内容正文:
第六单元第1课时 长方体和正方体的认识及展开图
知识点一长方体的认识
1、认识长方体的面、棱、顶点。
(1)从不同的角度观察同一个长方体。
把长方体放在桌面上,无论从哪个角度观察,最多只能同时观察到长方体的三个面。
(2)长方体的棱和顶点。
长方体两个面相交的线叫作长方体的棱,三条棱相交的点叫作长方体的顶点。
(3)长方体长、宽、高的含义。
长方体相交于同一顶点的三条棱的长度,分别叫作它的长、宽、高。
2、长方体的特征。
长方体是由6个长方形(也可能有2个相对的面是正方形)围成的立体图形,它有6个面、12条棱和8个顶点。在一个长方体中,相对的面完全相同,相对的棱长度相等。
知识点二正方体的认识
1、正方体也叫立方体。它是由6个完全相同的正方形围成的立体图形。它的6个面是完全相同的正方形,12条棱的长度都相等,有8个顶点。
2、正方体的长、宽、高相等,都叫正方体的棱长。
3、长方体和正方体的特征的异同。
知识点三长方体和正方体的展开图
1、把一个正方体沿一条棱剪开,如下图所示。
正方体的展开图是由6个完全相同的正方形组成的,可以通过观察、折叠找到3组相对的面。
2、沿长方体的棱把长方体剪开,展开图中有3组相对的面,相对的面完全相同,相对的面完全隔开。
题型一长方体的认识
1.数学课上,明明用学具搭一个长方体框架,搭了其中三根,就能决定这个长方体的形状与大小的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】一般情况下长方体六个面都是长方形,特殊情况时有两个面是正方形,长方体有12条棱,相对的四条棱长度相等,按长度可分为三组,每一组有4条棱。长方体有8个顶点,每个顶点连接三条棱,三条棱分别叫做长方体的长、宽、高。决定长方体形状和大小的是长、宽、高,三根学具棒能确定长、宽、高即可,据此分析。
【解答】A.只能确定长和宽,没有高,无法决定长方体的形状与大小,排除;
B.只能确定长和宽,没有高,无法决定长方体的形状与大小,排除;
C.三根学具棒分别是长方体的长、宽、高,能决定这个长方体的形状与大小;
D.只能确定长和宽,没有高,无法决定长方体的形状与大小,排除。
能决定这个长方体的形状与大小的是。
故答案为:C
2.一个物体的形状近似于长方体,长60厘米,宽50厘米,高180厘米,这个物体最有可能是( )。
A.洗衣机 B.电冰箱 C.电视机 D.微波炉
【答案】B
【分析】指甲的宽度大约有1厘米,50、60厘米大约有成人胳膊那么长。1米=100厘米,150厘米=1.5米。我们展开双臂大约有1米长,据此解答。
【解答】A.洗衣机高度一般不会超过1米,长和宽都有可能,但是高的数据大了,不符合题意;
B.电冰箱高度一般超过1米,长、宽、高的数据都符合实际,符合题意;
C.电视机不可能宽度达到50厘米,高度达到1.8米的也不多见,宽高的数据可能不太符合,不符合题意;
D.微波炉绝不可能高度为1.8米,高的数据过大了,不符合题意。
故答案为:B
3.长方体的6个面中,最少有( )个面是长方形。
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】B
【分析】根据题意,回忆长方体的特征,长方体一般有6个面都是长方形,特殊情况有2个相对的面是正方形,此时剩下的4个面是长方形。据此解答。
【解答】长方体特殊情况有2个面是正方形,剩下的4个面是长方形,所以长方体的6个面中,最少有4个面是长方形。
故答案为:B
题型二正方体的认识
4.有如图三种长度的小棒,你能搭成( )种不同的长方体或正方体。(小棒可重复使用)
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】分析题目,长方体有12条棱,可分为3组,每组4条棱的长度相等,正方体有12条棱,且12条棱的长度都相等;根据长方体和正方体的棱的特征,结合所给的不同的长度的小棒的数量,列举出所有可能搭成的长方体或正方体的组合,并据此选择出正确的选项即可。
【解答】①可以选择12根12cm的小棒搭成一个棱长是12cm的正方体;
②可以选择4根12cm、4根8cm、4根6cm的小棒搭成一个长是12cm、宽是8cm、高是6cm的长方体;
③可以选择8根12cm、4根8cm的小棒搭成一个长是12cm、宽是12cm、高是8cm的长方体;
④可以选择8根12cm、4根6cm的小棒搭成一个长是12cm、宽是12cm、高是6cm的长方体;
⑤可以选择8根8cm、4根12cm的小棒搭成一个长是12cm、宽是8cm、高是8cm的长方体;
⑥可以选择8根8cm、4根6cm的小棒搭成一个长是8cm、宽是8cm、高是6cm的长方体。
如图三种长度的小棒,能搭成6种不同的长方体或正方体。
故答案为:C
5.如图,正方体的六个面上分别写着连续的整数,且相对的两个面上的数之和均相等,则这六个连续的整数之和为( )。
A.51 B.54 C.57 D.63
【答案】A
【分析】根据六个面上的数是连续整数可得另外三个面上的数有9,再根据已知数有10,11可知另两个数可能是6、7,或者是7、12,或者是12、13,再根据相对的两个面上的数之和均相等,8、10、11各对应一个数字,所以另两个数只有6、7合适,然后求解即可。
【解答】根据分析可知,6与11相对,7与10相对,8与9相对,
所以,这六个整数的和为:
6+7+8+9+10+11=3×(8+9)=3×17=51
故答案为:A
6.一个小正方体6个面上分别写着1、2、3、4、5、6,下图是由这样的4个小正方体拼成。根据下图摆放的情况,数字3对面的数字是( )。
A.6 B.4 C.2 D.1
【答案】B
【分析】从最左边和最右边的小正方体可知,数字4对面的数字不是2、1、5,可能是3或6;从最右边的三个小正方体可知,数字5对面的数不是3、2、1、4,则数字5对面的数字是6。那么数字4对面的数字是3。
【解答】通过分析可得:数字3对面的数字是4。
故答案为:B
题型三长方体和正方体棱长的应用
7.用2根相同长度的铁丝分别做一个长方体和正方体框架,正方体框架的棱长是10厘米,长方体框架的长是12厘米,宽是8厘米,高是( )厘米。
【答案】10
【分析】正方体的棱长总和=棱长×12,先求出铁丝的总长,长方体的高=棱长总和÷4-长-宽,再求出高。
【解答】10×12=120(厘米)
120÷4-12-8
=30-12-8
=10(厘米)
8.一根铁丝长60厘米,如果焊成一个正方体框架,棱长是( )厘米;如果焊成一个长7厘米,宽5厘米的长方体框架,高是( )厘米。(接头处不计)
【答案】5 3
【分析】已知铁丝长60厘米,铁丝总长度即为正方体的棱长总和,根据“正方体棱长总和=棱长×12”,用铁丝总长度除以12即可求出正方体框架的棱长;
如果焊成一个长7厘米,宽5厘米的长方体框架,铁丝总长度即为长方体的棱长总和,根据“长方体棱长总和=(长+宽+高)×4”,用铁丝总长度除以4求出长、宽、高的和,用长、宽、高的和依次减去长和宽即可求出长方体框架的高。
【解答】60÷12=5(厘米)
60÷4-7-5
=15-7-5
=8-5
=3(厘米)
因此,如果焊成一个正方体框架,棱长是5厘米;如果焊成一个长7厘米,宽5厘米的长方体框架,高是3厘米。
9.小明把一个长8厘米、宽6厘米、高4厘米的长方体框架铁丝拉直重新做成一个正方体框架,这个正方体的棱长是( )厘米。
【答案】6
【分析】铁丝的总长度不变,即长方体的棱长总和等于正方体的棱长总和。长方体的棱长总和计算公式为:4 × (长 + 宽 + 高)。正方体的棱长总和计算公式为:12 × 棱长。通过计算长方体的棱长总和,再除以12,即可得到正方体的棱长。
【解答】长方体的棱长总和为:
4 × (8 + 6 + 4) = 4 × 18 = 72(厘米)
正方体的棱长总和等于铁丝总长度,即72厘米。
正方体有12条相等的棱,因此棱长为:
72 ÷ 12 = 6(厘米)
所以这个正方体的棱长是6厘米。
题型四长方体的展开图
10.下图是一个长方体纸盒拆开后的图形,这个长方体纸盒是( )。(填序号)
A. B. C.
【答案】B
【分析】观察展开图的形状,能发现它的长、宽、高的比例关系:有一组面的面积较大,另外两组面的面积相对较小,且整体的“长”明显大于“宽”和“高”。据此进行分析。
【解答】根据分析:
A.选项中的长方体每个面的面积都相差不大,和展开图的比例不一致;
B.选项中的长方体的长明显大于宽和高,和展开图的比例一致;
C.选项中的长方体有两组面的面积较大,另外一组面的面积相对较小,和展开图的比例不一致。
故答案为:B
11.把长方体纸盒剪开,平铺在桌面上,如下图。如果画“”的是“前面”,那么( )是“后面”。
A.① B.② C.③ D.④
【答案】D
【分析】
根据折痕可知,折成长方体后,的对面为④,②的对面为③,①的对面为空白面,据此解答。
【解答】根据分析:
的对面为④;
故答案为:D
12.如图是一个长方体表面展开图的一部分,请在图中画出展开图的余下部分。
【答案】见详解
【分析】①确定各面的相对关系
左面 ↔ 右面
下面 ↔ 上面
前面 ↔ 后面
②补全右面:
右面与左面完全相同,应画在“下面”的右侧,与左面位置对称。
③补全上面:
上面与下面完全相同,应画在“右面”的右侧,与下面位置上下对应。
④补全后面:
后面与前面完全相同,可画在“下面”的上方,保证展开图的连贯性。
答案不唯一
【解答】画图如下:
题型五正方体的展开图
13.下面的图形中,折叠后能围成正方体的是( )。
A.B.C. D.
【答案】A
【分析】正方体展开图有11种特征,分四种类型,即:第一种:“1-4-1”结构,即第一行放1个,第二行放4个,第三行放1个;第二种:“2-2-2”结构,即每一行放2个正方形,此种结构只有一种展开图;第三种:“3-3”结构,即每行放3个正方形,只有一种展开图;第四种:“1-3-2”结构,即第一行放1个正方形,第二行放3个正方形,第三行放2个正方形。据此分析四个选项找出能折叠的即可。
【解答】
A. 属于展开图里的1—4—1型,折叠后能围成正方体。
B.这里第一行1个,第二行2个,第三行3个,不属于展开图里任何一种类型。折叠后不能围成正方体。
C.这里是第一行2个,第二行1个,第三行3个,不属于展开图里任何一种类型。折叠后不能围成正方体。
D.这里是第一行2个,第二行2个,第三行1个,第四行1个。不属于展开图里任何一种类型。折叠后不能围成正方体。
故答案为:A
14.一个写有字母的正方体盒子分别按图①、图②所示的方式摆放。仔细观察,把它拆开后,每个面上分别是哪个字母?填一填。
【答案】
【分析】正方体有 6 个面,每个面都与 4 个面相邻,与 1 个面相对。在正方体中,若两个面是相邻面,则它们不可能是相对面;反之,若排除所有相邻面,剩下的唯一面就是相对面。
【解答】从题目给出的立体图(图①、图②)中,提取每个可见面的相邻面信息,例如:
从图①得 A 与 B、C 相邻;
从图②得 B 与 D、E 相邻。
那么B就填在中心位置,那么右边空填A。
15.按要求操作。
(1)在上图中添上3个同样大小的正方形,使它成为一个正方体表面的展开图。
(2)分别用相同的图形标出与◇、△、○相对的面。
【答案】图见详解
【分析】要依据正方体展开图的多种常见模型(如“一四一”型、“二三一”型、“三三”型、“二二二”型),来判断添加正方形后形成的展开图是否合理,以及确定相对面,根据已知条件,已有3个正方形,还需添加3个正方形,这里以常见的“一四一”型作图,据此解答。
【解答】
(答案不唯一)
一、选择题
1.学习了长方体和正方体的知识后,涛涛打算用学具棒搭一个长方体框架,下面搭出的三根中,能决定这个长方体的形状和大小的是( )。
A. B. C. D.以上都能决定
2.小明有5根8cm、10根10cm、3根12cm的小棒。选择合适的小棒搭一个长方体框架,这个长方体的长、宽、高分别是( )。
A.8cm、10cm、10cm B.8cm、10cm、12cm
C.8cm、8cm、10cm D.10cm、10cm、12cm
3.下面图形不能折成正方体的是( )。
A. B. C. D.
4.下列四种不同规格的纸板各有6块,小强从中选取六块围成长方体或正方体,最多可以围成( )种不同的几何体。
A.2 B.3 C.4 D.5
5.如下图是一个长方体包装盒,它的平面展开图是( )。(填序号)
A. B. C. D.
二、填空题
6.王老师想要做一个长方体玻璃鱼缸,目前已有4块长方形玻璃,其中两块长8dm,宽6dm,另外两块长9dm,宽6dm,还需要一块长( )dm、宽( )dm的长方形玻璃。
7.在右边的平面图形中找出6个面,使它们围成左边的长方体。(填序号)
这6个面的序号是( )。
8.张大伯要用木板制作一个封闭的长方体木箱,他已经准备了长6分米、宽4分米和长5分米、宽4分米的长方形木板各2块,他还需要准备( )块长( )分米、宽( )分米的长方形木板。
9.如图是一个长方体展开图,“学”的对面是( ),“人”的对面是( )。
10.河北地区在历史上被称为“燕赵之地”。有一个正方体小木块,它的六个面分别写“燕”“赵”“风”“情”“万”“千”。分三次把它放在桌面上,如图所示。木块上的“燕”与“( )”相对,“赵”与“( )”相对,“风”与“( )”相对。
三、作图题
11.如图每小格的边长表示1厘米,请在图中画出棱长是2厘米的无盖正方体展开图。
四、解答题
12.图图妈妈的生日马上到了,图图特意给妈妈挑选了礼物(如图),给下面礼品盒捆丝带,打结处需35厘米,一共要多长丝带?
13.用铁丝焊接一个长6厘米、宽5厘米、高4厘米的长方体框架,至少需要铁丝多少厘米?如果要焊接一个棱长5厘米的正方体框架呢?
14.快递公司要把一个棱长为40厘米的正方体的物体用纸箱包装好后,再用包装带按如图所示的方法捆扎起来,接头处需要30厘米。捆扎这个物体一共需要多少米包装袋?
15.如下图,这是一个长方体纸盒的展开图。
(1)在展开图中填空。(填“右”“前”或“上”)
(2)经过观察,发现这个长方体的( )面和( )面是正方形,剩下的( )个面是( )(填“一样”或“不一样”)的长方形。长方体的6个面中最多有( )个面是一样的,如果6个面都一样,那么它就是( )方体。
参考答案
1.A
【分析】要确定长方体的形状与大小,只需要明确长方体的长、宽、高,即交于同一顶点的三条棱。据此逐一分析。
【解答】A.三根棱交于同一顶点,即为长方体的长、宽、高,能决定长方体的形状与大小;
B.三根棱未交于同一顶点,无法决定长、宽、高;
C.三根棱未交于同一顶点,无法决定长、宽、高;
D.由于B、C不能决定长方体的形状和大小,所以“以上都能决定”说法不正确。
故答案为:A
2.A
【分析】根据长方体的特征:长方体有12条棱,相对的四条棱长度相等,按长度可分为三组,每一组有4条棱,由于长12cm的小棒只有3根,没办法拼成长方体,所以不能用,据此即可选择。
【解答】这个长方体的长用的是4根8cm,宽和高用的是8根10cm,即选择合适的材料,做一个长方体框架,这个长方体的长、宽、高分别是8cm,10cm,10cm。
故答案为:A
3.C
【分析】正方体展开图有四种类型:第一种:“1-4-1”结构,即第一行放1个,第二行放4个,第三行放1个;第二种:“2-2-2”结构,即每一行放2个正方形,此种结构只有一种展开图;第三种:“3-3”结构,即每一行放3个正方形,只有一种展开图;第四种:“1-3-2”结构,即第一行放1个正方形,第二行放3个正方形,第三行放2个正方形。据此解答。
【解答】
A.属于“1-4-1”结构,可以折成正方体;
B.属于“1-4-1”结构,可以折成正方体;
C.不能折成正方体,不属于正方体展开图的类型;
D.属于“1-3-2”结构,可以折成正方体。
故答案为:C
4.C
【分析】长方体有六个面,前后面、左右面、上下面分别相同,4条长宽高分别相等;正方体有六个面,各个面都是正方形,12条棱长都相等。6块纸板可以是同类型的,也可以是不同类型的,据此根据正方体、长方体的特征选择纸板围成不同的几何体,并看最多可以围成几种不同的几何体。
【解答】
4块A,2块D可以围成长方体,如图所示;
4块B,2块D可以围成长方体,如图所示;
2块A,2块B,2块C可以围成长方体,如图所示;
6块D可以围成正方体,如图所示。
所以最多可以围成4种不同的几何体。
故答案为:C
5.A
【分析】根据长方体的特征,对每个选项进行分析判断,看其能否还原成长方体包装盒。据此解答。
【解答】根据分析:
A.长方体有6个面,相对的面完全相同。选项A中通过观察可以发现,其各个面的形状和位置关系符合长方体的特征,能够还原成长方体包装盒;
B.当尝试将其还原成长方体时,会发现其中有两个面的形状和位置关系不符合长方体相对面的特征,无法还原成长方体包装盒;
C.在还原过程中,会出现面的形状和位置不匹配的情况,不能还原成长方体包装盒;
D.在还原时,也会出现面的形状和位置关系不符合长方体特征的问题,无法还原成长方体包装盒。
故答案为:A
6.9 8
【分析】制作一个长方体玻璃鱼缸,需要底面1块、侧面4块,共计5块玻璃。根据题意可知,4块玻璃均有一边为6,说明鱼缸的高度为6。已有的玻璃作为侧面,其底边长度分别对应鱼缸的长和宽,据此解答。
【解答】由分析可知,鱼缸的底面应为长9、宽8的长方形玻璃。
7.①②④⑤⑥⑧
【分析】如图所示,左边长方体的长为8厘米,宽为2厘米,高为4厘米,根据长方体的特征,相对的面相等,即前面和后面的面相等,长为8厘米,高为4厘米,对应右边的平面图形是②和⑤,上面和下面的面相等,长为8厘米,宽为2厘米,对应右边的平面图形是⑥和⑧,左面和右面的面相等,宽为2厘米,高为4厘米,对应右边的平面图形是①和④,据此解答。
【解答】由分析可知,这6个面的序号是①②④⑤⑥⑧。
8.2 6 5
【分析】一个长方体有6个面:前后、左右、上下,一般情况下每个面都是长方形,所以木箱的每个面都需要一块木板。对于一个长方体,面的大小有三种可能:长×宽、长×高、宽×高,每个都有两个。他已经有:2个长6分米、宽4分米的木板,我们看作是长与高组成的前后面;2个长5分米、宽4分米的木板,我们看作是宽与高组成的左右面,还差2个长与宽组成的上下面,由此得出还需要准备的长方形木板的大小。
【解答】张大伯已经有:2个长6分米、宽4分米的木板,看作是长与高组成的前后面;2个长5分米、宽4分米的木板,看作是宽与高组成的左右面,还差2个长与宽组成的上下面,则还需要准备2块长6分米、宽5分米的长方形木板。
9.义 知
【分析】根据长方体的特征,长方体的6个面一般都是长方形(特殊情况有两个相对的面是正方形),相对的两个面不相连,通过观察长方体的展开图可知:人的对面是知,学的对面是义,据此解答即可。
【解答】由分析可知:
“学”的对面是义,“人”的对面是知。
10.情 万 千
【分析】这道题依据正方体相邻面一定不相对的结构特征,结合给出的三个摆放视角,通过逻辑推理,用排除法确定每个字的相对面。解题需先提取每个字的相邻面信息,再排除相邻面,剩余的面即为相对面,据此解答。
【解答】1.确定“燕”的相对面
第一个正方体:“燕”与“万”“风”相邻;
第三个正方体:“燕”与“赵”“千”相邻;
由此可知“燕”的相邻面有“万、风、赵、千”,六个面中剩余的面是“情”,因此“燕”与“情”相对。
2.确定“赵”的相对面
第三个正方体:“赵”与“燕”“千”相邻;
第二个正方体:“千”与“情”“万”相邻,且已推出“燕”对“情”;
结合第一个正方体,“万”的相邻面是“燕、风”,可排除“万”与“赵”相邻,因此“赵”与“万”相对。
3.确定“风”的相对面
六个面中已确定燕对情、赵对万,剩余的“风”与“千”必然相对,因此“风”与“千”相对。
所以“燕”与“情”相对,“赵”与“万”相对,“风”与“千”相对。
【点睛】用排除法判断正方体相对面,先找出某一面的所有相邻面,排除后剩下的那个面就是其相对面,这是此类题的通用解法。需要紧扣“相邻面不相对”的正方体特性,从多个视角整合相邻面信息,逐步缩小范围推导结果。
11.见详解
【分析】无盖正方体有5个面,每个面都是边长为2厘米(占据2×2的格子)的正方形。正方体展开图一共有11种情况,见下图,选择下图中的一种去掉一个面画出图形即可。
“1-4-1”型,共有6种类型:
“1-3-2”型,共有3种类型:
“2-2-2”型,共有1种类型:
“3-3”型,共有1种类型:
【解答】
(画法不唯一)
12.215厘米
【分析】这道题需结合图中礼品盒上捆丝带的方法,数出长、宽、高各自的条数:长有2条,宽有2条,高有4条,结合长20厘米、宽20厘米、高25厘米,分别计算2条长、2条宽、4条高的长度后再求和,最后再加上打结处的长度即可,据此解答。
【解答】根据分析:
2条长:(厘米)
2条宽:(厘米)
4条高:(厘米)
丝带长:
(厘米)
答:一共要215厘米长的丝带。
13.60厘米;60厘米
【分析】求铁丝的长度,就是求长方体或正方体的棱长之和。长方体的棱长之和=(长+宽+高)×4,据此代入数据计算即可;正方体有12条棱,每条棱的长度相等,那么用棱长乘12即可求出它的棱长之和。
【解答】(6+5+4)×4
=15×4
=60(厘米)
12×5=60(厘米)
答:焊接这个长方体需要铁丝60厘米,焊接一个棱长5厘米的正方体框架也需要60厘米。
14.3.5米
【分析】观察题意可知,包装带的长度=8条正方体的棱长+接头处,已知正方体的棱长为40厘米,用40×8+30即可求出捆扎这个物体一共需要多少厘米包装带,然后把单位换算成米,据此解答。
【解答】40×8+30
=320+30
=350(厘米)
350厘米=3.5米
答:捆扎这个物体一共需要3.5米包装带。
【点睛】本题考查了正方体棱长和公式的灵活应用,关键是明确包装袋的长度包含了几条棱长。
15.(1)见详解
(2) 前 后 4 一样 4 正
【分析】(1)根据长方体展开图的特点:相对的面完全一样,相对的面不相邻;
(2)观察长方体纸盒的展开图发现长方体的前面和后面是正方形,剩下的4个面是一样的长方形。长方体的6个面中最多有4个面是一样的。正方体的6个面完全一样且都是正方形。据此解答。
【解答】(1)如下图:
(2)根据分析得:
经过观察,发现这个长方体的前面和后面是正方形,剩下的4个面是一样(填“一样”或“不一样”)的长方形。长方体的6个面中最多有4个面是一样的,如果6个面都一样,那么它就是正方体。
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