内容正文:
专题2 长方体和正方体-2025年五升六数学暑假专项提升
【要点一】长方体的特征
(1)长方体有 个面, 个顶点和 条棱。
(2)长方体相对的面一般是两个 (特殊情况有两个相对的面是正方形)。
(3)长方体相对的4条棱
【要点二】正方体的特征
(1)正方体有 个面, 个顶点和 条棱。
(2)正方体的6个面是
(3)正方体的12条棱
【要点三】长方体和正方体的棱长总和
(1)长方体的棱长总和=
(2)正方体的棱长总和=
【要点四】长方体和正方体的表面积
(1)长方体的表面积=
(2)正方体的表面积=
【要点五】长方体和正方体的体积
(1)长方体的体积= ,用字母表示:
(2)正方体的体积= ,用字母表示:
(3)长方体(或正方体)的体积= ,用字母表示:
【要点六】体积和体积单位,容积和容积单位
(1)体积的意义:物体所占空间的大小叫作物体的体积。
(2)常用的体积单位有
(3)容积的意义:容器所能容纳物体的体积,通常叫作它的容积。
(4)计量容积,一般用体积单位。计量液体的体积,常用容积单位
【要点七】体积(容积)单位间的进率及换算
(1)进率:1m³= dm³ 1dm³= cm³ 1L= mL
1cm³= mL 1dm³ = L
(2)高级单位小数点向右移低级单位,低级单位小数点向左移高级单位。
【易错点一】对长方体或正方体的特征认识不准确
(1)误认为长方体的6个面一定都是长方形。特殊情况有两个相对的面是正方形。
(2)误认为长方体最多只有4条棱长度相等,相交于同一个顶点的三条棱的长度一定不相等。特殊情况长方体可能有8条棱长度相等,如宽等于高时。
【易错点二】关于长方体或正方体表面积的认识或应用错误
(1)计算长方体的表面积时,计算出相交于同一个顶点的3个面的面积和后,一定不要忘记乘2。
(2)误认为长方体的长、宽或高中的一个量变化后,表面积也会有相同的变化。实际上,一个量的变化只引起长方体的4个面发生变化,另外2个面是不受影响的。例如,长变为原来的2倍后,只影响长和宽、长和高围成的4个面的面积,宽和高围成的2个面的面积是不变的。
(3)未根据实际情况灵活运用表面积计算公式。
例如,通风管、无盖鱼缸等物体的表面积并不是6个面的面积和。
(4)误认为长方体或正方体拼接后,表面积不变。实际上,拼接后的图形的表面积只包括露在外面的面的面积,要减去重合部分的面积。
【易错点三】对体积、容积及相应单位的理解不准确
(1)误认为物体形状改变后,体积也变了。实际上物体的体积是物体所占空间的大小,形状改变后体积并不会变化。
(2)混淆体积和容积,计算容器的体积要从外部测量数据,计算容器的容积要从内部测量数据。通常情况下,容器的体积要比容积大。
(3)混淆体积单位、面积单位、长度单位的进率。常用的相邻长度单位间的进率是10,常用的相邻面积单位间的进率是100,常用的相邻体积单位间的进率是1000。
(4)误认为计量容积只能用升和毫升作单位。实际上计量容积一般用体积单位,即体积单位适用于计量容积。计量液体的体积常用容积单位升和毫升。
拓展:3类实际问题
第一类:长方体或正方体表面积的实际运用
(1)计算长方体或正方体物体的表面积时,要明确物体包含哪些面。像无盖的水缸、无底的罩子等只需计算5个面的面积和;像通风管、水管等只需计算4个面的面积和。
(2)将物体拼接后,表面积会变小:将物体分割后,表面积会变大。变化的表面积是接触面或截面面积的2倍。
第二类:长方体或正方体体积的实际应用
(1)已知长方体物体的长、宽、高(或正方体物体的棱长)可直接计算它的体积
(2)将水倒入长方形或正方形容器后,用水的体积除以容器的底面积求水面高度。
第三类:求不规则物体的体积
方法一:等积变形。将不规则物体转化成长方体或正方体来计算体积,本方法适用于橡皮泥等易变形的物体。
方法二:排水法。将物体完全没入水中,根据“物体体积一总体积一水的体积”计算。
一、填空题
1.一个正方体的一个侧面的面积是16cm2,则这个正方体的表面积为( )cm2。
2.一根铁丝正好做成一个长4cm、宽3cm、高2cm的长方体框架,这根铁丝长( )cm,如果把它做成一个正方体框架,棱长最长是( )cm。
3.一个长方体木块,从上部和底部分别截去高为4cm的长方体后,便成为一个正方体,表面积减少了160cm2,原来长方体的体积是( )dm3。
4.将正方体的棱长扩大到原来的3倍,则表面积扩大到原来的( )倍;体积扩大到原来的( )倍。
5.下图是用绸带捆扎的长方体礼品盒,打结用去15cm,共用绸带( )cm。
6.把一块石头完全浸没在一个底面积是80cm2的长方体鱼缸中,水面由12cm上升到15cm(水没有溢出),这块石头的体积是( )cm3。
7.一根长方体木料,长2m,宽0.5m,厚2dm,把它锯成4段,表面积最少增加( )dm2。
二、判断题
8.棱长是6厘米的正方体,表面积和体积相等。( )
9.一个杯子里盛满了牛奶,牛奶的体积等于杯子的容积。( )
10.存在一个长方体,它的4个面是完全一样的长方形。( )
11.体积单位之间的进率是1000。( )
12.将一个长方体橡皮泥捏成一个正方体,形状变了,体积不变。( )
三、计算题
13.求出下面组合图形的表面积和体积(单位:cm)。
四、解答题
14.一个长、宽、高分别为40厘米、30厘米、20厘米的小纸箱,在所有的棱上粘上一圈胶带,至少需要多长的胶带?
15.一块长方形铁皮(如图),长30厘米,宽25厘米。从四个角各剪掉一个边长为5厘米的正方形,然后做成一个无盖盒子,这个盒子用了多少铁皮?它的容积是多少?
16.教学楼门前有一根长方体柱子,高3.6m,底面是边长0.4m的正方形。如果要给这根柱子的四周刷油漆,每平方米需要油漆0.3kg,一共需要油漆多少千克?
17.有一个长方体容器,长50厘米,宽25厘米,水深24厘米。现在在里面沉入一块棱长是15厘米的正方体铁块,这时水深多少厘米?
18.一个长方体,如果高增加3厘米,就变成了一个正方体,表面积就比原来增加60平方厘米,原来长方体的体积是多少立方厘米?
19.如图是A、B、C、D四个正方体中( )的平面展开图。
A. B. C. D.
20.一个长60cm、宽20cm、高30cm的长方体玻璃缸里有一些水,现将一头抬高如图所示,AB=4cm。这些水的体积是( )cm3。
21.如下图,一个长、宽、高分别为30厘米、16厘米、21厘米的长方体容器中水位高度是10厘米,如果将另一个长方体(长、宽、高分别为16厘米、10厘米、36厘米的铁块竖直)放入左边的容器中(贴底面齐平),那么这个容器中的水会溢出吗?如果不溢出,那么容器中水位将上升至多少高度?如果溢出,那会溢出多少立方厘米的水量?
试卷第1页,共3页
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参考答案
【要点梳理】
【要点一】6 8 12 完全相同的长方形 长度相等
【要点二】6 8 12 完全相同的正方形。 长度都相等
【要点三】长×4十宽×4十高×4或(长十宽十高)×4 棱长×12
【要点四】长×宽×2+宽×高×2十长×高×2或(长×宽十宽×高十长×高)×2 棱长×棱长×6
【要点五】长×宽×高 V=abh
棱长×棱长×棱长 V=a³
底面积×高 V=Sh
【要点六】立方厘米(cm³) 立方分米(dm³)和立方米(m³)
升(L)和毫升(mL)
【要点七】1000 1000 1000 1 1
【温故知新】
1.96
【分析】正方体有6个面,6个面的面积相等,据此用16乘6即可求出这个正方体的表面积。
【详解】16×6=96(cm2),则这个正方体的表面积是96cm2。
2. 36 3
【分析】根据长方体的棱长总和=(长+宽+高)×4,求出这根铁丝的长度;如果把这根铁丝刚好能围成一个正方体框架,棱长总和不变,根据正方体的棱长=棱长总和÷12,即可求出正方体框架的棱长,据此解答。
【详解】(4+3+2)×4
=9×4
=36(cm)
36÷12=3(cm)
一根铁丝正好做成一个长4cm、宽3cm、高2cm的长方体框架,这根铁丝长36cm,如果把它做成一个正方体框架,棱长最长是3cm。
3.0.325
【分析】根据题意可知,从上部和底部分别截去高为4cm的长方体,就相当于从上部截去高为8cm的长方体。减少的表面积是高为8cm的长方体的侧面积,且长方体的底面是正方形,所以截去的长方体的侧面相当于是4个完全一样的长方形,则增加的表面积÷4=一个侧面的面积,一个侧面的面积÷8=原来长方体的底面边长,所以原来长方体的高是底面边长加上8cm,最后根据长方体的体积公式求体积即可。
【详解】减少的长方体的高:4+4=8(cm)
一个侧面面积:160÷4=40(cm2)
底面边长:40÷8=5(cm)
原来长方体体积:5×5×(5+8)
=5×5×13
=325(cm3)
=0.325(dm3)
原来长方体的体积是0.325dm3。
【点睛】本题考查长方体的表面积和体积,需掌握长方体的表面积和体积计算公式。解答本题的关键是求出长方体底面边长。
4. 9 27
【分析】正方体的表面积=棱长×棱长×6,正方体的体积=棱长×棱长×棱长,假设原来正方体的棱长为a,则扩大后的棱长为3a;分别求出变化前后的表面积、体积,进而得出表面积、体积的变化情况;据此解答。
【详解】假设原来正方体的棱长为a,则扩大后的棱长为3a
原来的表面积:a×a×6=6a2
现在的表面积:3a×3a×6=54a2
原来的体积:a×a×a=a3
现在的体积:3a×3a×3a=27a3
54a2÷6a2=9
27a3÷a3=27
表面积扩大到原来的9倍;体积扩大到原来的27倍。
5.125
【分析】从图中可知:所用绸带的长度=长×2+宽×2+高×4+打结长度,代入数据计算即可。
【详解】20×2+15×2+10×4+15
=40+30+40+15
=125(cm)
共用绸带125cm。
6.240
【分析】往长方体玻璃缸里放入一块石头后,水面升高了,升高了的水的体积就是这块石头的体积,升高的部分是一个底面积是80cm2的长方体,根据长方体的体积计算公式列式解答,然后再换算单位即可。
【详解】80×(15-12)
=80×3
=240(cm3)
这块石头的体积是240cm3。
【点睛】此题主要考查特殊物体体积的计算方法,将物体放入或取出水中,水面上升或下降的体积就是物体的体积;也考查了长方体的体积。
7.60
【分析】根据题意,把一根长方体木料锯成4段,要锯4-1=3次;每锯一次增加2个截面,锯3次增加6个截面;
要使表面积增加的最少,也就是平行与长方体的最小面锯开,根据长方形的面积公式S=ab,求出一个最小截面的面积,再乘6即可。注意单位的换算:1m=10dm。
【详解】2m=20dm
0.5m=5dm
5×2<20×2<20×5
(4-1)×2
=3×2
=6(个)
5×2×6=60(dm2)
表面积最少增加60dm2。
【点睛】掌握长方体切割的特点,明白要使表面积增加最少,要平行于长方体的最小面锯开。
8.×
【分析】正方体的表面积=棱长×棱长×6,正方体的体积=棱长×棱长×棱长,表面积的单位是面积单位,体积的单位是体积单位,面积和体积不是同类量,二者无法比较大小,据此解答。
【详解】表面积:6×6×6
=36×6
=216(平方厘米)
体积:6×6×6
=36×6
=216(立方厘米)
所以,棱长是6厘米的正方体,表面积是216平方厘米,体积是216立方厘米,二者计量单位不相同无法比较大小。
故答案为:×
9.√
【分析】容积是指容器能容纳物质的体积,例如:一个盛满水的杯子,说明这个杯子的容积就是杯子中水的体积,据此解答即可。
【详解】根据分析可知,一个杯子里盛满了牛奶,牛奶的体积等于杯子的容积,这个说法正确。
故答案为:√
【点睛】此题考查容积的定义:容积是指容器能容纳物质的体积。
10.√
【分析】如图这样的长方体,前后左右4个面是完全一样的长方形。
【详解】根据分析,存在一个长方体,它的4个面是完全一样的长方形,所以原题说法正确。
【点睛】长方体有6个面,有三组相对的面完全相同,一般情况下六个面都是长方形,特殊情况时有两个面是正方形,其他四个面都是长方形,并且这四个面完全相同。
11.×
【分析】根据“相邻两个体积单位间的进率是1000”进行判断。
【详解】如:1立方米=1000立方分米
1立方米=1000000立方厘米
所以,相邻两个体积单位间的进率是1000。
原题说法错误。
故答案为:×
【点睛】本题考查体积单位的进率,解题的关键是“相邻”二字。
12.√
【分析】把一个正方体的橡皮泥捏成长方体,长方体和正方体的体积都是这块橡皮泥的体积,据此分析。
【详解】由分析可知:
将一个长方体橡皮泥捏成一个正方体,形状变了,体积不变。说法正确。
故答案为:√
【点睛】本题考查正方体和长方体的体积,明确体积的定义是解题的关键。
13.表面积428cm2;体积365cm3
【分析】观察图形可知,正方体与长方体有重合的部分,把正方体的上面向下平移,补给长方体的上面;这样长方体的表面积是6个面的面积之和,而正方体只需计算4个面(前后面和左右面)的面积;
组合图形的表面积=长方体的表面积+正方体4个面的面积,根据长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,正方体4个面的面积=棱长×棱长×4,代入数据计算,即可求出这个组合图形的表面积。
组合图形的体积=长方体的体积+正方体的体积,根据长方体的体积=长×宽×高,正方体的体积=棱长×棱长×棱长,代入数据计算,即可求出这个组合图形的体积。
【详解】表面积:
(12×10+12×2+10×2)×2+5×5×4
=(120+24+20)×2+5×5×4
=164×2+25×4
=328+100
=428(cm2)
体积:
12×10×2+5×5×5
=240+125
=365(cm3)
组合图形的表面积是428cm2,组合图形的体积是365cm3。
14.360厘米
【分析】求至少需要的胶带长度,就是求这个长方体的棱长总和,根据长方体棱长总和公式:棱长总和=(长+宽+高)×4,代入数据,即可解答。
【详解】(40+30+20)×4
=(70+20)×4
=90×4
=360(厘米)
答:至少需要360厘米长的胶带。
15.650平方厘米;1500立方厘米
【分析】这个盒子用的铁皮面积等于长方形面积减去4个角的正方形的面积;这个无盖长方体的长是(30-5×2)厘米,宽是(25-5×2)厘米,高是5厘米,根据长方体的体积=长×宽×高,代入数据计算即可。
【详解】30×25-5×5×4
=750-100
=650(平方厘米)
30-5×2
=30-10
=20(厘米)
25-5×2
=25-10
=15(厘米)
20×15×5
=300×5
=1500(立方厘米)
答:这个盒子用了650平方厘米铁皮,它的容积是1500立方厘米。
【点睛】本题考查长方体的表面积和体积,解答本题的关键是掌握长方体的表面积和体积计算公式。
16.1.728千克
【分析】当长方体的底面是正方形时,则其前后面和左右面完全相同,用3.6×0.4求出一个面的面积,再乘4即可求出前后左右四个面的面积,再乘每平方米需要油漆的质量即可。
【详解】3.6×0.4×4×0.3
=5.76×0.3
=1.728(千克);
答:一共需要油漆1.728千克。
【点睛】本题较易,关键是先求出前后左右四个面的面积和。
17.26.7厘米
【分析】根据题意,往水深24厘米的长方体容器里放一块正方体铁块,水面会上升,水上升部分的体积等于这块正方体铁块的体积;根据正方体的体积V=a3,求出铁块的体积;
长方体容器的底面是一个长50厘米、宽25厘米的长方形,根据长方形的面积S=ab求出底面积;然后根据长方体的高h=V÷S,即可求出水上升的高度,再加上原来的水深,就是这时水的高度。
【详解】15×15×15
=225×15
=3375(立方厘米)
3375÷(50×25)
=3375÷1250
=2.7(厘米)
2.7+24=26.7(厘米)
答:这时水深26.7厘米。
【点睛】本题考查正方体体积、长方体体积公式的灵活运用,明确往水中放入物体,水上升部分的体积等于放入物体的体积。
18.50立方厘米
【解析】根据题意可知,一个长方体如果高增加3厘米,就变成了一个正方体;说明长和宽相等且比高大3厘米,因此增加的60平方厘米是4个同样的长方形的面积和;由此可以求长方体的长=(60÷4)÷3=5厘米,由于长比高多2厘米,那么高=5-3=2厘米,由此解答。
【详解】增加的1个面的面积:60÷4=15(平方厘米)
长方体的长(宽):15÷3=5(厘米)
长方体的高:5-3=2(厘米)
体积:5×5×2=50(立方厘米)
答:原来长方体的体积是50立方厘米。
【点睛】理解增加的60平方厘米是4个同样的长方形的面积和,并知道长方体的体积公式是解决此题的关键。
【暑期培优】
19.C
【分析】根据三个符号的位置,逐项分析。
【详解】A.根据展开图中符号的位置,□应该在这个正方体的上面,则不是这个正方体的展开图;
B.根据展开图中符号的位置,○应该在这个正方体的下面,则不是这个正方体的展开图;
C.根据展开图中符号的位置,□应该在这个正方体的左侧面,●应该在这个正方体的下面,则是这个正方体的展开图;
D.根据展开图中符号的位置,○应该在这个正方体的上面,则不是这个正方体的展开图。
故答案为:C
【点睛】本题考查正方体的展开图。要根据展开图中三个符号的位置关系,运用空间想象力解答此类问题。
20.15600
【分析】通过观察图形可知,长方体玻璃缸的高是30cm,AB=4cm,那么左面的水的高是(30-4)cm,可以求出玻璃缸内水的高是(30-4)cm的体积,然后除以2即可。
【详解】60×20×(30-4)÷2
=1200×26÷2
=31200÷2
=15600(cm3)
【点睛】此题主要考查长方体体积公式的灵活运用,关键是熟记公式。
21.不会溢出;15厘米
【分析】根据题意可知,长方体容器中水是一个长30厘米、宽16厘米、高10厘米的长方体,根据长方体的体积=长×宽×高,求出水的体积;
放入铁块后,水面会上升,底面积由(30×16)平方厘米变成了(30×16-16×10)平方厘米,水的体积不变,根据长方体的高=体积÷底面积,求出此时容器内水的高度;
用此时容器内水的高度与长方体容器的高度进行比较,如果小于或等于容器的高度,则水不会溢出;反之,水的高度大于容器的高度,水会溢出,进而求出溢出水的体积。
【详解】容器内水的体积:
30×16×10
=480×10
=4800(立方厘米)
放入铁块后水深:
4800÷(30×16-16×10)
=4800÷(480-160)
=4800÷320
=15(厘米)
15<21
答:这个容器中的水不会溢出,容器中水位将上升至15厘米。
【点睛】本题考查长方体体积公式的灵活运用,抓住水的体积不变是解题的关键,掌握放入的物体没有完全浸没时,水上升高度的求法。
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