内容正文:
单元培优讲义:长方体(一)
知识梳理+例题讲解+培优练习
学习寄语
亲爱的同学,欢迎开启探索立体图形的新旅程!长方体是我们生活中最常见的立体图形之一,从书包到教室,从楼房到纸箱,它的身影无处不在。通过本单元的学习,你将认识长方体的特征,掌握表面积与体积的计算方法,发展空间想象力和解决问题的能力。请准备好你的观察力和创造力,通过动手操作、认真思考,揭开长方体的奥秘,感受数学与生活的紧密联系!
知识梳理
一、长方体的认识
1. 基本特征
(1)面:有6个面,相对的面完全相同(特殊情况:有两个相对面是正方形时,其余四个面完全相同的长方形)。
(2)棱:有12条棱,相对的棱长度相等。可分为三组,每组4条棱长度相等。
(3)顶点:有8个顶点,每个顶点连接3条棱。
(4)长、宽、高:相交于同一顶点的三条棱的长度分别叫长方体的长、宽、高。
2. 棱长总和计算公式
二、长方体的表面积
1. 定义:长方体6个面的总面积。
2. 计算公式
(1)一般公式:
(2)特殊情况(如正方体,即长=宽=高时):
三、长方体的体积与容积
1. 体积
(1)定义:物体所占空间的大小。
(2)体积单位:立方厘米(cm³)、立方分米(dm³)、立方米(m³)。
(3)计算公式:
2. 容积
(1)定义:容器所能容纳物体的体积。
(2)容积单位:升(L)、毫升(mL),1 L = 1 dm³,1 mL = 1 cm³。
(3)容积与体积的关系:计算规则容器容积的方法与体积相同,但需从容器的内部测量长、宽、高。
3. 单位换算
1 m³ = 1000 dm³,1 dm³ = 1000 cm³,1 L = 1000 mL。
例题讲解
【典型例题1】
一个长方体的长是5 cm,宽是4 cm,高是3 cm,求它的棱长总和与表面积。
【答案】
棱长总和:48 cm;表面积:94 cm²。
【解析】
1.棱长总和:
2.表面积:
【分析】
易错点:计算表面积时易漏乘2,或混淆棱长总和与表面积的单位。
【跟踪练习】
一个正方体的棱长是6 dm,求它的棱长总和与表面积。
【答案】
棱长总和:72 dm;表面积:216 dm²。
【解析】
1.棱长总和:
2.表面积:
【分析】
注意正方体棱长总和与表面积公式的推导过程,区分与长方体的计算方法。
【典型例题2】
一个长方体玻璃容器,从里面量长8 dm,宽6 dm,高4 dm,求它的容积是多少升?
【答案】
192 L。
【解析】
1.计算体积(即容积):
2.单位换算:
【分析】
关键点:①容积需从内部测量;②体积单位与容积单位的换算。
【跟踪练习】
一个长方体水箱能装水500 L,已知水箱的底面积是100 dm²,求水箱的高。
【答案】
5 dm。
【解析】
1.单位换算:
2.由体积公式求高:
【分析】
逆向应用体积公式解决问题,注意单位统一。
【典型例题3】
用一根60 cm长的铁丝做一个长方体框架,长是7 cm,宽是5 cm,求它的高是多少厘米?
【答案】
3 cm。
【解析】
1.设高为 h cm,根据棱长总和公式:
2.解方程:
【分析】
列方程解决问题时需明确等量关系(棱长总和),检验结果是否符合实际(如高是否合理)。
【跟踪练习】
一个无盖的长方体纸盒,长8 cm,宽5 cm,高3 cm,制作这个纸盒至少需要多少平方厘米的纸板?
【答案】
118 cm²。
【解析】
1.无盖纸盒表面积:少一个底面。
2.计算:
【分析】
实际问题需灵活应用表面积公式,注意“无盖”等条件对计算的影响。
培优练习
一、选择题
1.一个正方体盒子,六个面分别写着“预”“祝”“考”“试”“成”“功”6个字,若其中“预”的对面是“考”,“成”的对面是“功”,则它的平面展开图可能是( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】正方体展开图中,相对的面在展开图中是不相邻的,且相邻的面隔着一行或者一列,据此解答。
【详解】A.A的展开图中,“预”和“考”是相邻的面而题目中明确说明“预”的对面是“考”,相对的面在展开图中不相邻,所以选项A不符合要求,是错误的。
B.B的展开图中,“成”和“功”是相邻的面,但已知“成”的对面是“功”,相对的面在展开图中不相邻,所以选项B不符合要求,是错误的。
C.C的展开图中,“预”和“考”不相邻,“成”和“功"也不相邻,满足“预”的对面是“考”、“成”的对面是“功”这一条件,所以选项C是正确的。
D.D的展开图中,“成”和“功”是相邻的面不满足“成”的对面是“功”这一条件,所以选项D不符合要求,是错误的。
因此,满足条件的平面展开图可能是。
2.一个长方体的底面是边长为2m的正方形,它的侧面展开图也是一个正方形,这个长方体的侧面积是( )。
A.4 B.8 C.16 D.64
【答案】D
【分析】因为侧面展开是正方形,所以长方体的高等于长方体的底面周长。用底面边长乘4求出底面周长,也就是高,用底面周长乘高求出侧面积即可。
【详解】2×4=8(m)
8×8=64()
所以,这个长方体的侧面积是64。
故答案为:D
3.如图,4个棱长10厘米的正方体堆放在墙角处,露在外面的面积是( )平方厘米。
A.90 B.900 C.360 D.3600
【答案】B
【分析】从前面看有3个正方形,从上面看有3个正方形,从右面看有3个正方形,正方形面积=边长×边长,1个正方形面积×露在外面的个数=露在外面的面积。
【详解】10×10×(3×3)
=100×9
=900(平方厘米)
露在外面的面积是900平方厘米。
4.用一根长( )的铁丝正好可以做一个长8厘米、宽5厘米、高4厘米的长方体框架。
A.17厘米 B.68厘米 C.160厘米 D.184厘米
【答案】B
【分析】长方体棱长总和=(长+宽+高)×4,代入数据计算即可。
【详解】(8+5+4)×4
=17×4
=68(厘米)
5.把一个长、宽、高分别是3m、2m、4m的长方体切成两个小长方体,两个小长方体表面积之和比原来长方体的表面积最多增加( )m2。
A.16 B.24 C.12 D.36
【答案】B
【分析】通过实际操作可知有三种切法分别增加两个长×宽的面、长×高的面、宽×高的面,要使表面积增加的最多,则增加的两个面是原长方体中最大的面。先分别计算三种情况下增加的表面积,再比较即可判断。
【详解】①4×3×2=24(m2);
②2×4×2=16(m2);
③3×2×2=12(m2);
24>16>12,即最多增加24m2。
故答案为:B
6.如图,一个礼品盒像这样用丝带捆扎起来,至少需要( )厘米长的丝带。(打结处要用丝带20厘米)
A.96 B.82 C.102 D.116
【答案】C
【分析】丝带长度=长×2+宽×2+高×4+打结处长度。
【详解】15×2+10×2+8×4+20
=30+20+32+20
=102(厘米)
至少需要102厘米长的丝带。
二、填空题
7.用4个棱长是6cm的小正方体拼成1个大长方体,大长方体的表面积可能是( )cm2,也可能是( )cm2。
【答案】 648 576
【分析】用4个棱长6cm的小正方体可以拼成一个长方体,长方体的长宽高可能是24cm、6cm、6cm,也可能是12cm、6cm、12cm,再根据长方体的表面积公式求解即可。
【详解】
()
()
所以用4个棱长是6cm的小正方体拼成1个大长方体,大长方体的表面积可能是648,也可能是576。
8.跳水是奥运会的竞赛项目之一,一个长方体形状的跳水池,其底面是边长为25米的正方形,池深5米。如果给这个跳水池贴瓷砖,需要给( )个面贴瓷砖、贴瓷砖的面积是( )平方米。
【答案】
5
1125
【分析】贴瓷砖的面包括底面和四个侧面,不包括顶面。底面是正方形即长方体的长和宽都是25米,池深5米,即长方体的高是5米,根据贴瓷砖面积=长×宽+长×高×2+宽×高×2,代入数据计算即可。
【详解】需要贴跳水池的底面和四个侧面,共5个面。
(平方米)
9.一个长方体按照以下三种方法切成两个长方体,表面积分别增加了16、24、48,原来长方体的表面积是( )。
【答案】88
【分析】第一种切法增加的是宽高面的面积,且增加了2个;第二种切法增加的是长高面的面积,且增加了2个,第三种切法增加的是长宽面的面积,且增加了2个,根据“长方体的表面积=长×宽×2+长×高×2+宽×高×2”,直接将三种情况增加的表面积相加即可。
【详解】
原来长方体的表面积是88。
10.两块完全一样的长方体,长6dm、宽5dm、高4dm,把它们拼成一个大长方体后,大长方体的表面积比原来两个长方体的表面积之和最多减少( )dm2,最少减少( )dm2。
【答案】 60 40
【分析】两个长方体拼接成一个长方体,会减少两个面:长6dm、宽5dm的两个面拼接,减少的面积最大,减少的面积=长×宽×2;宽5dm、高4dm的两个面拼接,减少的面积最小,减少的面积=宽×高×2。
【详解】6×5×2
=30×2
=60(dm2)
5×4×2
=20×2
=40(dm2)
11.白露是秋季的第三个节气,此时人们有饮白露茶的习俗。小敏在爸爸的帮助下炮制了一些白露茶,作为礼物送给外公。每包白露茶用棱长为8cm的正方体小盒子包装(如图),然后把它们放入右面的大礼品盒中。
(1)大礼品盒最多能放( )个正方体小盒子。
(2)小敏要用彩纸包装大礼品盒,她至少要用( )cm2的彩纸。
【答案】(1)2
(2)1300
【分析】(1)用大礼品盒的长、宽、高分别除以小正方体盒子的棱长,商就是大礼品盒的长边上、宽边上及高上最多可以容纳几个小正方体的个数,再把这3个数值相乘即可;
(2)长方体表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,据此列式得解。
【详解】(1)20÷8=2(个)……4(cm)
15÷8=1(个)……7(cm)
10÷8=1(个)……2(cm)
2×1×1=2(个)
(2)(20×15+20×10+15×10)×2
=(300+200+150)×2
=650×2
=1300(cm2)
12.如图,7个棱长为1分米的正方体堆放在墙角,露在外面的面积是( )平方分米。
【答案】12
【分析】根据图示,露在外面的上面有4个面,前面有4个面,右面有4个面,据此解答即可。
【详解】
(平方分米)
露在外面的面积是平方分米。
三、判断题
13.做一个棱长为1m的无盖正方体铁箱,至少需要铁皮6。( )
【答案】×
【分析】无盖的正方体铁箱缺少一个面,因此只有5个面。每个面为边长1m的正方形,面积为1m²。总表面积为5个面的面积之和,即5×1m²=5m²。题干中“至少需要铁皮6m²”与计算结果不符,故说法错误。
【详解】无盖正方体铁箱有5个面。
每个面的面积:1 × 1 = 1(m2)
总需要铁皮面积:5 × 1 = 5(m2)
则至少需要铁皮5m2,题干上是至少需要6m2,说法错误。
故答案为:×
14.一个棱长1分米的正方体,占地面积是1平方分米。( )
【答案】√
【分析】占地面积指的是正方体与地面接触的底面面积,底面是正方形,正方形面积=边长×边长。
【详解】1×1=1(平方分米),因此这个正方体的占地面积是1平方分米,原说法正确。
故答案为:√
15.一个长方体的表面积是100cm2,把它锯成两个完全一样的正方体(如下图),每个正方体的表面积是60cm2。( )
【答案】√
【分析】根据题意可知,这个长方体正好分割成两个完全一样的正方体,就是把这个正方体的表面积平均分成10个面,用100÷10=10,求出正方体一个面的面积,再根据正方体的表面积S=一个面的面积×6,求出正方体的表面积。
【详解】100÷10=10(cm2)
10×6=60(cm2)
每个正方体的表面积是60cm2,原题说法正确。
故答案为:√
16.下图是一个正方体纸盒的展开图,数字“6”和数字“2”相对。( )
【答案】√
【分析】正方体的展开图,相对面要隔一列或一行,左右隔 1列,上下隔1行,据此规律即可解答。
【详解】“1”和“4”面相对,“2”和“6”面相对,“3”和“5”面相对。
故答案为:√
17.正方体和长方体的棱长之和相等,则它们的表面积一定相等。( )
【答案】×
【分析】长方体的棱长总和=(长+宽+高)×4,正方体的棱长总和=棱长×12。当棱长总和相等时,长方体的长、宽、高的和固定,但长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2,取决于长、宽、高的具体值,而不仅仅是它们的和;正方体的表面积=棱长×棱长×6,仅取决于棱长。因此,表面积不一定相等。
【详解】假设正方体的棱长为2厘米。
12×2=24(厘米)
2×2×6
=4×6
=24(平方厘米)
假设长方体的长为4厘米、宽为1厘米、高为1厘米。
(4+1+1)×4
=(5+1)×4
=6×4
=24(厘米)
(4×1+4×1+1×1)×2
=(4+4+1)×2
=(8+1)×2
=9×2
=18(平方厘米)
棱长总和相等(均为24厘米),但表面积不相等(24平方厘米≠18平方厘米)。因此,原题说法错误。
故答案为:×
四、计算题
18.下面是一个长方体的展开图,求它的表面积。
【答案】180
【分析】由图可知,长方体的长是8cm,宽是6cm,高是(12-6)÷2=3cm。长方体的表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2。
【详解】(12-6)÷2
=6÷2
=3(cm)
(8×6+8×3+6×3)×2
=(48+24+18)×2
=180()
19.计算下面图形的表面积。(单位:cm)
【答案】1900cm2
【分析】该图形是一个长方体,长为,宽为,高为,代入长方体表面积公式计算即可。
【详解】
五、解答题
20.儿童节前夕,某校小学生自制饼干要送给幼儿园的小朋友。购买的正方体饼干盒棱长12厘米。如果围着饼干盒贴上一圈彩纸(上下面不贴),一个饼干盒至少需要彩纸多少平方厘米?
【答案】576平方厘米
【分析】正方体饼干盒的上下面不贴,需要贴彩纸的面只有4个。计算正方体棱长×棱长×4即可计算得出答案。
【详解】一个饼干盒至少需要彩纸的面积为:
12×12×4
=144×4
=576(平方厘米)
答:一个饼干盒至少需要彩纸576平方厘米。
21.下图所示的是一个长方体形状的孔明灯示意图,它的底面是边长为30cm的正方形,高50cm。除了下底面外,其他面都要糊上安全阻燃棉纸,制作这个孔明灯至少需要多少平方厘米的安全阻燃棉纸?
【答案】6900平方厘米
【分析】从题意分析可得,需在上面、前面、后面、左面、右面共5个面糊上安全阻燃棉纸。从图意可知,上面是边长30厘米的正方形,前面、后面、左面、右面是完全一样的长方形,即燃棉纸的面积等于长×高×4加上1个边长为30cm正方形的面积。据此解答。
【详解】
(平方厘米)
答:制作这个孔明灯至少需要6900平方厘米的安全阻燃棉纸。
22.一间教室长9米,宽6米,高3米,门窗面积为11.6平方米,如果每平方米用涂料0.5千克,粉刷教室的四周和顶面需要涂料多少千克?
【答案】66.2千克
【分析】根据题意,要粉刷教室的顶面和墙壁,即粉刷的是长方体的顶面和4个侧面,求出顶面和4个侧面的面积和,再减去门窗面积,求出需要粉刷的面积,再乘每平方米需要的涂料数量即可。
【详解】需要粉刷的面积:9×6+9×3×2+6×3×2-11.6
=54+27×2+18×2-11.6
=54+54+36-11.6
=108+36-11.6
=144-11.6
=132.4(平方米)
132.4×0.5=66.2(千克)
答:粉刷这间教室共需涂料66.2千克。
23.一个长方形无盖的玻璃鱼缸,长4米,宽1.5米,高0.8米,做这样一个鱼缸,需要玻璃多少平方米?
【答案】14.8平方米
【分析】求无盖长方体鱼缸的表面积,即左右2个面,前后2个面和1个底面的总面积:(长×高+宽×高)×2+长×宽=所需玻璃面积。
【详解】(4×0.8+1.5×0.8)×2+4×1.5
=(3.2+1.2)×2+6
=4.4×2+6
=8.8+6
=14.8(平方米)
答:需要玻璃14.8平方米。
试卷第1页,共3页
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亲爱的同学,欢迎开启探索立体图形的新旅程!长方体是我们生活中最常见的立体图形之一,从书包到教室,从楼房到纸箱,它的身影无处不在。通过本单元的学习,你将认识长方体的特征,掌握表面积与体积的计算方法,发展空间想象力和解决问题的能力。请准备好你的观察力和创造力,通过动手操作、认真思考,揭开长方体的奥秘,感受数学与生活的紧密联系!
知识梳理
一、长方体的认识
1. 基本特征
(1)面:有6个面,相对的面完全相同(特殊情况:有两个相对面是正方形时,其余四个面完全相同的长方形)。
(2)棱:有12条棱,相对的棱长度相等。可分为三组,每组4条棱长度相等。
(3)顶点:有8个顶点,每个顶点连接3条棱。
(4)长、宽、高:相交于同一顶点的三条棱的长度分别叫长方体的长、宽、高。
2. 棱长总和计算公式
二、长方体的表面积
1. 定义:长方体6个面的总面积。
2. 计算公式
(1)一般公式:
(2)特殊情况(如正方体,即长=宽=高时):
三、长方体的体积与容积
1. 体积
(1)定义:物体所占空间的大小。
(2)体积单位:立方厘米(cm³)、立方分米(dm³)、立方米(m³)。
(3)计算公式:
2. 容积
(1)定义:容器所能容纳物体的体积。
(2)容积单位:升(L)、毫升(mL),1 L = 1 dm³,1 mL = 1 cm³。
(3)容积与体积的关系:计算规则容器容积的方法与体积相同,但需从容器的内部测量长、宽、高。
3. 单位换算
1 m³ = 1000 dm³,1 dm³ = 1000 cm³,1 L = 1000 mL。
例题讲解
【典型例题1】
一个长方体的长是5 cm,宽是4 cm,高是3 cm,求它的棱长总和与表面积。
【答案】
棱长总和:48 cm;表面积:94 cm²。
【解析】
1.棱长总和:
2.表面积:
【分析】
易错点:计算表面积时易漏乘2,或混淆棱长总和与表面积的单位。
【跟踪练习】
一个正方体的棱长是6 dm,求它的棱长总和与表面积。
【典型例题2】
一个长方体玻璃容器,从里面量长8 dm,宽6 dm,高4 dm,求它的容积是多少升?
【答案】
192 L。
【解析】
1.计算体积(即容积):
2.单位换算:
【分析】
关键点:①容积需从内部测量;②体积单位与容积单位的换算。
【跟踪练习】
一个长方体水箱能装水500 L,已知水箱的底面积是100 dm²,求水箱的高。
【典型例题3】
用一根60 cm长的铁丝做一个长方体框架,长是7 cm,宽是5 cm,求它的高是多少厘米?
【答案】
3 cm。
【解析】
1.设高为 h cm,根据棱长总和公式:
2.解方程:
【分析】
列方程解决问题时需明确等量关系(棱长总和),检验结果是否符合实际(如高是否合理)。
【跟踪练习】
一个无盖的长方体纸盒,长8 cm,宽5 cm,高3 cm,制作这个纸盒至少需要多少平方厘米的纸板?
培优练习
一、选择题
1.一个正方体盒子,六个面分别写着“预”“祝”“考”“试”“成”“功”6个字,若其中“预”的对面是“考”,“成”的对面是“功”,则它的平面展开图可能是( )。
A. B. C. D.
2.一个长方体的底面是边长为2m的正方形,它的侧面展开图也是一个正方形,这个长方体的侧面积是( )。
A.4 B.8 C.16 D.64
3.如图,4个棱长10厘米的正方体堆放在墙角处,露在外面的面积是( )平方厘米。
A.90 B.900 C.360 D.3600
4.用一根长( )的铁丝正好可以做一个长8厘米、宽5厘米、高4厘米的长方体框架。
A.17厘米 B.68厘米 C.160厘米 D.184厘米
5.把一个长、宽、高分别是3m、2m、4m的长方体切成两个小长方体,两个小长方体表面积之和比原来长方体的表面积最多增加( )m2。
A.16 B.24 C.12 D.36
6.如图,一个礼品盒像这样用丝带捆扎起来,至少需要( )厘米长的丝带。(打结处要用丝带20厘米)
A.96 B.82 C.102 D.116
二、填空题
7.用4个棱长是6cm的小正方体拼成1个大长方体,大长方体的表面积可能是( )cm2,也可能是( )cm2。
8.跳水是奥运会的竞赛项目之一,一个长方体形状的跳水池,其底面是边长为25米的正方形,池深5米。如果给这个跳水池贴瓷砖,需要给( )个面贴瓷砖、贴瓷砖的面积是( )平方米。
9.一个长方体按照以下三种方法切成两个长方体,表面积分别增加了16、24、48,原来长方体的表面积是( )。
10.两块完全一样的长方体,长6dm、宽5dm、高4dm,把它们拼成一个大长方体后,大长方体的表面积比原来两个长方体的表面积之和最多减少( )dm2,最少减少( )dm2。
11.白露是秋季的第三个节气,此时人们有饮白露茶的习俗。小敏在爸爸的帮助下炮制了一些白露茶,作为礼物送给外公。每包白露茶用棱长为8cm的正方体小盒子包装(如图),然后把它们放入右面的大礼品盒中。
(1)大礼品盒最多能放( )个正方体小盒子。
(2)小敏要用彩纸包装大礼品盒,她至少要用( )cm2的彩纸。
12.如图,7个棱长为1分米的正方体堆放在墙角,露在外面的面积是( )平方分米。
三、判断题
13.做一个棱长为1m的无盖正方体铁箱,至少需要铁皮6。( )
14.一个棱长1分米的正方体,占地面积是1平方分米。( )
15.一个长方体的表面积是100cm2,把它锯成两个完全一样的正方体(如下图),每个正方体的表面积是60cm2。( )
16.下图是一个正方体纸盒的展开图,数字“6”和数字“2”相对。( )
17.正方体和长方体的棱长之和相等,则它们的表面积一定相等。( )
四、计算题
18.下面是一个长方体的展开图,求它的表面积。
19.计算下面图形的表面积。(单位:cm)
五、解答题
20.儿童节前夕,某校小学生自制饼干要送给幼儿园的小朋友。购买的正方体饼干盒棱长12厘米。如果围着饼干盒贴上一圈彩纸(上下面不贴),一个饼干盒至少需要彩纸多少平方厘米?
21.下图所示的是一个长方体形状的孔明灯示意图,它的底面是边长为30cm的正方形,高50cm。除了下底面外,其他面都要糊上安全阻燃棉纸,制作这个孔明灯至少需要多少平方厘米的安全阻燃棉纸?
22.一间教室长9米,宽6米,高3米,门窗面积为11.6平方米,如果每平方米用涂料0.5千克,粉刷教室的四周和顶面需要涂料多少千克?
23.一个长方形无盖的玻璃鱼缸,长4米,宽1.5米,高0.8米,做这样一个鱼缸,需要玻璃多少平方米?
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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