6.1.1立体图形与平面图形 导学案 2026-2027学年人教版七年级数学上册
2026-09-08
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摘要:
该初中数学导学案聚焦立体图形与平面图形,涵盖概念、三视图及展开图等核心知识点。通过特色民居、冬奥会标志等生活情境导入,联系小学学过的点、线段等图形,搭建从实物到抽象几何图形的学习支架。
注重情境观察与动手操作,如剪开粉笔盒探究展开图,培养直观想象。问题设计层层递进,实例与变式训练结合生活实际,提升数学抽象和应用意识,达标检测覆盖全面,助力学生空间观念形成。
内容正文:
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第6章 几何图形初步
6.1.1立体图形与平面图形 导学案(学生版)
( 制作:许 鸥 课时:2课时 日期:2026年9月8日 地区:云南省昆明市 )
【学习目标】
1. 经历情景观察,认识与理解几何学与几何图形,立体图形与平面图形的概念.(直观想象、数学抽象·重点)
2. 经历实物观察,认识与理解从不同方向看立体图形得到的平面图形,并能运用其解决相关的实际问题.(直观想象•重点)
3. 经历实物观察与手工操作,理解与掌握立体图形的展开图(特别是正方体的展开图),并能运用其解决相关的实际问题.(直观想象•重难点)
【学习过程】
1、 几何学与几何图形
(1) 情境导入
从古朴的特色民居到宏伟的城市建筑,从街头巷尾的交通标志到四通八达的立交桥,从古老的剪纸艺术到现代的城市雕塑,从自然界形态各异的生物到北京2022年冬奥会标志(图6.1-1)……,图形世界多姿多彩!
(2) 几何学
各种各样的物体除了具有颜色、质量、材质等性质,还具有 (如方的、圆的等)、 (如长度、面积、体积等)和 (如相交、垂直、平行等),物体的形状、大小和位置关系是几何中研究的内容.
几何就是一门研究图形的 、 和 的学科.
(3) 几何图形的概念
我们在小学学习过的点、线段、三角形、四边形、圆、长方体、圆柱、圆锥、球等,都是从形形色色的物体 得出的,它们都是几何图形(geometric figure),几何图形是数学研究的主要对象之一.
2、 立体图形与平面图形
(1) 立体图形
1. 问题探究
请大家仔细观察下列生活中的物体以及由它们抽象出来的几何图形,它们都有什么共同的特征?
探究:由观察可知,这些几何图形的各个部分 同一平面内.
2. 立体图形的概念
有些几何图形(如长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等)的各部分 同一平面内,它们是立体图形.
棱柱、棱锥也是常见的立体图形.图6.1-2中的包装盒、储物盒等都给我们以 的形象,金字塔则给我们以 的形象.
3. 思考
图6.1-3中实物的形状对应哪些立体图形?把相应的实物与图形用线连起来.并思考立体图形有哪些类型?
探究:连线如上图所示.
4. 立体图形的分类
由上面思考可得如下结论:数学中常见的立体图形分为 、 与 .
(2) 平面图形
1.问题探究
请大家仔细观察下列几何图形,它们都有什么共同的特征?
探究:这些几何图形的各个部分 同一平面内.
2. 平面图形的概念
有些几何图形(如线段、角、三角形、长方形、圆等)的各部分 同一平面内,它们是平面图形.
3. 思考
图6.1-4的各图中包含哪些简单平面图形?请再举出一些平面图形的例子.
探究:
图中包含的平面图形有 等简单平面图形.
(3) 立体图形与平面图形的区别与联系
类型
平面图形
立体图形
区别
各部分 同一平面内
各部分 同一平面内
联系
①立体图形中的某些部分是 ,例如,长方体的侧面和底面是 图形.
②它们都是 .
(四)实例运用
例1.下列几何图形中,属于平面图形的是( )
A.圆柱 B.四棱锥 C.圆锥 D.圆形
(4) 变式训练
【变式】如图所示几何体中,是圆柱的为( )
A. B. C. D.
3、 从不同方向看立体图形
(1) 问题探究
如图是一个工件的立体图,你能分别画出从前面、左面、上面看到的平面图形吗?
探究:
从前面、左面、上面看到的平面图形分别为
(2) 从不同方向看立体图形
由上探究可以发现,
对于一些立体图形的问题,常把它们转化为平面图形来研究.从不同方向看立体图形,往往会得到不同形状的 ,这些平面图形叫做立体图形的 .
在建筑、工程等设计中,也常常用从不同方向看到的平面图形来表示立体图形.
【注1】当我们从不同方向看立体图形时,在画看到的平面图形时应注意——可见棱画 线段,不可见棱画 线段;突出的尖端用 表示.
【注2】常见立体图形的三视图如下图所示
(3) 实例运用
例2图6.1-7是一个由9个大小相同的正方体组成的立体图形,分别从前面、左面、上面观察这个图形,各能得到什么平面图形?
解:分别从前面、左面、上面观察这个立体图形,得到的平面图形如下图所示.
(4) 变式训练
【变式1】从上面观察如图的物体,看到的形状是( )
A. B. C. D.
【变式2】桌面上放着三个立体图形,小明从前面看到的是,他观察的三个立体图形可能是( )
A. B.
C. D.
4、 立体图形的展开图
(1) 做一做
动手把一个粉笔盒剪开铺平,看看它的展开后的形状由哪些平面图形组成?
探究:粉笔盒展开后的图形如下图所示
由图可知,粉笔盒展开后的形状由 、 与 组成.
(2) 立体图形的展开图的概念
像上面这样,
有些立体图形是由一些 围成的,将它们的表面适当展开,可以展开成平面图形,这样的平面图形称为相应立体图形的 .
(3) 问题探究
下面是一些立体图形的展开图,用它们能围成什么样的立体图形?
探究:由观察可知,这些展开图能围成的立体图形分别为 , ,三棱柱, 与 ,如下图所示
.
(4) 正方体的展开图
你能画出正方体的所有展开图吗?这些展开图能进行分类吗?请动手做一做.
探究:由题意可做如下正方体的展开图
由上图可知,正方体的展开图可分为: 、 、 与 4种类型.
(5) 实例运用
例3如图所示为几何体的平面展开图,则从左到右,其对应的几何体名称分别为( )
A.圆锥,正方体,三棱锥,圆柱
B.正方体,圆锥,四棱锥,圆柱
C.圆锥,正方体,四棱柱,圆柱
D.正方体,圆锥,圆柱,三棱柱
例4如图是一个正方体的展开图,把展开图折叠成正方体后,有“的”字一面的相对面上的字是( )
A.我 B.中 C.国 D.梦
例5如图是某种几何体表面的展开图.
(1)该几何体是:________(填写几何体名称):
(2)根据图中标注的数据,求该几何体的体积和表面积.
(6) 变式训练
【变式1】如图是三棱柱的立体图形,下列图形中可以作为三棱柱的展开图的是( )
A. B. C. D.
【变式2】下列图形中,不是正方体展开图的是( )
A. B. C. D.
【变式3】小明想送给同桌一套迷你文具,他找到了一个长方体纸盒,其表面展开图及尺寸如图(单位:),为了确定能否装下这套文具,需要计算盒子的容积.这个盒子的容积为( )
A.6 B.8 C.10 D.15
5、 达标检测
1.下列图形中,是平面图形的是( )
A. B. C. D.
2.观察如图所示的立体图形,从上面看到的图形是( )
A. B. C. D.
3.(三视图)如图是由6个小立方体搭成的,从左面观察这个几何体,看到的是( )
A. B.
C. D.
4.下列不属于一个正方体展开图的是( )
A. B.
C. D.
5.下列图形是正方体的展开图的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
6.将“弘扬五四精神”六个汉字分别写在某正方体的表面上,如图是它的一种展开图,则在原正方体的表面上,与“弘”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.扬 B.四 C.精 D.神
7.“有志者,事竟成”出自《后汉书·耿弇传》,这句话的含义是有志向的人,做事终究会成功.如图是正方体的某个展开图,则这个正方体与“成”字所在面相对的面上的字为( )
A.有 B.志 C.者 D.事
8.七巧板是中国传统数学文化的重要载体,利用七巧板可以拼出许多有趣的图案,如图,用边长为1dm的正方形纸板,制成一副七巧板,将它拼成“小天鹅”图案,其中阴影部分的面积是_____dm2.
9.周末,小明同学准备了一份礼物送给自己的好朋友.他设计了一个正方体盒子进行包装,如图,由于粗心少设计了其中一个顶盖,请你把它补上,使其成为一个两面均有盖的正方体盒子.
(1)共有___________种弥补方法;
(2)任意画出一种成功的设计图(在图中补充),并将这些数字分别填入六个小正方形,使得折成的正方体相对面上的两个数相加得0(直接在图中填上即可).
10.小明在学习了《展开与折叠》这一课后,明白了很多几何体都能展开成平面图形,于是他在家用剪刀展开了一个长方体纸盒.
(1)小明总共剪开了________条棱;
(2)展开的纸盒如图所示,根据图中数据,如果长方体盒子的长比宽多,求这种长方体纸盒的高.
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第6章 几何图形初步
6.1.1立体图形与平面图形 导学案(教用版)
( 制作:许 鸥 课时:2课时 日期:2026年9月8日 地区:云南省昆明市 )
【学习目标】
1. 经历情景观察,认识与理解几何学与几何图形,立体图形与平面图形的概念.(直观想象、数学抽象·重点)
2. 经历实物观察,认识与理解从不同方向看立体图形得到的平面图形,并能运用其解决相关的实际问题.(直观想象•重点)
3. 经历实物观察与手工操作,理解与掌握立体图形的展开图(特别是正方体的展开图),并能运用其解决相关的实际问题.(直观想象•重难点)
【学习过程】
1、 几何学与几何图形
(1) 情境导入
从古朴的特色民居到宏伟的城市建筑,从街头巷尾的交通标志到四通八达的立交桥,从古老的剪纸艺术到现代的城市雕塑,从自然界形态各异的生物到北京2022年冬奥会标志(图6.1-1)……,图形世界多姿多彩!
(2) 几何学
各种各样的物体除了具有颜色、质量、材质等性质,还具有形状(如方的、圆的等)、大小(如长度、面积、体积等)和位置关系(如相交、垂直、平行等),物体的形状、大小和位置关系是几何中研究的内容.
几何就是一门研究图形的形状、大小和位置关系的学科.
(3) 几何图形的概念
我们在小学学习过的点、线段、三角形、四边形、圆、长方体、圆柱、圆锥、球等,都是从形形色色的物体外形中得出的,它们都是几何图形(geometric figure),几何图形是数学研究的主要对象之一.
2、 立体图形与平面图形
(1) 立体图形
1. 问题探究
请大家仔细观察下列生活中的物体以及由它们抽象出来的几何图形,它们都有什么共同的特征?
探究:由观察可知,这些几何图形的各个部分不都在同一平面内.
2. 立体图形的概念
有些几何图形(如长方体、正方体、圆柱、圆锥、球等)的各部分不都在同一平面内,它们是立体图形.
棱柱、棱锥也是常见的立体图形.图6.1-2中的包装盒、储物盒等都给我们以棱柱的形象,金字塔则给我们以棱锥的形象.
3. 思考
图6.1-3中实物的形状对应哪些立体图形?把相应的实物与图形用线连起来.并思考立体图形有哪些类型?
探究:连线如上图所示.
4. 立体图形的分类
由上面思考可得如下结论:数学中常见的立体图形分为柱体、椎体与球.
(2) 平面图形
1.问题探究
请大家仔细观察下列几何图形,它们都有什么共同的特征?
探究:这些几何图形的各个部分都在同一平面内.
2. 平面图形的概念
有些几何图形(如线段、角、三角形、长方形、圆等)的各部分都在同一平面内,它们是平面图形.
3. 思考
图6.1-4的各图中包含哪些简单平面图形?请再举出一些平面图形的例子.
探究:
图中包含的平面图形有长方形、圆、三角形、正方形、五边形、梯形、线段等简单平面图形.
(3) 立体图形与平面图形的区别与联系
类型
平面图形
立体图形
区别
各部分都在同一平面内
各部分不都在同一平面内
联系
①立体图形中的某些部分是平面图形,例如,长方体的侧面和底面是平面图形.
②它们都是几何图形.
(4) 实例运用
例1.下列几何图形中,属于平面图形的是( )
A.圆柱 B.四棱锥 C.圆锥 D.圆形
【答案】D
【难度】0.94
【知识点】常见的几何体、平面图形形状的识别
【分析】本题考查了几何图形的分类,根据几何图形的分类结合所给几何图形进行分析判断即可.
【详解】解:圆柱、四棱锥、圆锥都是立体图形;圆形是平面图形;
故选:D.
(5) 变式训练
【变式】如图所示几何体中,是圆柱的为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.95
【知识点】常见的几何体
【分析】根据各选项几何体的特征判断即可.
【详解】解:A.圆柱,故A符合题意;
B.四棱柱,故B不符合题意;
C.圆锥,故C不符合题意;
D.四棱锥,故D不符合题意.
3、 从不同方向看立体图形
(1) 问题探究
如图是一个工件的立体图,你能分别画出从前面、左面、上面看到的平面图形吗?
探究:
从前面、左面、上面看到的平面图形分别为
(2) 从不同方向看立体图形
由上探究可以发现,
对于一些立体图形的问题,常把它们转化为平面图形来研究.从不同方向看立体图形,往往会得到不同形状的平面图形,这些平面图形叫做立体图形的三视图.
在建筑、工程等设计中,也常常用从不同方向看到的平面图形来表示立体图形.
【注1】当我们从不同方向看立体图形时,在画看到的平面图形时应注意——可见棱画实线段,不可见棱画虚线段;突出的尖端用点表示.
【注2】常见立体图形的三视图如下图所示
(3) 实例运用
例2图6.1-7是一个由9个大小相同的正方体组成的立体图形,分别从前面、左面、上面观察这个图形,各能得到什么平面图形?
解:分别从前面、左面、上面观察这个立体图形,得到的平面图形如下图所示.
(4) 变式训练
【变式1】从上面观察如图的物体,看到的形状是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】从不同方向看几何体
【详解】解:从上面看有2行,前边1行3个小正方形,后边1行靠左1个小正方形,
则从上面观察,看到的形状是.
【变式2】桌面上放着三个立体图形,小明从前面看到的是,他观察的三个立体图形可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】从不同方向看几何体
【详解】
解:小明从前面看到的是,
他观察的三个立体图形可能是.
4、 立体图形的展开图
(1) 做一做
动手把一个粉笔盒剪开铺平,看看它的展开后的形状由哪些平面图形组成?
探究:粉笔盒展开后的图形如下图所示
由图可知,粉笔盒展开后的形状由长方形、正方形与梯形组成.
(2) 立体图形的展开图的概念
像上面这样,
有些立体图形是由一些平面图形围成的,将它们的表面适当展开,可以展开成平面图形,这样的平面图形称为相应立体图形的展开图.
(3) 问题探究
下面是一些立体图形的展开图,用它们能围成什么样的立体图形?
探究:由观察可知,这些展开图能围成的立体图形分别为正方体,圆柱,三棱柱,圆锥与长方体,如下图所示
.
(4) 正方体的展开图
你能画出正方体的所有展开图吗?这些展开图能进行分类吗?请动手做一做.
探究:由题意可做如下正方体的展开图
由上图可知,正方体的展开图可分为:一四一、二三一、二二二与三三4种类型.
(5) 实例运用
例3如图所示为几何体的平面展开图,则从左到右,其对应的几何体名称分别为( )
A.圆锥,正方体,三棱锥,圆柱
B.正方体,圆锥,四棱锥,圆柱
C.圆锥,正方体,四棱柱,圆柱
D.正方体,圆锥,圆柱,三棱柱
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】常见的几何体、几何体展开图的认识
【分析】根据展开图的组成特征,再结合常见几何体展开图的判定规则,确定对应的几何体即可.
【详解】解:根据几何体的平面展开图,从左到右,其对应的几何体名称分别为:正方体,圆锥,圆柱,三棱柱.
例4如图是一个正方体的展开图,把展开图折叠成正方体后,有“的”字一面的相对面上的字是( )
A.我 B.中 C.国 D.梦
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】正方体相对两面上的字
【分析】在正方体的表面展开图中,相对的面之间一定相隔一个正方形,由此即可得出结果.
【详解】解:由图形可得,有“的”字一面的相对面上的字是中.
例5如图是某种几何体表面的展开图.
(1)该几何体是:________(填写几何体名称):
(2)根据图中标注的数据,求该几何体的体积和表面积.
【答案】(1)长方体
(2)该几何体的体积为,表面积为
【难度】0.85
【知识点】由展开图计算几何体的表面积、几何体展开图的认识、由展开图计算几何体的体积
【分析】本题主要考查了长方体展开图识别以及长方体体积和表面积的计算.
(1)通过展开图的特征,即可判定该几何体是长方体;
(2)根据长方体的体积公式和表面积公式计算即可.
【详解】(1)解:通过展开图的特征,可知该几何体是长方体;
(2)长方体的长为:,
体积为;
表面积为;
因此,该几何体的体积为,表面积为.
(6) 变式训练
【变式1】如图是三棱柱的立体图形,下列图形中可以作为三棱柱的展开图的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】几何体展开图的认识
【详解】
解:可以作为三棱柱的展开图的是.
【变式2】下列图形中,不是正方体展开图的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】正方体几种展开图的识别
【分析】根据正方体展开图的种特征进行判断,主要类型包括“”型、“”型、“”型、“”型,出现“田”字格或“凹”字型的不是正方体展开图,据此判断即可求解.
【详解】解:∵ 正方体展开图共有种,选项属于“”型,能折叠成正方体;选项中,中间个正方形连成一行,另外个正方形在同一侧,折叠后有两个面重合,不能折叠成正方体;选项属于“”型,能折叠成正方体;选项属于“”型,能折叠成正方体,
∴ 不是正方体展开图的是选项.
【变式3】小明想送给同桌一套迷你文具,他找到了一个长方体纸盒,其表面展开图及尺寸如图(单位:),为了确定能否装下这套文具,需要计算盒子的容积.这个盒子的容积为( )
A.6 B.8 C.10 D.15
【答案】A
【难度】0.65
【知识点】由展开图计算几何体的体积
【详解】解:,
∴这个盒子的容积为.
5、 达标检测
1.下列图形中,是平面图形的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.94
【知识点】平面图形形状的识别
【分析】本题考查了平面图形的定义 ,立体图形的定义,理解平面图形和立体图形的定义是解题的关键.根据平面图形的定义回答即可.
【详解】解:选项A是长方形,长方形是平面图形;
选项B是球体,球是立体图形;
选项C是长方体,长方体是立体图形;
选项D是三棱柱,三棱柱是立体图形;
故选:A.
2.观察如图所示的立体图形,从上面看到的图形是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】从不同方向看几何体
【详解】解:从上面看到的图形如图所示:
3.(三视图)如图是由6个小立方体搭成的,从左面观察这个几何体,看到的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】从不同方向看几何体
【分析】根据从左面看:共有2列,从左往右分别有2,1个小正方形,据此可画出图形.
【详解】
解:从左面观察这个几何体,看到的是:
4.下列不属于一个正方体展开图的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】正方体几种展开图的识别
【分析】利用正方体展开图的“”、“”、“”等常见类型及“一线不过四,田凹应弃之”的口诀进行判断.
【详解】解: A、属于“”型,能折叠成正方体 .
B、属于“”型,能折叠成正方体 .
C、属于“”型,能折叠成正方体.
D、属于“凹”字型结构,折叠后会有两个面重合,不能围成正方体.
5.下列图形是正方体的展开图的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】正方体几种展开图的识别
【分析】根据平面图形的折叠及正方体的展开图解题.
【详解】解:一、二、三、四图能折叠成正方体,共4个.
6.将“弘扬五四精神”六个汉字分别写在某正方体的表面上,如图是它的一种展开图,则在原正方体的表面上,与“弘”字所在面相对的面上的汉字是( )
A.扬 B.四 C.精 D.神
【答案】C
【难度】0.88
【知识点】正方体相对两面上的字
【分析】根据正方体相对面之间间隔一个正方形解答.
【详解】解:由题意得,与“弘”字所在面相对面上的汉字是“精”.
7.“有志者,事竟成”出自《后汉书·耿弇传》,这句话的含义是有志向的人,做事终究会成功.如图是正方体的某个展开图,则这个正方体与“成”字所在面相对的面上的字为( )
A.有 B.志 C.者 D.事
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】正方体相对两面上的字、含图案的正方体的展开图
【分析】利用正方体展开图的特点,相对的面之间一定相隔一个正方形,或者通过“Z”字形两端判断相对面.
【详解】解:“者”与“竟”相对,“有”与“事”相对,“志”与“成”相对.
8.七巧板是中国传统数学文化的重要载体,利用七巧板可以拼出许多有趣的图案,如图,用边长为1dm的正方形纸板,制成一副七巧板,将它拼成“小天鹅”图案,其中阴影部分的面积是_____dm2.
【答案】/
【难度】0.65
【知识点】用七巧板拼图形
【分析】阴影部分的面积等于边长为1的正方形面积减去一个直角边的长为1的等腰直角三角形的面积,再减去一个直角边的长为的等腰直角三角形的面积,据此列式求解即可
【详解】解:,
∴阴影部分的面积为.
9.周末,小明同学准备了一份礼物送给自己的好朋友.他设计了一个正方体盒子进行包装,如图,由于粗心少设计了其中一个顶盖,请你把它补上,使其成为一个两面均有盖的正方体盒子.
(1)共有___________种弥补方法;
(2)任意画出一种成功的设计图(在图中补充),并将这些数字分别填入六个小正方形,使得折成的正方体相对面上的两个数相加得0(直接在图中填上即可).
【答案】(1)4
(2)
解:如图所示,答案不唯一.
【难度】0.65
【知识点】正方体相对两面上的字、补一个面使图形围成正方体
【分析】本题考查了正方体展开图,知道正方体展开图的形状是关键;
(1)根据正方体展开图即可求解;
(2)根据(1)中4种正方体展开图任选一个完成即可.
【详解】(1)解:根据正方体展开图特点知,中间三连方,两侧各一、二个,有三种;两排各三个,有一种,共4种.
故答案为:4;
(2)略
10.小明在学习了《展开与折叠》这一课后,明白了很多几何体都能展开成平面图形,于是他在家用剪刀展开了一个长方体纸盒.
(1)小明总共剪开了________条棱;
(2)展开的纸盒如图所示,根据图中数据,如果长方体盒子的长比宽多,求这种长方体纸盒的高.
【答案】(1)7;
(2)长方体纸盒高为.
【难度】0.65
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、几何体展开图的认识、由展开图计算几何体的体积
【分析】本题考查长方体的展开图、一元一次方程的应用,熟练掌握长方体的表面展开图的特征,根据已知条件列出方程是解题的关键.
(1)根据长方体的表面展开图的特征进行解答即可;
(2)设纸盒的高为,则宽为,长为,根据体积的公式列出方程,解答即可.
【详解】(1)解:长方体共有12条棱,展开图中还有5条棱未剪开,
则小明总共剪开了条棱,
故答案为:7;
(2)解:设纸盒的高为,则宽为,长为,由题意得:
解得:
答:长方体纸盒高为.
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