内容正文:
专题14:正方体的体积 计算专项训练
一、正方体体积的核心定义(必背、必理解,贴合课本原文)
正方体所占空间的大小,叫做正方体的体积。正方体是特殊的长方体(长、宽、高都相等的长方体),体积常用单位与长方体一致,为立方厘米()、立方分米()、立方米(),相邻两个体积单位间的进率仍是1000(,)。
二、体积公式
1.基本公式:正方体的体积 = 棱长 × 棱长 × 棱长,用字母表示为 (其中表示体积,表示棱长),可简写为 (读作“a的立方”,表示3个a相乘,注意与区分,表示3个a相加);
2.推导公式(灵活运用):棱长 = 体积的立方根(五年级阶段重点掌握“已知体积,能通过乘法口诀逆向求棱长”,如体积64立方厘米,棱长为4厘米,因);
3.关联公式:结合长方体底面积公式,正方体底面积,因此正方体体积也可表示为 (与长方体体积公式呼应,体现正方体是特殊长方体)。
题型1:已知棱长,求正方体体积(基础必练,覆盖所有考点)
典型例题:计算下列正方体的体积
(1)棱长6厘米; (2)棱长9分米; (3)棱长1.5米; (4)棱长10厘米
解题思路:遵循“统一单位→代入基本公式→计算→标注单位”四步法,本题所有题型棱长单位均统一,直接代入核心公式计算即可;重点注意的计算规范,区分与,避免计算错误。
解题过程(规范步骤,贴合课本讲解)
1. 棱长6厘米:
① 单位统一:均为厘米,无需转化;
② 代入公式:;
③ 计算结果:;
④ 标注单位:立方厘米;
结论:这个正方体的体积是216立方厘米。
2. 棱长9分米:
① 单位统一:均为分米,无需转化;
② 代入公式:;
③ 计算结果:;
④ 标注单位:立方分米;
结论:这个正方体的体积是729立方分米。
3. 棱长1.5米:
① 单位统一:均为米,无需转化;
② 代入公式:;
③ 计算结果:;
④ 标注单位:立方米;
结论:这个正方体的体积是3.375立方米。
4. 棱长10厘米:
① 单位统一:均为厘米,无需转化;
② 代入公式:;
③ 计算结果:;
④ 标注单位:立方厘米(注意:1000立方厘米=1立方分米,衔接单位换算);
结论:这个正方体的体积是1000立方厘米(或1立方分米)。
跟踪训练:计算下列正方体的体积
1. 棱长5厘米; 2. 棱长7分米; 3. 棱长2.2米; 4. 棱长1分米
题型2:已知体积,逆向求正方体棱长(基础易错,重点练公式逆向运用)
典型例题:已知下列正方体的体积,求它的棱长
(1)体积64立方厘米; (2)体积343立方分米; (3)体积1立方米; (4)体积125立方厘米。
解题思路:核心技巧:根据正方体体积公式,逆向推导“棱长是一个数,这个数连续乘3次的结果等于体积”;五年级阶段重点通过乘法口诀或常见立方数(如、)求解,确保推导过程清晰,避免误算为“体积÷3”。
解题过程
1. 体积64立方厘米:
① 单位统一:均为立方厘米,无需转化;
② 推导过程:根据公式,寻找一个数,使它连续乘3次等于64;因为;
③ 得出棱长:;
④ 标注单位:厘米;
结论:这个正方体的棱长是4厘米。
2. 体积343立方分米:
① 单位统一:均为立方分米,无需转化;
② 推导过程:根据公式,寻找一个数,使它连续乘3次等于343;因为;
③ 得出棱长:;
④ 标注单位:分米;
结论:这个正方体的棱长是7分米。
3. 体积1立方米:
① 单位统一:均为立方米,无需转化;
② 推导过程:根据公式,寻找一个数,使它连续乘3次等于1;因为;
③ 得出棱长:;
④ 标注单位:米;
结论:这个正方体的棱长是1米。
4. 体积125立方厘米:
① 单位统一:均为立方厘米,无需转化;
② 推导过程:根据公式,寻找一个数,使它连续乘3次等于125;因为;
③ 得出棱长:;
④ 标注单位:厘米;
结论:这个正方体的棱长是5厘米。
跟踪训练:已知下列正方体的体积,求它的棱长:
1. 体积216立方厘米; 2. 体积512立方分米; 3. 体积0.125立方米; 4. 体积343立方厘米
练习巩固
1.计算下面图形的体积。
2.计算下面图形的体积。
3.求正方体的体积。
4.用长为60厘米的铁丝围成一个正方体框架,这个正方体的体积是( )立方厘米。
5.把沿虚线切成两个正方体,表面积增加了50dm2。这个长方体的体积是( )dm3。
6.一个正方体的棱长是14cm,它的棱长总和是( )cm,它的表面积是( )cm2,它的体积是( )cm3。
7.一个棱长是7m的正方体木箱,它的表面积是( )m2,体积是( )m3。
8.一个棱长为4厘米的正方体,如果把它的棱长扩大到原来的2倍,那么它的表面积扩大到原来的( )倍,体积扩大到原来的( )倍。
9.小明用一根铁丝做了一个长方体框架,一个顶点引出的三条棱分别是10cm、8cm、6cm,用这根铁丝做成一个最大的正方体,这个正方体的棱长是( )cm,体积是( )cm3。
10.一个长10厘米,宽9厘米,高6厘米的长方体,把它切成一个最大的正方体,这个正方体的体积是( )立方厘米,剩下部分的体积是( )立方厘米。
11.一个正方体的棱长是8分米,它的棱长总和是( )分米,表面积是( )平方分米,体积是( )立方分米。
12.用棱长为1厘米的正方体木块在桌面上拼摆出如图所示的模型,它的体积是( )cm3,在此基础上继续拼摆成一个长方体的模型,最少需要添加( )个正方体木块。
13.要砌一面长25米、厚40厘米、高2米的砖墙,至少需要棱长20厘米的方砖多少块?
14.下面长方体容器中,摆放了一部分棱长为1分米的正方体,还要几个这样的正方体才能把容器装满?
15.有一块棱长是12厘米的正方体铁块,要把它熔化后做成长方体,已知长方体的长24厘米,宽18厘米,高是多少厘米?
16.一段方钢长10dm,宽5dm,高1dm,这段方钢的体积是多少立方分米?如果把这段方钢熔铸成棱长为0.5dm的正方体钢块,可以熔铸成多少块?(不计损耗)
17.李老师用铁丝制作了一个长25厘米,宽15厘米,高2分米的长方体框架。如果用这根铁丝围成一个正方体,正方体的体积是多少立方分米?
18.一个棱长20厘来的正方体璃缸,里面装满水,现在将它里面的水全部倒入一个长20厘米,宽16厘米,深28厘米的空璃缸中,这时水深多少厘米?(玻璃缸的厚度忽略不计)
题型1:已知棱长,求正方体体积
答案:
1. (立方厘米); 2. (立方分米);
3. (立方米); 4. (立方分米)=1000(立方厘米)。
解析:重点注意的计算规范,棱长为1的正方体,体积为1,衔接单位换算考点。
题型2:已知体积,逆向求正方体棱长
答案:
1. 因,棱长=6(厘米); 2. 因,棱长=8(分米);
3. 因,棱长=0.5(米); 4. 因,棱长=7(厘米)。
解析:牢记常见立方数(、、等),避免误算为体积÷3。
练习巩固
1.8dm3
【分析】正方体的体积=棱长×棱长×棱长,根据公式解答。
【详解】(dm3)
2.
27立方厘米
【分析】已知正方体的底面积为,正方体的底面是正方形,那么可以求出正方形的边长,即为正方体的棱长,根据正方体体积公式:,代入数据进行求解即可。
【详解】,所以正方体的棱长为3cm。
(立方厘米)
正方体的体积为27立方厘米。
3.125dm3
【分析】根据正方体体积=边长×边长×边长,代入数据,即可解答。
【详解】5×5×5
=25×5
=125(dm3)
正方体体积是125dm3。
4.125
【分析】铁丝的长度相当于正方体的棱长之和,根据“棱长=棱长之和÷12”求出正方体的棱长,再利用“正方体的体积=棱长×棱长×棱长”求出这个正方体的体积,据此解答。
【详解】60÷12=5(厘米)
5×5×5
=25×5
=125(立方厘米)
所以,这个正方体的体积是125立方厘米。
5.250
【分析】长方体切割后表面积的变化规律,增加的面积为2个切面的面积,正方体棱长与长方体长宽高的关系,长方体体积公式。长方体切成两个正方体,说明长方体的长是宽(高)的2倍,切面是正方体的一个面;利用增加的表面积求出正方体一个面的面积,进而得到正方体棱长;根据长方体长宽高与正方体棱长的关系,计算长方体体积。
【详解】(dm2),
,
(dm)
(dm3)
长方体体积是250dm3。
6.168;1176;2744
【分析】正方体棱长总和=棱长×12,正方体表面积=棱长×棱长×6,正方体体积=棱长×棱长×棱长,根据公式解答。
【详解】正方体棱长总和:(cm)
正方体表面积:(cm2)
正方体体积:(cm3)
一个正方体的棱长是14cm,它的棱长总和是168cm,它的表面积是1176cm2,它的体积是2744cm3。
7. 294 343
【分析】根据正方体的表面积=棱长×棱长×6,求出正方体木箱的表面积;根据正方体的体积=棱长×棱长×棱长,求出正方体木箱的体积,据此解答。
【详解】
(平方米)
(立方米)
所以一个棱长是7米的正方体木箱,它的表面积是294平方米,体积是343立方米。
8. 4 8
【分析】根据正方体的表面积公式:S=6a2(a为棱长),正方体的体积公式:V=a3,再根据因数与积的变化规律,积扩大到原来的倍数等于因数扩大到原来倍数的乘积。据此解答。
【详解】2×2=4
2×2×2=8
它的表面积扩大到原来是4倍,体积扩大到原来的8倍。
9. 8 512
【分析】长方体有12条棱,且从一个顶点引出的三条棱分别是长方体的长、宽、高,棱长总和公式为:长方体棱长总和=4×(长+宽+高)。已知长方体长10cm、宽8cm、高6cm,代入公式可得:4×(10+8+6)=4×24=96cm。
这根铁丝的总长度为96cm,即做成的正方体的棱长总和为96cm。正方体有12条棱,且所有棱长度相等,其棱长公式为:正方体棱长=正方体棱长总和÷12。将棱长总和96cm代入公式,可得正方体棱长为:96÷12=8cm,正方体体积公式为:正方体体积=棱长×棱长×棱长。将棱长8cm代入公式计算即可。
【详解】4×(10+8+6)
=4×(18+6)
=4×24
=96(cm)
96÷12=8(cm)
8×8×8=512(cm3)
这个正方体的棱长是8cm,体积是512cm3。
10. 216 324
【分析】把长10厘米,宽9厘米,高6厘米的长方体切成一个最大的正方体,这个正方体的棱长为6厘米,根据正方体的体积=棱长×棱长×棱长,代入数据即可求出正方体的体积;再根据长方体的体积=长×宽×高,代入数据即可求出原来长方体的体积,然后用原来长方体的体积减去正方体的体积等于剩下部分的体积。
【详解】6×6×6=216(立方厘米)
10×9×6-216
=540-216
=324(立方厘米)
这个正方体的体积是216立方厘米,剩下部分的体积是324立方厘米。
11. 96 384 512
【分析】正方体棱长总和=棱长×12,正方体表面积=棱长×棱长×6,正方体体积=棱长×棱长×棱长,据此列式计算。
【详解】8×12=96(分米)
8×8×6=384(平方分米)
8×8×8=512(立方分米)
它的棱长总和是96分米,表面积是384平方分米,体积是512立方分米。
12. 8 16
【分析】求模型的体积:数图中正方体的个数,通过观察可得,模型由8个棱长为1厘米的正方体组成。因为每个正方体体积是1×1×1=1(cm3),所以模型体积是8×1=8(cm3)。
求最少需要添加的正方体木块数量:观察模型,要拼成长方体,最小的长方体的长应该是4厘米(横向最多有4个正方体的长度),宽是3厘米(纵向最多有3个正方体的长度),高是2厘米(有两层,最高为2个正方体的高度)。那么这个长方体所需正方体总数为4×3×2=24(个)。已有8个正方体,所以最少需要添加24-8=16(个)。
【详解】1×1×1=1(cm3)
8×1=8(cm3)
4×3×2=24(个)
24-8=16(个)
用棱长为1厘米的正方体木块在桌面上拼摆出如图所示的模型,它的体积是8cm3,在此基础上继续拼摆成一个长方体的模型,最少需要添加16个正方体木块。
13.2500块
【分析】根据题意,先将单位统一,再根据长方体体积=长×宽×高,正方体体积=棱长×棱长×棱长,分别求出砖墙的体积和方砖的体积,用砖墙的体积除以方砖的体积,即可求出需要多少块方砖。
【详解】25米=2500厘米
2米=200厘米
2500×40×200÷(20×20×20)
=100000×200÷(400×20)
=20000000÷8000
=2500(块)
答:至少需要2500块方砖。
14.50个
【分析】根据题中可得:长方体的长摆了3个小正方体,即3分米,宽摆了4个小正方体,即4分米,高摆了5个小正方体,即5分米。根据长方体体积=长×宽×高,正方体体积=棱长×棱长×棱长,可分别计算出体积,再相除可计算出答案。求出长方体的个数后,再减去图中已摆正方体的个数,即可得解。
【详解】根据题意得:长方体容器得长为3分米,宽为4分米,高为5分米,因为小正方体体积为:(立方分米),长方体容器体积为:(立方分米)。
则需要小正方体总的个数:(个),现在已有10个小正方体,则还需要:(个)
答:还要50个这样的正方体才能把容器装满。
15.4厘米
【分析】根据题意,把一块正方体铁块熔化后做成长方体,则正方体、长方体的体积相等;先根据正方体的体积公式V=a3,求出铁块的体积;再根据长方体的体积公式V=abh,得出h=V÷a÷b,据此求出长方体的高。
【详解】铁块的体积:
(立方厘米)
长方体的高:
(厘米)
答:高是4厘米。
16.50立方分米;400块
【分析】方钢为长方体形状,长方体体积公式为:长方体体积=长×宽×高。已知方钢的长为10分米,宽为5分米,高为1分米,将数值代入公式即可求出体积;再根据正方体体积公式:正方体体积=棱长×棱长×棱长,计算出棱长为0.5分米的小正方体钢块的体积。然后用方钢的总体积除以一个小正方体钢块的体积,得到可熔铸的块数。
【详解】(立方分米)
(块)
答:这段方钢的体积是50立方分米;如果把这段方钢熔铸成棱长为0.5分米的正方体钢块,可以熔铸成400块。
【点睛】先根据长方体体积公式计算方钢的体积,再根据正方体体积公式计算小正方体钢块的体积,最后用方钢体积除以小正方体体积得到可熔铸的块数。
17.8立方分米
【分析】把单位统一为分米,根据长方体的棱长总和=(长+宽+高)×4,可得长方体框架,即正方体的棱长总和,根据正方体的棱长总和=棱长×12的逆运算,用正方体棱长总和除以12可得正方体棱长,再根据,代入数据计算即可。
【详解】25厘米=2.5分米
15厘米=1.5分米
(2.5+1.5+2)×4
=6×4
=24(分米)
2412=2(分米)
2×2×2=8(立方分米)
答:正方体的体积是8立方分米。
18.25厘米
【分析】根据正方体体积=棱长×棱长×棱长,求出正方体玻璃缸里水的体积,用水的体积÷长方体玻璃缸底面积=水的高度,据此求出水深即可。
【详解】水深:
(厘米)
答:这时水深25厘米。
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