宽、高都是质数,求这个长方体的表面积。【例题 5】 一个长方体,前面和上面的面积之和是 209 平方厘米,这个长方体的长、宽、高以厘米为单位的数都是质数。这个长方体的体积和表面积各是多少?练习 5:1. 有一个长方体,它的前面和上面的面积和是 88 平方厘米,且长、宽、高都是质数,那么这个长方体的体积是多少?2. 一个长方体的长、宽、高是三个连续偶数,体积是 192 立方厘米,求它的表面积。三、课后作业1. 把一根长 2 米的长方
5、体木料锯成 1 米长的两段,表面积增加了 2 平方分米,求这根木料原来的体积。2. 把 4 块棱长都是 2 分米的正方体粘成一个长方体,它们的表面积最多会减少多少平方分米?3. 有 24 个正方体,每个正方体的体积都是 1 立方厘米,用这些正方体可以拼成几种不同的长方体? 4. 一个长方体和一个正方体的棱长之和相等,已知长方体长、宽、高分别是 16 分米、4 分米、25 分米,求正方体体积。第 13 讲 长方体和正方体(一)(答案)一、知识要点在数学竞赛中,有许多有关长方体、正方体的问题。解答稍复杂的立体图形问题要注意几点:1. 必须以基本概念和方法为基础,同时把构成几何图形的诸多条件沟通起来
6、;2. 依赖已经积累的空间观念,观察经过割、补后物体的表面积或体积所发生的变化;3. 求一些不规则的物体体积时,可以通过变形的方法来解决。二、精讲精练【例题 1】 一个零件形状大小如下图:算一算,它的体积是多少立方厘米?表面积是多少平方厘米?(单位:厘米)【思路导航】(1)可以把零件沿虚线分成两部分来求它的体积,左边的长方体体积是 1042=80(立方厘米),右边的长方体的体积是10(62)2=80(立方厘米),整个零件的体积是802=160(立方厘米);(2)求这个零件的表面积,看起来比较复杂,其实,朝上的两个面的面积和正好与朝下的一个面的面积相等;朝右的两个面的面积和正好与朝左的一个面的面
7、积相等。因此,此零件的表面积就是(10610422)2=232(平方厘米)。想一想: 你还能用别的方法来计算它的体积吗?练习 1:1.一个长 5 厘米,宽 1 厘米,高 3 厘米的长方体,被切去一块后(如图),剩下部分的表面积和体积各是多少?2. 把一根长 2 米的长方体木料锯成1 米长的两段,表面积增加了 2 平方分米,求这根木料原来的体积。3. 有一个长 8 厘米,宽 1 厘米,高 3 厘米的长方体木块,在它的左右两角各切掉一个正方体(如图), 求切掉正方体后的表面积和体积各是多少?【答案】1.表面积=(51+53+31)2-113+113=46(平方厘米) 体积=513-111=14(立
8、方厘米)2.底面积 22=1(平方分米)2 米=20 分米,则这个长方体木料体积为120=20(立方分米)3.表面积=(81+83+13)2-114=66(平方厘米) 体积=813-1112=22(立方厘米)【例题 2】 有一个长方体形状的零件,中间挖去一个正方体的孔(如图),你能算出它的体积和表面积吗?(单位:厘米)【思路导航】(1)先求出长方体的体积,856=240(立方厘米),由于挖去了一个孔,所以体积减少了222=8(立方厘米),这个零件的体积是 2408=232(立方厘米);(2)长方体完整的表面积是(858665)2=236(平方厘米),但由于挖去了一个孔,它的表面积减少了一个(2
9、2)平方厘米的面,同时又增加了凹进去的5 个(22) 平方厘米的面,因此,这个零件的表面积是236224=252(平方厘米)。练习 2:1.有一个形状如下图的零件,求它的体积和表面积。(单位:厘米)。2. 有一个棱长是4 厘米的正方体,从它的一个顶点处挖去一个棱长是1 厘米的正方体后,剩下物体的体积和表面积各是多少?3. 如果把上题中挖下的小正方体粘在另一个面上(如图),那么得到的物体的体积和表面积各是多少?【答案】1.长方体表面积=(64+62+42)2=88(平方厘米) 零件表面积=88+224=104(平方厘米)零件体积=642+222=56(立方厘米)2.表面积=446=96(平方厘米
10、)体积=444-111=63(立方厘米)3.表面积=446+115-111=100(平方厘米)体积=444=64(立方厘米)【例题 3】 一个正方体和一个长方体拼成了一个新的长方体,拼成的长方体的表面积比原来的长方体的表面积增加了 50 平方厘米。原正方体的表面积是多少平方厘米?【思路导航】一个正方体和一个长方体拼成新的长方体,其表面积比原来的长方体增加了4 块正方形的面积,每块正方形的面积是504=12.5(平方厘米)。正方体有6 个这样的面,所以,原来正方体的表面积是 12.56=75(平方厘米)。练习 3:1.把两个完全一样的长方体木块粘成一个大长方体,这个大长方体的表面积比原来两个长方
11、体的表面积的和减少了46 平方厘米,而长是原来长方体的2 倍。如果拼成的长方体的长是24 厘米,那么它的体积是多少立方厘米?2. 一根长 80 厘米,宽和高都是12 厘米的长方体钢材,从钢材的一端锯下一个最大的正方体后,它的表面积减少了多少平方厘米?3. 把 4 块棱长都是 2 分米的正方体粘成一个长方体,它们的表面积最多会减少多少平方分米?【答案】1.46224=552(立方厘米)2.12124=576(平方厘米)3.228=32(平方分米)【例题 4】 把 11 块相同的长方体砖拼成一个大长方体。已知每块砖的体积是288 立方厘米,求大长方体的表面积。【思路导航】要求大长方体的表面积,必须
12、知道它的长、宽和高。我们用 a、b、h 分别表示小长方体的长、宽、高,显然,a=4h,即h=1/4a,2a=3b 即 b=2/3a,砖的体积是a*2/3a*1/4a=1/6a3。由1/6a3=288 可知,a=12.b=2/3*12=8,h=1/4*12=3。大长方体的长是122=24 厘米,宽 12 厘米,高是 83=11 厘米,表面积就不难求了。练习 4:1.一块小正方体的表面积是6 平方厘米,那么,由 1000 个这样的小正方体所组成的大正方体的表面积是多少平方厘米?2. 一个长方体的体积是385 立方厘米,且长、宽、高都是质数,求这个长方体的表面积。3. 有 24 个正方体,每个正方体
13、的体积都是1 立方厘米,用这些正方体可以拼成几种不同的长方体? 用图画出来。 【答案】1.661006=600(平方厘米)2.385=5711 表面积=(57+511+711)2=334(平方厘米)3.1124、1212、243、226、138、146【例题 5】 一个长方体,前面和上面的面积之和是209 平方厘米,这个长方体的长、宽、高以厘为为单位的数都是质数。这个长方体的体积和表面积各是多少?【思路导航】长方体的前面和上面的面积是长宽长高=长(宽高),由于此长方体的长、宽、高用厘米为单位的数都是质数,所以有209=1119=11(172),即长、宽、高分别为11、17、2 厘米。知道了长、宽、高求体积和表面积就容易了。练习 5:1.有一个长方体,它的前面和上面的面积和是88 平方厘米,且长、宽、高都是质数,那么这个长方体的体积是多少?2. 一个长方体的长、宽、高是三个连续偶数,体积是960 立方厘米,求它的表面积。3. 一个长方体和一个正方体的棱长之长相等,已知长方体长、宽、高分别是6 分米、4 分米、2 分米, 求正方体体积。【答案】1.1153=165(立方厘米)2.2(1210+128+108)=592(平方厘米)3.长方体棱长=4(6+4+2)=48(分米)正方体棱长=4812=4(分米)正方体体积=444=64(立方分米)
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