第六单元 正方体的体积(综合题型)奥数思维训练-2025-2026学年苏教版数学五年级下册
2026-03-06
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2份
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27页
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精品
资源信息
| 学段 | 小学 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 小学数学苏教版(2012)五年级下册(2026修订) |
| 年级 | 五年级 |
| 章节 | 六 长方体和正方体 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 面积、体积相关应用题 |
| 使用场景 | 竞赛 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 882 KB |
| 发布时间 | 2026-03-06 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 学霸进化论 |
| 品牌系列 | 学科专项·思维拓展 |
| 审核时间 | 2026-03-06 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56686847.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第六单元 正方体的体积(综合题型)奥数思维训练
知识梳理
一、概念定义与核心基础
1. 核心概念回顾(综合运用前提)
正方体体积的定义: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、高相等的长方体),其体积同样描述立体图形的“空间容量”,单位为体积单位,与正方体表面积(平面面积之和)的核心区别的是意义、计算方法和单位完全不同。
核心关联概念:① 正方体体积的基本公式:正方体体积 = 棱长×棱长×棱长,用字母表示为V=a³(其中a=棱长,a³读作“a的立方”,表示3个a相乘);② 体积单位:与长方体体积单位一致,常用的有立方厘米(cm³)、立方分米(dm³)、立方米(m³),相邻两个单位间的进率是1000;③ 体积与容积的关联:正方体容器的容积计算方法与体积相同(忽略容器厚度时),容积单位除了体积单位,还有升(L)、毫升(mL),1升=1立方分米,1毫升=1立方厘米;④ 核心思想:“数形结合”,利用正方体12条棱长度相等的特征,通过棱长的立方计算其占据的空间大小,灵活应用于实际场景;⑤ 与长方体体积的关联:正方体是长=宽=高=a的长方体,可通过长方体体积公式推导正方体体积公式(V=a×a×a=a³);⑥ 与正方体表面积的区别:表面积是“6个面的面积和”(单位:平方单位),体积是“空间大小”(单位:立方单位),二者不可混淆。
2. 正方体体积应用的核心意义
本知识点是正方体特征和长方体体积计算的延伸,核心是掌握“运用正方体体积公式,解决实际场景中的空间、容量相关问题”,摆脱“机械套公式”和“混淆表面积与体积”的误区,进一步培养“空间感知能力”和“实际应用能力”。它广泛应用于生活中与正方体空间、容量相关的场景(如计算正方体容器的容积、正方体物体的体积、堆放的正方体货物的总体积、正方体用料体积等),是后续学习圆柱圆锥体积的基础,也是立体图形体积知识体系的重要组成部分。
3. 常见场景
① 基本体积计算:已知正方体的棱长,直接计算正方体的体积;
② 正方体容器的容积计算:计算正方体水箱、正方体盒子等容器能容纳物体的体积(忽略厚度时,容积=体积);
③ 体积与容积单位换算:结合体积、容积单位的进率,解决单位换算相关的正方体体积计算问题;
④ 逆用公式计算:已知正方体体积,求正方体的棱长(苏教版重点拓展);
⑤ 结合实际场景的复杂应用:如计算正方体物体的用料体积、堆放的正方体货物的总体积、不规则物体体积(借助正方体容器排水法)等;
⑥ 综合运用:结合正方体表面积、单位换算,解决与体积相关的对比、计算、设计类问题(如判断不同正方体的体积大小、设计指定体积的正方体容器)。
二、核心方法与关键要点
(一)基础前提(回顾)
1.正方体的特征:有6个面、12条棱、8个顶点,6个面完全相同,12条棱长度全部相等;
2.正方体体积基本公式:V=a³(a³=a×a×a),逆用公式:已知体积V,求棱长a(需找到一个数,使其立方等于V);
3.体积与容积单位换算:1立方米=1000立方分米,1立方分米=1000立方厘米,1升=1立方分米,1毫升=1立方厘米;
4.体积与表面积的区别:明确二者的意义、计算方法、单位不同,避免混淆;
5.空间感知能力:能根据题意,明确正方体棱长对应的实际物体维度,理解体积的实际意义,区分“棱长”与“面的边长”。
(二)核心应用方法(苏教版重点,5类核心场景)
1.方法一:基本正方体体积计算(基础,苏教版入门重点)
① 核心思路:已知正方体的棱长,直接代入体积公式计算,关键是找准棱长的数值,确保单位统一(均为体积单位对应的长度单位),牢记a³是3个a相乘,而非a×3;
② 步骤:1. 确认正方体的棱长,统一单位(如将厘米转化为分米);2. 代入公式V=a³,计算棱长×棱长×棱长;3. 标注正确的体积单位;
③ 示例:一个正方体木块,棱长5分米,计算这个木块的体积。解:V=5×5×5=125(立方分米)。
2.方法二:正方体容器的容积计算(重点,苏教版核心要求)
① 核心思路:正方体容器的容积是其内部能容纳物体的体积,忽略容器厚度时,容积=体积,直接用体积公式计算;若考虑厚度,需用“内部棱长”计算(苏教版题目通常忽略厚度);
② 常用公式:容积(忽略厚度)= V=a³,若单位为升/毫升,需进行单位换算(1立方分米=1升,1立方厘米=1毫升);
③ 步骤:1. 确认容器的棱长(内部尺寸,忽略厚度时用外部尺寸),统一单位;2. 代入体积公式计算容积;3. 必要时进行体积单位与容积单位的换算;4. 标注正确单位;
④ 示例:一个正方体水箱,从里面量棱长6分米,计算这个水箱的容积(忽略厚度)。解:V=6×6×6=216(立方分米),216立方分米=216升。
3.方法三:体积与容积单位换算(基础,苏教版必考)
① 核心思路:明确体积、容积单位的进率,大单位换小单位乘进率,小单位换大单位除以进率,换算后再结合体积公式计算,避免与面积单位进率(100)混淆;
② 关键:牢记进率(相邻体积单位进率1000,1升=1立方分米,1毫升=1立方厘米),换算时注意棱长单位与体积单位的对应;
③ 步骤:1. 明确题目中的单位,判断是大单位换小单位还是小单位换大单位;2. 根据进率进行单位换算;3. 代入体积公式计算,标注正确单位;
④ 示例:一个正方体礼盒,棱长30厘米,计算它的体积(用立方分米表示)。解:单位换算:30厘米=3分米,V=3×3×3=27(立方分米)。
4.方法四:逆用体积公式计算(进阶,苏教版重点拓展)
① 核心思路:已知正方体体积,求棱长,关键是理解a³=V,找到一个数a,使其三次相乘的结果等于体积V(苏教版五年级重点考查整数棱长的逆用);
② 步骤:1. 确认已知条件(正方体体积),统一单位;2. 逆用公式,寻找立方等于体积的整数(如体积是64立方分米,因为4×4×4=64,所以棱长是4分米);3. 标注正确单位;
③ 示例:一个正方体体积是64立方分米,求它的棱长。解:因为4×4×4=64,所以棱长a=4(分米)。
5.方法五:结合实际场景的复杂应用(进阶,苏教版重点)
① 核心思路:根据实际场景,将问题转化为正方体体积计算,如不规则物体体积(排水法):不规则物体体积=上升(或下降)的水的体积=正方体容器底面积×水面变化高度;用料体积=正方体体积×个数;堆放物体体积=单个正方体体积×堆放个数;
② 关键:找准实际场景与正方体体积的关联,明确计算的是“体积”还是“容积”,是否需要单位换算或结合其他条件(如水面高度变化);
③ 步骤:1. 分析实际场景,将问题转化为正方体体积相关计算;2. 提取所需数据(棱长、体积、水面变化高度等),统一单位;3. 代入公式计算;4. 标注正确单位;
④ 示例:一个正方体玻璃容器,棱长10分米,水深5分米,放入一个不规则石块后,水深上升到5.2分米,求石块的体积(水未溢出)。解:石块体积=上升的水的体积=10×10×(5.2-5)=10×10×0.2=20(立方分米)。
(三)常见隐含条件与易错点提醒
1.单位不统一:棱长的单位不同(如有的用厘米,有的用分米),或体积与长度单位不匹配,未统一单位就直接计算,导致结果错误;
2.体积与表面积混淆:误将表面积公式(S=6a²)用于体积计算,或混淆二者的单位(如体积用平方分米,表面积用立方厘米);
3.公式理解错误:将a³误算为a×3(如棱长5分米,误算为5×3=15立方分米,正确应为5×5×5=125立方分米);
4.逆用公式错误:已知体积求棱长时,不会寻找立方等于体积的数,或误将体积除以6(混淆表面积与体积);
5.忽略隐含条件:如计算容器容积时,未注意“从里面量”(苏教版常考),误用外部棱长计算;排水法中,未计算水面上升/下降的高度,直接用最终水深计算;
6.单位换算错误:混淆体积单位进率(1000)与面积单位进率(100),或容积单位与体积单位换算错误(如1升=1立方厘米);
7.计算失误:棱长×棱长×棱长计算错误,或多个正方体体积求和时出错,导致最终结果错误;
8.忽略容器厚度:题目明确要求“考虑容器厚度”时,未用内部棱长计算容积,仍用外部棱长,导致结果偏大。
三、正方体体积应用解题步骤(苏教版重点)
1.审题辨场景:明确题目是求正方体体积、容积,还是逆用公式求棱长,判断是否涉及单位换算、排水法等实际场景。
2.统一单位:提取题目中的棱长、体积等数值,将所有单位统一(优先统一为题目要求的单位,或最简便的单位)。
3.确定公式与计算:根据场景选择对应的公式(体积公式、逆用公式、排水法公式等),代入数值逐步计算,步骤规范,注意a³是3个a相乘。
4.单位换算(若需):若题目要求的单位与计算结果单位不一致,根据进率进行单位换算,确保单位统一。
5.检验验证:检验公式套用、单位统一、计算过程是否无误,确认符合题意(如排水法中水面未溢出)后,标注正确单位并规范作答。
四、常见正方体体积应用题型及解题示例
1. 场景一:基本正方体体积计算(基础题)
例:一个正方体橡皮,棱长4厘米,计算这个橡皮的体积(厚度忽略不计)。
解:① 确认场景:基本体积计算,已知棱长,单位已统一(均为厘米);
② 代入公式:V=a³,其中a=4cm;
③ 计算:4×4×4=64(立方厘米);
检验:公式套用无误,计算准确,单位标注正确,未将a³误算为4×3。
答:这个橡皮的体积是64立方厘米。
2. 场景二:正方体容器的容积计算(基础题)
例:一个正方体鱼缸,从里面量棱长5分米,这个鱼缸能容纳多少升水?(忽略鱼缸厚度)
解:① 确认场景:容器容积计算,忽略厚度,容积=体积,需将立方分米换算为升;
② 代入公式:V=5×5×5=125(立方分米);
③ 单位换算:1立方分米=1升,125立方分米=125升;
检验:公式套用正确,单位换算无误,符合容积计算要求。
答:这个鱼缸能容纳125升水。
3. 场景三:体积与容积单位换算(基础题)
例:一个正方体货物,棱长1.5米,计算这个货物的体积(用立方分米表示)。
解:① 确认场景:体积计算+单位换算,需将米转化为分米;
② 单位换算:1.5米=15分米;
③ 代入公式计算:V=15×15×15=3375(立方分米);
检验:单位换算正确,公式套用无误,计算准确。
答:这个货物的体积是3375立方分米。
4. 场景四:逆用体积公式计算(进阶题)
例:一个正方体体积是125立方厘米,求这个正方体的棱长是多少厘米?
解:① 确认场景:逆用体积公式求棱长,已知体积,单位已统一;
② 逆用公式:寻找一个数,使其立方等于125,因为5×5×5=125,所以棱长a=5厘米;
检验:代入原公式验证:5×5×5=125(立方厘米),符合题意。
答:这个正方体的棱长是5厘米。
5. 场景五:结合实际场景(排水法,拓展题)
例:一个正方体玻璃缸,棱长8分米,水深4分米,将一个铁块完全浸入水中(水未溢出),此时水深上升到4.3分米,求这个铁块的体积。
解:① 确认场景:排水法求不规则物体体积,铁块体积=上升的水的体积;
② 计算水面上升高度:4.3-4=0.3(分米);
③ 代入公式计算:上升的水的体积=8×8×0.3=19.2(立方分米),即铁块体积=19.2立方分米;
检验:思路正确,水面未溢出,计算准确,符合实际场景。
答:这个铁块的体积是19.2立方分米。
培优练习
一、选择题
1.小明把一块橡皮泥先捏成一个正方体,再捏成一个长方体,体积( ),表面积( )。
A.不变;变小 B.不变;变大 C.变大;变小 D.不变;无法确定
2.用( )个棱长1厘米的小正方体摆成的大正方体,体积是1立方分米。
A.1000 B.100 C.10 D.1
3.一个正方体的表面积是24平方分米,它的体积是( )立方分米。
A.4 B.8000 C.8 D.64
4.一个长方体仓库,从里面量,长26米,宽8米,高6米。仓库里最多可以放( )个棱长为3米的正方体木箱。
A.46 B.32 C.40 D.50
5.小东做测量“石块体积”的实验:他先将一块棱长是4厘米的正方体铁块浸没在一个长方体水槽中,然后取出正方体铁块,水槽里的水面下降了1厘米。接着他把要测量的一个石块浸没在水槽中,这时水槽里的水面上升了1.5厘米。这个石块的体积是( )立方厘米。
A.24 B.96 C.150 D.216
6.一个长方体盒子,从里面量长10分米,宽4分米,高5分米,这个盒子里最多能装( )个棱长为2分米的小正方体(不外露)。
A.16 B.20 C.40 D.26
二、填空题
7.把一个棱长为20cm的正方体钢坯熔铸成一根长为320cm的长方体钢条,这根长方体钢条的横截面的面积是( )。
8.一个正方体的表面积是,它的棱长是( )m,底面积是( ),体积是( )。
9.用一根长36cm的铁丝围成一个正方体(铁丝没有剩余,接头处忽略不计),这个正方体的体积是( )cm3。
10.一个正方体蛋糕棱长为5dm,小宇把它平均分成4块长方体形状的小蛋糕后,每块小蛋糕的体积是( )dm3。
11.两个正方体的棱长比是,它们的表面积比是( ),体积比是( )。
12.一个长方体铁块,长30厘米,宽15厘米,高20厘米,这个铁块的体积是( )立方厘米;将它熔化成铁水之后(不计损耗),重新铸造成棱长是1分米的正方体,可以铸造出( )个这样的正方体。
三、计算题
13.计算我最棒。(求下面长方体和正方体的体积,单位:cm)
14.求出下面立体图形的表面积和体积。
15.计算下面各图形的表面积和体积。(单位:)
四、解答题
16.一个棱长6分米的正方体钢坯,熔铸成长10分米、宽4分米的长方体钢坯,这个长方体钢坯高多少分米?(损耗忽略不计)
17.小明用小刀从一个长方体右边截去一个宽是2厘米的长方体(如下图),剩下的部分正好是一个表面积为384平方厘米的正方体。原来长方体的体积是多少立方厘米?
18.把一个长10dm、宽6dm、高6dm的长方体木块加工成一个最大的正方体。这个正方体的体积是多少立方分米?削去部分的体积是多少立方分米?
19.一个长方体容器,长20cm,宽10cm,高8cm,容器内水深5cm。将长方体容器内的水倒入一个棱长为20cm的正方体容器内,水深多少厘米?(容器厚度忽略不计)
20.有一个正方体容器,棱长4分米,里面注有3分米深的水,如果把一块棱长为2分米的正方体铁块放入水中,容器中的水会溢出来吗?请说明理由?(如图所示)
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第六单元 正方体的体积(综合题型)奥数思维训练
知识梳理
一、概念定义与核心基础
1. 核心概念回顾(综合运用前提)
正方体体积的定义: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、高相等的长方体),其体积同样描述立体图形的“空间容量”,单位为体积单位,与正方体表面积(平面面积之和)的核心区别的是意义、计算方法和单位完全不同。
核心关联概念:① 正方体体积的基本公式:正方体体积 = 棱长×棱长×棱长,用字母表示为V=a³(其中a=棱长,a³读作“a的立方”,表示3个a相乘);② 体积单位:与长方体体积单位一致,常用的有立方厘米(cm³)、立方分米(dm³)、立方米(m³),相邻两个单位间的进率是1000;③ 体积与容积的关联:正方体容器的容积计算方法与体积相同(忽略容器厚度时),容积单位除了体积单位,还有升(L)、毫升(mL),1升=1立方分米,1毫升=1立方厘米;④ 核心思想:“数形结合”,利用正方体12条棱长度相等的特征,通过棱长的立方计算其占据的空间大小,灵活应用于实际场景;⑤ 与长方体体积的关联:正方体是长=宽=高=a的长方体,可通过长方体体积公式推导正方体体积公式(V=a×a×a=a³);⑥ 与正方体表面积的区别:表面积是“6个面的面积和”(单位:平方单位),体积是“空间大小”(单位:立方单位),二者不可混淆。
2. 正方体体积应用的核心意义
本知识点是正方体特征和长方体体积计算的延伸,核心是掌握“运用正方体体积公式,解决实际场景中的空间、容量相关问题”,摆脱“机械套公式”和“混淆表面积与体积”的误区,进一步培养“空间感知能力”和“实际应用能力”。它广泛应用于生活中与正方体空间、容量相关的场景(如计算正方体容器的容积、正方体物体的体积、堆放的正方体货物的总体积、正方体用料体积等),是后续学习圆柱圆锥体积的基础,也是立体图形体积知识体系的重要组成部分。
3. 常见场景
① 基本体积计算:已知正方体的棱长,直接计算正方体的体积;
② 正方体容器的容积计算:计算正方体水箱、正方体盒子等容器能容纳物体的体积(忽略厚度时,容积=体积);
③ 体积与容积单位换算:结合体积、容积单位的进率,解决单位换算相关的正方体体积计算问题;
④ 逆用公式计算:已知正方体体积,求正方体的棱长(苏教版重点拓展);
⑤ 结合实际场景的复杂应用:如计算正方体物体的用料体积、堆放的正方体货物的总体积、不规则物体体积(借助正方体容器排水法)等;
⑥ 综合运用:结合正方体表面积、单位换算,解决与体积相关的对比、计算、设计类问题(如判断不同正方体的体积大小、设计指定体积的正方体容器)。
二、核心方法与关键要点
(一)基础前提(回顾)
1.正方体的特征:有6个面、12条棱、8个顶点,6个面完全相同,12条棱长度全部相等;
2.正方体体积基本公式:V=a³(a³=a×a×a),逆用公式:已知体积V,求棱长a(需找到一个数,使其立方等于V);
3.体积与容积单位换算:1立方米=1000立方分米,1立方分米=1000立方厘米,1升=1立方分米,1毫升=1立方厘米;
4.体积与表面积的区别:明确二者的意义、计算方法、单位不同,避免混淆;
5.空间感知能力:能根据题意,明确正方体棱长对应的实际物体维度,理解体积的实际意义,区分“棱长”与“面的边长”。
(二)核心应用方法(苏教版重点,5类核心场景)
1.方法一:基本正方体体积计算(基础,苏教版入门重点)
① 核心思路:已知正方体的棱长,直接代入体积公式计算,关键是找准棱长的数值,确保单位统一(均为体积单位对应的长度单位),牢记a³是3个a相乘,而非a×3;
② 步骤:1. 确认正方体的棱长,统一单位(如将厘米转化为分米);2. 代入公式V=a³,计算棱长×棱长×棱长;3. 标注正确的体积单位;
③ 示例:一个正方体木块,棱长5分米,计算这个木块的体积。解:V=5×5×5=125(立方分米)。
2.方法二:正方体容器的容积计算(重点,苏教版核心要求)
① 核心思路:正方体容器的容积是其内部能容纳物体的体积,忽略容器厚度时,容积=体积,直接用体积公式计算;若考虑厚度,需用“内部棱长”计算(苏教版题目通常忽略厚度);
② 常用公式:容积(忽略厚度)= V=a³,若单位为升/毫升,需进行单位换算(1立方分米=1升,1立方厘米=1毫升);
③ 步骤:1. 确认容器的棱长(内部尺寸,忽略厚度时用外部尺寸),统一单位;2. 代入体积公式计算容积;3. 必要时进行体积单位与容积单位的换算;4. 标注正确单位;
④ 示例:一个正方体水箱,从里面量棱长6分米,计算这个水箱的容积(忽略厚度)。解:V=6×6×6=216(立方分米),216立方分米=216升。
3.方法三:体积与容积单位换算(基础,苏教版必考)
① 核心思路:明确体积、容积单位的进率,大单位换小单位乘进率,小单位换大单位除以进率,换算后再结合体积公式计算,避免与面积单位进率(100)混淆;
② 关键:牢记进率(相邻体积单位进率1000,1升=1立方分米,1毫升=1立方厘米),换算时注意棱长单位与体积单位的对应;
③ 步骤:1. 明确题目中的单位,判断是大单位换小单位还是小单位换大单位;2. 根据进率进行单位换算;3. 代入体积公式计算,标注正确单位;
④ 示例:一个正方体礼盒,棱长30厘米,计算它的体积(用立方分米表示)。解:单位换算:30厘米=3分米,V=3×3×3=27(立方分米)。
4.方法四:逆用体积公式计算(进阶,苏教版重点拓展)
① 核心思路:已知正方体体积,求棱长,关键是理解a³=V,找到一个数a,使其三次相乘的结果等于体积V(苏教版五年级重点考查整数棱长的逆用);
② 步骤:1. 确认已知条件(正方体体积),统一单位;2. 逆用公式,寻找立方等于体积的整数(如体积是64立方分米,因为4×4×4=64,所以棱长是4分米);3. 标注正确单位;
③ 示例:一个正方体体积是64立方分米,求它的棱长。解:因为4×4×4=64,所以棱长a=4(分米)。
5.方法五:结合实际场景的复杂应用(进阶,苏教版重点)
① 核心思路:根据实际场景,将问题转化为正方体体积计算,如不规则物体体积(排水法):不规则物体体积=上升(或下降)的水的体积=正方体容器底面积×水面变化高度;用料体积=正方体体积×个数;堆放物体体积=单个正方体体积×堆放个数;
② 关键:找准实际场景与正方体体积的关联,明确计算的是“体积”还是“容积”,是否需要单位换算或结合其他条件(如水面高度变化);
③ 步骤:1. 分析实际场景,将问题转化为正方体体积相关计算;2. 提取所需数据(棱长、体积、水面变化高度等),统一单位;3. 代入公式计算;4. 标注正确单位;
④ 示例:一个正方体玻璃容器,棱长10分米,水深5分米,放入一个不规则石块后,水深上升到5.2分米,求石块的体积(水未溢出)。解:石块体积=上升的水的体积=10×10×(5.2-5)=10×10×0.2=20(立方分米)。
(三)常见隐含条件与易错点提醒
1.单位不统一:棱长的单位不同(如有的用厘米,有的用分米),或体积与长度单位不匹配,未统一单位就直接计算,导致结果错误;
2.体积与表面积混淆:误将表面积公式(S=6a²)用于体积计算,或混淆二者的单位(如体积用平方分米,表面积用立方厘米);
3.公式理解错误:将a³误算为a×3(如棱长5分米,误算为5×3=15立方分米,正确应为5×5×5=125立方分米);
4.逆用公式错误:已知体积求棱长时,不会寻找立方等于体积的数,或误将体积除以6(混淆表面积与体积);
5.忽略隐含条件:如计算容器容积时,未注意“从里面量”(苏教版常考),误用外部棱长计算;排水法中,未计算水面上升/下降的高度,直接用最终水深计算;
6.单位换算错误:混淆体积单位进率(1000)与面积单位进率(100),或容积单位与体积单位换算错误(如1升=1立方厘米);
7.计算失误:棱长×棱长×棱长计算错误,或多个正方体体积求和时出错,导致最终结果错误;
8.忽略容器厚度:题目明确要求“考虑容器厚度”时,未用内部棱长计算容积,仍用外部棱长,导致结果偏大。
三、正方体体积应用解题步骤(苏教版重点)
1.审题辨场景:明确题目是求正方体体积、容积,还是逆用公式求棱长,判断是否涉及单位换算、排水法等实际场景。
2.统一单位:提取题目中的棱长、体积等数值,将所有单位统一(优先统一为题目要求的单位,或最简便的单位)。
3.确定公式与计算:根据场景选择对应的公式(体积公式、逆用公式、排水法公式等),代入数值逐步计算,步骤规范,注意a³是3个a相乘。
4.单位换算(若需):若题目要求的单位与计算结果单位不一致,根据进率进行单位换算,确保单位统一。
5.检验验证:检验公式套用、单位统一、计算过程是否无误,确认符合题意(如排水法中水面未溢出)后,标注正确单位并规范作答。
四、常见正方体体积应用题型及解题示例
1. 场景一:基本正方体体积计算(基础题)
例:一个正方体橡皮,棱长4厘米,计算这个橡皮的体积(厚度忽略不计)。
解:① 确认场景:基本体积计算,已知棱长,单位已统一(均为厘米);
② 代入公式:V=a³,其中a=4cm;
③ 计算:4×4×4=64(立方厘米);
检验:公式套用无误,计算准确,单位标注正确,未将a³误算为4×3。
答:这个橡皮的体积是64立方厘米。
2. 场景二:正方体容器的容积计算(基础题)
例:一个正方体鱼缸,从里面量棱长5分米,这个鱼缸能容纳多少升水?(忽略鱼缸厚度)
解:① 确认场景:容器容积计算,忽略厚度,容积=体积,需将立方分米换算为升;
② 代入公式:V=5×5×5=125(立方分米);
③ 单位换算:1立方分米=1升,125立方分米=125升;
检验:公式套用正确,单位换算无误,符合容积计算要求。
答:这个鱼缸能容纳125升水。
3. 场景三:体积与容积单位换算(基础题)
例:一个正方体货物,棱长1.5米,计算这个货物的体积(用立方分米表示)。
解:① 确认场景:体积计算+单位换算,需将米转化为分米;
② 单位换算:1.5米=15分米;
③ 代入公式计算:V=15×15×15=3375(立方分米);
检验:单位换算正确,公式套用无误,计算准确。
答:这个货物的体积是3375立方分米。
4. 场景四:逆用体积公式计算(进阶题)
例:一个正方体体积是125立方厘米,求这个正方体的棱长是多少厘米?
解:① 确认场景:逆用体积公式求棱长,已知体积,单位已统一;
② 逆用公式:寻找一个数,使其立方等于125,因为5×5×5=125,所以棱长a=5厘米;
检验:代入原公式验证:5×5×5=125(立方厘米),符合题意。
答:这个正方体的棱长是5厘米。
5. 场景五:结合实际场景(排水法,拓展题)
例:一个正方体玻璃缸,棱长8分米,水深4分米,将一个铁块完全浸入水中(水未溢出),此时水深上升到4.3分米,求这个铁块的体积。
解:① 确认场景:排水法求不规则物体体积,铁块体积=上升的水的体积;
② 计算水面上升高度:4.3-4=0.3(分米);
③ 代入公式计算:上升的水的体积=8×8×0.3=19.2(立方分米),即铁块体积=19.2立方分米;
检验:思路正确,水面未溢出,计算准确,符合实际场景。
答:这个铁块的体积是19.2立方分米。
培优练习
一、选择题
1.小明把一块橡皮泥先捏成一个正方体,再捏成一个长方体,体积( ),表面积( )。
A.不变;变小 B.不变;变大 C.变大;变小 D.不变;无法确定
【答案】B
【分析】采用赋值法进行分析,用同一块橡皮泥捏正方体和长方体,正方体和长方体的体积相等,假设橡皮泥的体积是8立方厘米,根据正方体体积=棱长×棱长×棱长,长方体体积=长×宽×高,确定正方体棱长和长方体的长、宽、高,再根据正方体表面积=棱长×棱长×6,长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,分别计算出正方体和长方体的表面积,比较即可。
【详解】假设橡皮泥的体积是8立方厘米。
正方体:8=2×2×2
2×2×6=24(平方厘米)
长方体:8=4×2×1
(4×2+4×1+2×1)×2
=(8+4+2)×2
=14×2
=28(平方厘米)
24<28
小明把一块橡皮泥先捏成一个正方体,再捏成一个长方体,体积不变,表面积变大。
故答案为:B
2.用( )个棱长1厘米的小正方体摆成的大正方体,体积是1立方分米。
A.1000 B.100 C.10 D.1
【答案】A
【分析】1立方分米=1000立方厘米,体积是1立方分米的正方体体积是1000立方厘米,棱长是1厘米的正方体的体积是1×1×1=1(立方厘米),要求1立方分米的正方体需要多少个1厘米的正方体搭成用除法计算。
【详解】1立方分米=1000立方厘米
1×1×1=1(立方厘米)
1000÷1=1000(个)
用1000个棱长1厘米的小正方体摆成的大正方体,体积是1立方分米。
故答案为:A
3.一个正方体的表面积是24平方分米,它的体积是( )立方分米。
A.4 B.8000 C.8 D.64
【答案】C
【分析】正方体有6个面,且这6个面的面积都相等。表面积公式为:S=6a2(a为棱长),已知正方体的表面积是24平方分米,所以一个面的面积为24÷6=4平方分米。因为正方形的面积等于棱长的平方,一个面的面积是4平方分米,4=2×2,所以正方体的棱长为2分米。正方体的体积公式为V=a3(a为棱长),将a=2分米代入公式计算即可。
【详解】24÷6=4(平方分米)
4=2×2,即正方体的棱长为2分米。
2×2×2=8(立方分米)
它的体积是8立方分米。
故答案为:C
4.一个长方体仓库,从里面量,长26米,宽8米,高6米。仓库里最多可以放( )个棱长为3米的正方体木箱。
A.46 B.32 C.40 D.50
【答案】B
【分析】要确定长方体仓库最多能放多少个棱长为3米的正方体木箱,需分别计算长方体仓库的长、宽、高分别包含多少个正方体的棱长,再将这三个方向能放的数量相乘,得到可放置的正方体木箱总数。
【详解】根据分析:
长方体仓库的长是26米,正方体木箱棱长为3米,那么长方向能放的数量为,其中余数2米不够再放一个正方体,所以长方向最多能放8个;
长方体仓库的宽是8米,正方体木箱棱长为3米,那么宽方向能放的数量为,余数2米不够放一个正方体,所以宽方向最多能放2个;
长方体仓库的高是6米,正方体棱长3米,高方向能放的数量为。 所以高方向最多能放2个;
计算总共能放的正方体数量,将长、宽、高方向能放的数量相乘,得到总共能放的正方体木箱数为:。
故答案为:B。
5.小东做测量“石块体积”的实验:他先将一块棱长是4厘米的正方体铁块浸没在一个长方体水槽中,然后取出正方体铁块,水槽里的水面下降了1厘米。接着他把要测量的一个石块浸没在水槽中,这时水槽里的水面上升了1.5厘米。这个石块的体积是( )立方厘米。
A.24 B.96 C.150 D.216
【答案】B
【分析】先利用“正方体的体积=棱长×棱长×棱长”求出正方体铁块的体积,铁块的体积等于取出正方体铁块后下降部分水的体积,长方体水槽的底面积=取出正方体铁块后下降部分水的体积÷下降部分水的高度,这个石块的体积等于放入石块后上升部分水的体积,石块的体积=长方体水槽的底面积×放入石块后上升部分水的高度,据此解答。
【详解】长方体水槽的底面积:4×4×4÷1
=16×4÷1
=64÷1
=64(平方厘米)
石块的体积:64×1.5=96(立方厘米)
所以,这个石块的体积是96立方厘米。
故答案为:B
6.一个长方体盒子,从里面量长10分米,宽4分米,高5分米,这个盒子里最多能装( )个棱长为2分米的小正方体(不外露)。
A.16 B.20 C.40 D.26
【答案】B
【分析】分别计算长方体盒子的长、宽、高分别包含多少个小正方体的棱长,然后将所得数量相乘,即可得到能装小正方体的个数。
【详解】10÷2=5(个)
4÷2=2(个)
5÷2=2(个)……1(分米)
5×2×2=20(个)
即这个盒子里最多能装20个棱长为2分米的小正方体(不外露)。
故答案为:B
二、填空题
7.把一个棱长为20cm的正方体钢坯熔铸成一根长为320cm的长方体钢条,这根长方体钢条的横截面的面积是( )。
【答案】25
【分析】把一个正方体钢胚熔铸成一根长方体钢条,熔铸前后体积不变,根据正方体的体积公式,求出正方体的体积;长方体的体积=正方体的体积;最后用长方体的体积÷长方体的长,求出长方体的横截面积,据此解答。
【详解】正方体的体积:(立方厘米)
长方体的体积=正方体的体积=8000立方厘米
长方体的横截面积:(平方厘米)
因此,这根长方体钢条的横截面的面积是25平方厘米。
8.一个正方体的表面积是,它的棱长是( )m,底面积是( ),体积是( )。
【答案】 3 9 27
【分析】根据正方体的表面积公式:,那么,据此求出每个面的面积,再根据正方形的面积公式求出正方体的棱长,然后根据正方体的体积公式:,把数据代入公式解答。
【详解】(平方米)
(平方米)
(立方米)
所以一个正方体的表面积是54,它的棱长是3m,底面积是9,体积是27。
9.用一根长36cm的铁丝围成一个正方体(铁丝没有剩余,接头处忽略不计),这个正方体的体积是( )cm3。
【答案】27
【分析】根据题意,用一根长36cm的铁丝围成一个正方体(铁丝没有剩余,接头处忽略不计),即正方体的棱长总和是36厘米,根据正方体的棱长总和=棱长×12,求出正方体的棱长,再根据正方体的体积=棱长×棱长×棱长,求出体积,据此解答。
【详解】棱长:(厘米)
体积:(立方厘米)
所以这个正方体的体积是27立方厘米。
10.一个正方体蛋糕棱长为5dm,小宇把它平均分成4块长方体形状的小蛋糕后,每块小蛋糕的体积是( )dm3。
【答案】31.25
【分析】已知一个正方体蛋糕棱长为5dm,小宇把它平均分成4块长方体形状的小蛋糕,求每块小蛋糕的体积,先根据正方体的体积=棱长×棱长×棱长,求出正方体蛋糕的体积,再除以4,即可算出每块小蛋糕的体积。
【详解】(立方分米)
(立方分米)
所以每块小蛋糕的体积是31.25立方分米。
11.两个正方体的棱长比是,它们的表面积比是( ),体积比是( )。
【答案】
【分析】根据正方体表面积公式:,可得表面积与棱长的平方成正比;根据正方体体积公式:,可得体积与棱长的立方成正比;据此解答。
【详解】已知两个正方体棱长比是,
,即;
,即。
12.一个长方体铁块,长30厘米,宽15厘米,高20厘米,这个铁块的体积是( )立方厘米;将它熔化成铁水之后(不计损耗),重新铸造成棱长是1分米的正方体,可以铸造出( )个这样的正方体。
【答案】 9000 9
【分析】先根据长方体的体积公式V=abh,求出这个长方体铁块的体积;
将它重新铸造成棱长是1分米的正方体,即体积是1立方分米的正方体,根据进率“1立方分米=1000立方厘米”换算单位,然后用铁块的体积除以正方体的体积,即可求出可以铸造正方体的个数。
【详解】30×15×20
=450×20
=9000(立方厘米)
1×1×1=1(立方分米)
1立方分米=1000立方厘米
9000÷1000=9(个)
这个铁块的体积是(9000)立方厘米;将它熔化成铁水之后(不计损耗),重新铸造成棱长是1分米的正方体,可以铸造出(9)个这样的正方体。
三、计算题
13.计算我最棒。(求下面长方体和正方体的体积,单位:cm)
【答案】40;125
【分析】根据长方体的体积=长×宽×高,正方体的体积=棱长×棱长×棱长,代入数据计算求解。
【详解】长方体的体积:()
正方体的体积:()
所以长方体的体积是40,正方体的体积是125。
14.求出下面立体图形的表面积和体积。
【答案】384平方厘米,512立方厘米
【分析】根据正方体的表面积公式:,正方体的体积公式:,把数据代入公式解答。
【详解】表面积:
(平方厘米)
体积:
(立方厘米)
这个正方体的表面积为384平方厘米,体积为512立方厘米。
15.计算下面各图形的表面积和体积。(单位:)
【答案】长方体的表面积148cm2;长方体的体积120cm3
正方体的表面积384cm2;正方体的体积512cm3
【分析】根据长方体的表面积公式,,正方体的表面积公式,,代入数据计算。
【详解】长方体的表面积:
(cm2)
长方体的体积:(cm3)
正方体的表面积:(cm2)
正方体的体积:(cm3)
四、解答题
16.一个棱长6分米的正方体钢坯,熔铸成长10分米、宽4分米的长方体钢坯,这个长方体钢坯高多少分米?(损耗忽略不计)
【答案】5.4分米
【分析】分析题目,正方体和长方体的体积是相等的,先根据正方体的体积=棱长×棱长×棱长求出钢坯的体积,再根据长方体的高=体积÷(长×宽)用钢坯的体积除以长方体的底面积即可解答。
【详解】6×6×6
=36×6
=216(立方分米)
216÷(10×4)
=216÷40
=5.4(分米)
答:这个长方体钢坯高5.4分米。
17.小明用小刀从一个长方体右边截去一个宽是2厘米的长方体(如下图),剩下的部分正好是一个表面积为384平方厘米的正方体。原来长方体的体积是多少立方厘米?
【答案】640立方厘米
【分析】用正方体的表面积除以6求出正方体一个面的面积,再进一步求出正方体的棱长,再用正方体的棱长加上2厘米,求出原长方体的长,原长方体的宽和高都等于正方体的棱长,根据长方体的体积=长×宽×高求出原来长方体的体积是多少立方厘米。
【详解】384÷6=64(平方厘米)
8×8=64
所以正方体的棱长是8厘米。
原长方体的长8+2=10(厘米)
8×10×8
=80×8
=640(立方厘米)
答∶原来长方体的体积是640立方厘米。
18.把一个长10dm、宽6dm、高6dm的长方体木块加工成一个最大的正方体。这个正方体的体积是多少立方分米?削去部分的体积是多少立方分米?
【答案】这个正方体的体积是,削去部分的体积是。
【分析】根据题意,把一个长10dm、宽6dm、高6dm的长方体木块加工成一个最大的正方体,则正方体的棱长是6dm,再根据正方体的体积公式,列式计算出正方体的体积;
,削去部分一个长6dm、宽6dm、高4dm的长方体,再根据长方体的体积公式,列式计算出长方体的体积即可。
【详解】正方体的体积:
削去的体积:,
答:这个正方体的体积是,削去部分的体积是。
19.一个长方体容器,长20cm,宽10cm,高8cm,容器内水深5cm。将长方体容器内的水倒入一个棱长为20cm的正方体容器内,水深多少厘米?(容器厚度忽略不计)
【答案】
1000÷20÷20=2.5(cm)
【分析】根据题意,将长方体容器内的水倒入一个棱长为20cm的正方体容器内,水的体积不变;
根据水深5厘米,先计算出长方体容器内水的体积,再除以正方体容器的底面积,从而求出正方体容器内的水深。
【详解】
答:水深2.5厘米。
20.有一个正方体容器,棱长4分米,里面注有3分米深的水,如果把一块棱长为2分米的正方体铁块放入水中,容器中的水会溢出来吗?请说明理由?(如图所示)
【答案】不会;容器空余部分的容积大于正方体铁块的体积
【分析】分别计算出容器空余部分的容积和正方体铁块的体积,比较即可。容器空余部分的容积=容器棱长×棱长×空余部分的高;正方体铁块的体积=棱长×棱长×棱长。
【详解】4×4×(4-3)
=16×1
=16(立方分米)
2×2×2=8(立方分米)
16>8
答:容器中的水不会溢出来,因为容器空余部分的容积大于正方体铁块的体积。
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