内容正文:
4.4 有趣的测量
学习重难点
学习目标
1、掌握不规则物体体积的测量方法。(重点)
2、经历测量石块体积的实验过程,探索不规则物体体积的测量方法,渗透转化思想。(难点)
1、经历测量石块体积的实验过程,探索不规则物体体积的测量方法。
2、掌握不规则物体体积的测量方法,会测量不规则物体的体积。
3、在实践与探究过程中,尝试用多种方法解决实际问题。
知识点一有趣的测量
1、在测量不规则物体的体积时,一般都是把不规则物体的体积转化成可测量的物体的体积。常用的方法有两种:
(1)统计升高法:将不规则的物体浸入规则的盛有水的容器,水面会升高,升高的水的体积(没有水溢出)就是不规则物体的体积。
(2)排水法:将不规则的物体浸入盛满水的容器中,溢出的水的体积就是不规则物体的体积。
题型一根据水面升高求不规则图形的面积
1.一个长方体容器,底面长2分米、宽1.5分米,放入一个土豆后水面升高了0.2分米,这个土豆的体积是多少?
【答案】0.6立方分米
【分析】由题意可知,这个土豆的体积等于上升部分水的体积,上升部分水的体积=容器的长×容器的宽×上升部分水的高度,据此解答。
【解答】2×1.5×0.2
=3×0.2
=0.6(立方分米)
答:这个土豆的体积是0.6立方分米。
2.把一个不规则的铁块完全浸没在一个长5分米,宽4分米,高3分米的长方体容器中,放入铁块前水面的高度是2.3分米,放入铁块后水面上升到2.7分米,这个铁块的体积是多少立方分米?
【答案】8立方分米
【分析】根据题意,这个铁块的体积等于上升的水的体积,而上升的水的形状是长5分米,宽4分米,高(2.7-2.3)分米的长方体,根据长方体的体积=长×宽×高,代入数据计算即可解答。
【解答】5×4×(2.7-2.3)
=5×4×0.4
=8(立方分米)
答:这个铁块的体积是8立方分米。
3.仔细观察下图,石块的体积是多少立方厘米?(容器底面是正方形)
【答案】200立方厘米
【分析】看图可知,浸入石块水面上升了(8-6)厘米,水面上升的体积就是石块的体积,根据长方体体积公式,容器底面积×水面上升的高度=石块的体积,据此列式解答。
【解答】
(立方厘米)
答:石块的体积是200立方厘米。
题型二用排水法求不规则图形的面积
4.东东在巽寮湾赶海时捡了一些漂亮的贝壳和石头,体积共为27立方分米,家里有一个长方体玻璃缸(无盖),量得它的长8分米,宽是5分米,高是6分米。(玻璃厚度忽略不计)
(1)做这个长方体玻璃鱼缸至少需要平方分米玻璃?
(2)已知鱼缸内水深5.4分米,如果这些贝壳和石头一起放入鱼缸,鱼缸里的水会溢出吗?如果溢出,溢出多少升?
【答案】(1)196平方分米
(2)会溢出;3升
【分析】(1)求做这个长方体玻璃鱼缸需要玻璃的面积,就是求这个长方体鱼缸5个面的面积和;根据长方体表面积公式:表面积=长×宽+(长×高+宽×高)×2,代入数据,即可解答。
(2)根据长方体体积公式:体积=长×宽×高,代入数据,求出这个长方体鱼缸的体积,再求长方体鱼缸内水的体积,再用水的体积+贝壳和石头的体积求出水、贝壳、石头的体积和,再和长方体鱼缸的体积比较,如果鱼缸的体积大于水、贝壳和石头的体积,则水不会溢出,如果鱼缸的体积小于水、贝壳和石头的体积,则水会溢出,用水+贝壳和石头的体积-鱼缸的体积,即可求出溢出的水的体积,据此解答,注意单位名数的换算。
【解答】(1)8×5+(8×6+5×6)×2
=40+(48+30)×2
=40+78×2
=40+156
=196(平方分米)
答:做这个长方体鱼缸至少需要196平方分米的玻璃。
(2)8×5×6=240(立方分米)
8×5×5.4
=40×5.4
=216(立方分米)
216+27=243(立方分米)
240<243,水会溢出。
243-240=3(立方分米)
3立方分米=3升
答:鱼缸的水会溢出,溢出3升。
5.一个正方体的容器,从里面量棱长为3分米,水深2.8分米,将一块石头完全浸没在水中,这时溢出水1.8升。这块石头的体积是多少立方分米?
【答案】3.6立方分米
【分析】正方体体积=棱长×棱长×棱长,长方体体积=长×宽×高,由此求出正方体容器的体积以及水的体积。将正方体的体积减去水的体积,再将差加上溢出水的体积,即可求出石头的体积。
【解答】1.8升=1.8立方分米
3×3×3-3×3×2.8+1.8
=27-25.2+1.8
=3.6(立方分米)
答:这块石头的体积是3.6立方分米。
6.一个长方体的玻璃缸(如下图),缸内有一些水,水面距离上沿0.6分米。准备在缸内放入一块体积是60立方分米的假山石(假山石能全部浸入水中),会溢出多少立方分米的水?
【答案】12立方分米
【分析】
根据长方体的体积=长×宽×高,求出水面至上沿的体积,再用假山石的体积减去水面至上沿的体积即可解答。
【解答】60-10×8×0.6
=60-80×0.6
=60-48
=12(立方分米)
答:会溢出12立方分米的水。
一、选择题
1.家庭饲养观赏鱼不但可以陶冶情操,还能为家居环境带来生机和活力。黄老师家有一个从里面量长是5dm、宽是3dm的长方体鱼缸。如果把鱼缸里面的某条金鱼捉出来,水面下降1cm,这条金鱼的体积是( )dm3。
A.1.5 B.15 C.150 D.1500
2.一个长方体水缸从内测量得它的长为6分米,宽为4分米,高为5分米,原来的水深是3分米。将一个西红柿完全浸没在水中后现在的水深是3.4分米,这个西红柿的体积是( )立方分米。
A.4.8 B.9.6 C.12
3.将两块大小不同的鹅卵石分别放入两个大小不同、同样装满水的杯子里,石头全部沉入水中,( )满出来的水一定会多一些。
A.较大的杯子里
B.较小的杯子里
C.放入体积较大鹅卵石的杯子里
D.没有确定哪块鹅卵石放入哪个杯子,所以无法确定哪个杯子
4.把一块石头完全浸没在一个长10cm、宽8cm、高6cm的长方体容器的水里,水深5cm,取出石头后,水深4.5cm。这块石头的体积是( )。
A.40 B.480 C.360
5.如图是乐乐比较鸡蛋和鹅卵石的体积时做的实验(单位:厘米),求鸡蛋比鹅卵石小多少立方厘米,所列算式正确的是( )。
A.12×8×10-12×8×8.5 B.12×8×8.5-12×8×8
C.12×8×(10-8.5)-12×8×(8.5-8) D.12×8×(10-8)-12×8×(8.5-8)
二、填空题
6.一个棱长的正方体容器装满水,放入一块石头,溢出了的水。再把石头捞出来,这时水面高度为( )。
7.一个长方体水箱,从里面量长是25cm,宽是14cm,水箱中浸没着一个钢球(水未溢出),水深15cm,取出钢球后,水深12cm,这个钢球的体积是( )cm3。
8.古希腊数学家阿基米德发现当他坐进澡盆里时,看到水往外流,于是将一顶皇冠放进装满水的盆里,由此测出了皇冠的体积。如图,是根据阿基米德的方法,把一顶皇冠放进一个长12厘米,宽12厘米,高15厘米的装满水的长方体容器中,这顶皇冠的体积是( )立方厘米。
9.下图是一个装有水的长方体容器,将一个正方体铁块完全浸入水中后,水面上升了1.6cm,水未溢出,这个正方体铁块的体积是( )cm3。
10.一个无盖的长方体玻璃容器,长40厘米,宽15厘米,高40厘米,里面盛有一些红色溶液。淘气想知道溶液的深度,他将一根底面边长5厘米,长1米的木条垂直插到容器底部,取出后量得木条被染红的部分长36厘米。原来容器内红色溶液深( )厘米。
三、解答题
11.一个长方体容器,底面长2分米、宽1.5分米,放入一个土豆后水面升高了0.2分米,这个土豆的体积是多少?
12.一个无水鱼缸(如图)中放有一块高28厘米,体积为4200立方厘米的假山石,如果自来水管以每分7立方分米的流量向鱼缸内注水,至少要多少分钟才能将假山石完全淹没?
13.东东在巽寮湾赶海时捡了一些漂亮的贝壳和石头,体积共为27立方分米,家里有一个长方体玻璃缸(无盖),量得它的长8分米,宽是5分米,高是6分米。(玻璃厚度忽略不计)
(1)做这个长方体玻璃鱼缸至少需要平方分米玻璃?
(2)已知鱼缸内水深5.4分米,如果这些贝壳和石头一起放入鱼缸,鱼缸里的水会溢出吗?如果溢出,溢出多少升?
14.如图,仓库里有A、B两种规格的铁皮各若干张,从中选出5张铁皮焊成一个无盖水箱。
(1)你能想出几种不同的选法?并算出每种选法做成的水箱容积各是多少升?
(2)如果选定容积最大且节省材料的方法做成水箱,请你算出需要多少平方分米铁皮?
(3)用(2)中做成的水箱盛水105升,浸没一个铁块后,水面离箱口0.5分米,铁块的体积是多少立方分米?
参考答案
1.【分析】水面下降的体积就是某条金鱼的体积,根据下降的水的体积=长×宽×水下降的高度,代入数据即可解答。
【解答】1cm=0.1dm
5×3×0.1
=15×0.1
=1.5(dm3)
所以这条金鱼的体积是1.5。
故答案为:A
2.【分析】根据题意,西红柿的体积等于上升的水的体积。上升的水可以看作长6分米,宽4分米,高(3.4-3)分米的长方体,根据长方体的体积=长×宽×高,代入数据计算即可解答。
【解答】6×4×(3.4-3)
=24×0.4
=9.6(立方分米)
则这个西红柿的体积是9.6立方分米。
故答案为:B
3.【分析】根据题意,放入鹅卵石后,石头全部沉入水中,水溢出,容器里的水少了,由此可知,水少的体积等于溢出的水的体积,同时也是该鹅卵石的体积,据此比较即可。
【解答】由分析可得:
两个大小不同、同样装满水的杯子,放入鹅卵石后,都会满出来水,满出水的体积就是鹅卵石的体积,鹅卵石越大,即体积越大,满出的水就会多。所以放入体积较大鹅卵石的杯子,满出来的水会多一些。
故答案为:C
【点评】本题考查了如果通过转化,把一个不规则图形的体积转化成规则物体的体积,解题的关键是原来容器的水都是满的,从而得出满出水的体积即不规则物体的体积。
4.【分析】根据题意可知,水面下降部分的体积,就是石头的体积,高为下降的高度,根据长方体体积公式:体积=长×宽×高,代入数据,即可解答。
【解答】10×8×(5-4.5)
=10×8×0.5
=80×0.5
=40(cm3)
把一块石头完全浸没在一个长10cm、宽8cm、高6cm的长方体容器的水里,水深5cm,取出石头后,水深4.5cm。这块石头的体积是80cm3。
故答案为:A
5.【分析】鸡蛋和鹅卵石的体积就是排开水的体积,放入鸡蛋水面从8厘米的高度上升到8.5厘米,也就是上升了0.5厘米,则鸡蛋的体积是一个长为12厘米,宽为8厘米,高为0.5厘米的长方体的体积;
放入鹅卵石水面从8.5厘米的高度上升到10厘米,也就是上升了1.5厘米,则鹅卵石的体积是一个长为12厘米,宽为8厘米,高为1.5厘米的长方体的体积;
鸡蛋比鹅卵石小的立方厘米=鹅卵石的体积-鸡蛋的体积。根据长方体的体积=长×宽×高,代入数据计算即可。
【解答】12×8×(10-8.5)-12×8×(8.5-8)
=12×8×1.5-12×8×0.5
=96×(1.5-0.5)
=96×1
=96(立方厘米)
则鸡蛋比鹅卵石小96立方厘米。
故答案为:C
6.【分析】根据正方体体积公式,可以求出该容器的体积,剩下水的体积=原来容器装满水的体积-溢出的水的体积,再根据正方体体积公式,用剩下水的体积除以正方体容器的底面积,代入数据可以求出此时的水面高度。
【解答】正方体容器体积:
10×10×10
=100×10
=1000(cm3)
250mL=250cm3
剩下水的体积为:
1000-250=750(cm3)
正方体容器底面积为:
10×10=100(cm2)
这时水面高度为:
750÷100=7.5(cm)
【点评】本题要有转化的思想,放入石头,溢出的水的体积,就是拿出石头后容器内少掉的水的体积,同时要熟练掌握正方体体积公式,注意计算中单位的换算。
7.【分析】根据题意可知,水面下降部分的体积就是这个钢球的体积,由于水面下降的部分是一个长方体的形状,根据长方体体积公式:体积=长×宽×高,代入数据,即可解答。
【解答】25×14×(15-12)
=350×3
=1050(cm3)
【点评】本题考查求不规则物体的体积,把不规则物体的体积转化为规则体积,再进行解答。
8.【分析】根据不规则物体的体积计算方法(排水法),皇冠的体积就是取出皇冠后容器中下降部分水的体积。根据长方体的体积计算方法V=abh,据此解答。
【解答】12×12×(15-12)
=144×3
=432(立方厘米)
【点评】此题主要考查不规则物体的体积计算方法,根据长方体的体积计算方法解答。
9.【分析】根据题意可知,水面上升部分的体积,就是这个正方体铁块的体积,根据长方体体积公式:体积=长×宽×水面上升的高度,代入数据,即可解答。
【解答】6×5×1.6
=30×1.6
=48(cm3)
这个正方体铁块的体积是48cm3。
10.【分析】根据长方体的体积=底面积×高=长×宽×高,先求出木条被染红的部分体积。再求出长40厘米,宽15厘米,高36厘米的长方体的体积(溶液的体积+木条被染红的部分体积),减去木条被染红的部分体积,即可求出溶液的体积。根据长方体的高(深)=体积÷底面积,用溶液的体积除以长方体玻璃容器的底面积,即可求出原来容器内红色溶液深多少厘米。
【解答】40×15×36-5×5×36
=(40×15-5×5)×36
=(600-25)×36
=575×36
=20700(立方厘米)
20700÷(40×15)
=20700÷600
=34.5(厘米)
原来容器内红色溶液深34.5厘米。
11.【分析】由题意可知,这个土豆的体积等于上升部分水的体积,上升部分水的体积=容器的长×容器的宽×上升部分水的高度,据此解答。
【解答】2×1.5×0.2
=3×0.2
=0.6(立方分米)
答:这个土豆的体积是0.6立方分米。
12.【分析】假山石高28厘米,只有水面高度达到28厘米,才能将假山石完全淹没。根据长方体的体积=长×宽×高,求出长45厘米,宽20厘米,高28厘米的长方体的体积(水与假山石的体积之和),再减去假山石的体积,就得注水的体积。根据1立方分米=1000立方厘米,将水的体积换算成立方分米。最后根据每分注水7立方分米,用水的体积除以7即可求出注水时间。
【解答】45×20×28-4200
=25200-4200
=21000(立方厘米)
21000立方厘米=21立方分米
21÷7=3(分钟)
答:至少要7分钟才能将假山石完全淹没。
13.【分析】(1)求做这个长方体玻璃鱼缸需要玻璃的面积,就是求这个长方体鱼缸5个面的面积和;根据长方体表面积公式:表面积=长×宽+(长×高+宽×高)×2,代入数据,即可解答。
(2)根据长方体体积公式:体积=长×宽×高,代入数据,求出这个长方体鱼缸的体积,再求长方体鱼缸内水的体积,再用水的体积+贝壳和石头的体积求出水、贝壳、石头的体积和,再和长方体鱼缸的体积比较,如果鱼缸的体积大于水、贝壳和石头的体积,则水不会溢出,如果鱼缸的体积小于水、贝壳和石头的体积,则水会溢出,用水+贝壳和石头的体积-鱼缸的体积,即可求出溢出的水的体积,据此解答,注意单位名数的换算。
【解答】(1)8×5+(8×6+5×6)×2
=40+(48+30)×2
=40+78×2
=40+156
=196(平方分米)
答:做这个长方体鱼缸至少需要196平方分米的玻璃。
(2)8×5×6=240(立方分米)
8×5×5.4
=40×5.4
=216(立方分米)
216+27=243(立方分米)
240<243,水会溢出。
243-240=3(立方分米)
3立方分米=3升
答:鱼缸的水会溢出,溢出3升。
14.【分析】(1)根据长方体的特征,长方体的6个面都是长方形(特殊情况有两个相对的面是正方形),相对面的面积相对。由此可知,有三种不同的选法,①选5张A;②选1张A和4张B;③选2张A和3张B。根据长方体的容积公式:V=abh,把数据分别代入公式解答。
(2)根据(1)所得容积,选出容积最大且表面积小的选法,第②和③容积一样大,但A的面积小于B,所以③的表面积小,计算需要铁皮的面积即可。
(3)根据长方体的体积公式:V=abh,把数据代入公式求出铁块和水的体积和,然后减去水的体积就是铁块的体积。
【解答】(1)第一种:选5张A,即是一个棱长为6分米的正方体:
6×6×6=216(立方分米)
216立方分米=216升
第二种:1张A和4张B,即是一个长6分米,宽6分米,高7分米的长方体:
7×6×6=252(立方分米)
252立方米=252升
第三种:2张A和3张B,即是一个长7分米,宽6分米,高6分米的长方体:
6×6×7=252(立方分米)
252立方分米=252升
(2)6×6×2+6×7×3
=72+126
=198(平方分米)
答:需要198平方分米铁皮。
(3)6×7×(6-0.5)
=42×5.5
=231(立方分米)
105升=105立方分米
231-105=126(立方分米)
答:铁块的体积是126立方分米。
【点评】此题主要考查长方体的表面积公式、容积(体积)公式的灵活运用,关键是熟记公式。
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