1、获取更多培训机构专属优质教育资源,请加微信:weiliuxiao01学科教师辅导讲义学员编号: 年 级:五年级课 时 数:3学员姓名:辅导科目:奥数学科教师:授课主题第12讲长方体和正方体授课类型T同步课堂P实战演练S归纳总结教学目标1、能够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。授课日期及时段T(Textbook-Based)同步课堂知识梳理一、专题简析在数学竞赛中,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
2、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、常见问题在长方体、正方体问题中,我们还会常常遇到这样一些情况:把一个物体变形为另一种形状的物体;把两个物体熔化后铸成一个物体;把一个物体浸入水中,物体在水中会占领一部分的体积。解答上述问题,必须掌握这样几点:1、将一个物体变形为另一种形状的物体(不计损耗),体积不变;2、两个物体熔化成一个物体后,新物体的体积是原来物体体积的和;3、物体浸入水中,排开的水的体积等于物体的体积。解答有关长方体和正方体
3、的拼、切问题,除了要切实掌握长方体、正方体的特征,熟悉计算方法,仔细分析每一步操作后表面几何体积的等比情况外,还必须知道:把一个长方体或正方体沿水平方向或垂直方向切割成两部分,新增加的表面积等于切面面积的两倍。典例分析考点一:重合或者挖出立体的面积及体积例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)【解析】(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
4、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积相等。因此,此零件的表面积就是(10610422)2=232(平方厘米)。例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)【解析】(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(22)平方厘米的面,同时又增加了凹进去的5个(22)平方厘
5、米的面,因此,这个零件的表面积是236224=252(平方厘米)。例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?【解析】 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)。考点二:已知面积求体积或者已知体积求面积例1、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。【解析】 要求大长方体的表面积
6、,必须知道它的长、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。例2、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?【解析】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=11
7、19=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。考点三:体积转换例1、有两个无盖的长方体水箱,甲水箱里有水,乙水箱空着。从里面量,甲水箱长40厘米,宽32厘米,水面高20厘米;乙水箱长30厘米,宽24厘米,深25厘米。将甲水箱中部分水倒入乙水箱,使两箱水面高度一样,现在水面高多少厘米?【解析】由于后来两个水箱里的水面的高度一样,我们可以这样思考:把两个水箱并靠在一起,水的体积就是(甲水箱的底面积+乙水箱的底面)水面的高度。这样,我们只要先求出原来甲水箱中的体积:403220=25600(立方厘米),再除以两只水箱的底面积和:40323024=
8、2000(平方厘米),就能得到后来水面的高度。例2、有一个长方体容器,从里面量长5分米、宽4分米、高6分米,里面注有水,水深3分米。如果把一块边长2分米的正方体铁块浸入水中,水面上升多少分米?【解析】铁块的体积是222=8(立方分米),把它浸入水中后,它就占了8立方分米的空间,因此,水上升的体积也就是8立方分米,用这个体积除以底面积(54)就能得到水上升的高度了。例3、有一个长方体容器(如下图),长30厘米、宽20厘米、高10厘米,里面的水深6厘米。如果把这个容器盖紧,再朝左竖起来,里面的水深应该是多少厘米?【解析】首先求出水的体积:30206=3600(立方厘米)。当容器竖起来以后,水流动了
9、,但体积没有变,这时水的形状是一个底面积是2010=200平方厘米的长方体。只要用体积除以底面积就知道现在水的深度了。例4、长方体不同的三个面的面积分别为10平方厘米、15平方厘米和6平方厘米。这个长方体的体积是多少立方厘米?【解析】长方体不同的三个面的面积分别是长宽、长高、宽高得来的。因此,15106=(长宽高)(长宽高),而15106=900=3030。所以,这个长方体的体积是30立方厘米。考点四:分割图形例1、 一个棱长为6厘米的正方体木块,如果把它锯成棱长为2厘米的正方体若干块,表面积增加多少厘米?【解析】把棱长为6厘米的正方体锯成棱长为2厘米的正方体,可以按下图中的线共锯6次,每锯一
10、次就增加两个66=36平方厘米的面,锯6次共增加3626=432平方厘米的面积。因此,锯好后表面积增加432平方厘米。例2、 有一个正方体木块,把它分成两个长方体后,表面积增加了24平方厘米,这个正方体木块原来的表面积是多少平方厘米?【解析】把正方体分成两个长方体后,增加了两个面,每个面的面积是242=12平方厘米,而正方体有6个这样的面。所以原正方体的表面积是126=72平方厘米。例3、 一个正方体的表面涂满了红色,然后如下图切开,切开的小正方体中:(1)三个面涂有红色的有几个?(2)二个面涂有红色的有几个?(3)一个面涂有红色的有几个?(4)六个面都没有涂色的有几个?【解析】 按题中的要求
11、切,切成的小正方体一共有333=27个。(1)三个面涂有红色的小正方体在大正方体的顶点处,共有8个;(2)二个面涂有红色的小正方体在大正方体的棱上,共有112=12个;(3)一个面涂有红色的小正方体在大正方体的六个面上,共有16=6个;(4)六个面都没有涂色的在大正方体的中间,有27(8126)=1个。例4、 一个长方体的长、宽、高分别是6厘米、5厘米和4厘米,若把它切割成三个体积相等的小长方体,这三个小长方体表面积的和最大是多少平方厘米?【解析】这个长方体原来的表面积是(656454)2=148平方厘米,每切割一刀,增加2个面。切成三个体积相等的小长方体要切2刀,一共增加22=4个面。要求表
12、面积和最大,应该增加4个65=30平方厘米的面。所以,三个小长方体表面积和最大是148654=268平方厘米。P(Practice-Oriented)实战演练实战演练 课堂狙击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?【解析】表面积与原来相等。体积比原来少了一个长、宽、高都是1厘米的一块。原来表面积=剩下部分的表面积=(51+13+35)2=46(平方厘米),原来体积=513=15(立方厘米),剩下部分的体积=15-111=14(立方厘米)。2、有一个形状如下图的零件,求它的体积和表面积。(单位:厘米)。【解析】表面积就是正方体与长方体
13、表面积之和减去2个正方体的底面面积。体积就是长方体与正方体体积之和。表面积=2(26+24+46)+2223=112(平方厘米),体积=264+222=56(立方厘米)3、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【解析】表面积没有发生变化,体积就是大正方体减去挖去的小正方体。表面积=446=48(平方厘米),体积=444-111=63(立方厘米)4、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
14、多少立方厘米?【解析】由图可以看出,减少的表面积就是原来2倍的长方体的宽高。所以大长方体侧面表面积是23平方厘米。所以大长方体的体积=2324=552立方厘米。5、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?【解析】小正方体的表面积是6平方厘米,其长就是1厘米。1000个这样的小正方体所组成的大正方体的长是1001=100(厘米),其表面积=1001006=6立方米6、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?【解析】前面和上面的面积和是88平方厘米。即长(宽+高)=88=
15、11(3+5),所以长方体的体积=1135=165立方厘米。7、将表面积分别为54平方厘米、96平方厘米和150平方厘米的三个铁质正方体熔成一个大正方体(不计损耗),求这个大正方体的体积。【解析】因为正方体的六个面都相等,而54=69=6(33),所以这个正方体的棱是3厘米。用同样的方法求出另两个正方体的棱长:96=6(44),棱长是4厘米;150=6(55),棱长是5厘米。知道了棱长就可以分别算出它们的体积,这个大正方体的体积就等于它们的体积和。 课后反击1、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?【解析】
16、表面积减少了4个11,面积=2(81+83+13)-4=66平方厘米。体积=813-2111=22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?【解析】减少了4个正方体的底面面积即41212=576平方厘米。3、有一个小金鱼缸,长4分米、宽3分米、水深2分米。把一块假山石浸入水中后,水面上升0.8分米。这块假山石的体积是多少立方分米?【解析】假山石的体积=430.8=9.6立方分米4、一个长方体,不同的三个面的面积分别是35平方厘米、21平方厘米和15平方厘米,且长、宽、高都是质数,这个长方体的体积是多少立方厘米?
17、【解析】35=35,21=37,15=35。所以体积=357=105立方厘米5、一个长方体的体积是48立方厘米,并且长、宽、高是三个连续的偶数。这个长方体的表面积是多少平方厘米?【解析】48=246。表面积=2(24+46+26)=88平方厘米6、把一个正方体的六个面都涂上红色,然后把它锯两次锯成4个同样的小长方体,没有涂颜色的面积是60平方厘米。求涂上红色的面积一共是多少平方厘米?【解析】没有涂颜色的面的对面合起来就是正方体的表面积。所以涂上红色面积是60平方厘米直击赛场S(Summary-Embedded)归纳总结重点回顾在长方体、正方体问题中,我们还会常常遇到这样一些情况:把一个物体变形
18、为另一种形状的物体;把两个物体熔化后铸成一个物体;把一个物体浸入水中,物体在水中会占领一部分的体积。解答上述问题,必须掌握这样几点:1、将一个物体变形为另一种形状的物体(不计损耗),体积不变;2、两个物体熔化成一个物体后,新物体的体积是原来物体体积的和;3、物体浸入水中,排开的水的体积等于物体的体积。解答有关长方体和正方体的拼、切问题,除了要切实掌握长方体、正方体的特征,熟悉计算方法,仔细分析每一步操作后表面几何体积的等比情况外,还必须知道:把一个长方体或正方体沿水平方向或垂直方向切割成两部分,新增加的表面积等于切面面积的两倍。名师点拨在数学竞赛中,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。学霸经验 本节课我学到 我需要努力的地方是获取更多培训机构专属优质教育资源,请加微信:weiliuxiao01