(完整word)五年级奥数巧求表面积例题、试题及答案,推荐文档
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巧求表面积
教学目标
掌握长方体和正方体的特征、表面积和体积计算公式,并能运用公式解决一些实际
问题。
教学过程
一、例题讲解
我们已经学习了长方体和正方体,知道长方体或
正方体六个面面积的总和叫做长方
体或正方体的表面积。如果长方体的长用a表示、宽用b表示、高用h
表示,那么,长
方体的表面积=(ab+ah+bh)×2。如果正方体的棱长用a表示,则正方体的表
面积
=6a
2
。对于由几个长方体或正方体组合而成的几何体,或者是一个长方体或正
方体组合
而成的几何形体,它们的表面积又如何求呢?涉及立体图形的问题,往往可考查同学们
的看图能力和空间想象能力。小学阶段遇到的立体图形主要是长方体和正方体,这些图
形的特点都是可以
从六个方向去看,特别是求表面积时,就是上下、左右和前后六个方
向(有时只考虑上、左、前三个方向
)的平面图形的面积的总和。有了这个原则,在解
决类似问题时就十分方便了。
例1
在一个棱长为5分米的正方体上放一个棱长为4分米的小正方体(下图),
求这个立体图形的表面积。
(
例1图) (例2图)
分析 我们把上面
的小正方体想象成是可以向下“压缩”的,“压缩”后我们发现:
小正方体的上面与大正方体上面中的阴
影部分合在一起,正好是大正方体的上面。这样
这个立体图形有表面积就可以分成这样两部分:
上下方向:大正方体的两个底面;侧面: 小正方体的四个侧面 大正方体的四个侧面。
解:上下方向:5×5×2=50(平方分米) 侧面:5×5×4=100(平方分米)
4×4×4=64(平方分米) 这个立体图形的表面积为:
50+100+64=214(平方分米)答:这个立体图形的表面积为214平方分米。
例2 下
图是一个棱长为2厘米的正方体,在正方体上表面的正中,向下挖一个
棱长为1厘米的正方体小洞,接着
在小洞的底面正中向下挖一个棱长为
小洞,第三个正方体小洞的挖法与前两个相同,棱长为
1<
br>厘米的正方体
2
1
厘米。那么最后得到的立体图
4
形的表面积
是多少平方厘米?
分析 这道题的难点是洞里的表面积不易求。在小洞里,平行于上下表面的所有面
的面
积和等于边长为1厘米的正方形的面积,这个边长为1厘米的正方形再与图中阴影部分
的面
积合在一起正好是边长为2厘米的正方体的上表面的面积。这个立体图形的表面积
分成两部分:
上下方向:2个边长为2厘米的正方形的面积;
边长为2厘米的4个正方形的面积和
侧面: 边长为1厘米的4个正方形的面积和
1
厘米的4个正方形的面积和
2
1
边长为厘米的4个正方形的面积和
4
边长为
解:平行于上下表面的各面面积之和:
2×2×2=8(平方厘米)
侧面:2×2×4=16(平方厘米)
1×1×4=4(平方厘米)
11
××4=1(平方厘米)
22
111
××4=(平方厘米)
444
这个立体图形的表面积为:
11
=29(平方厘米)
44
1
答:这个立体图形的表面积为29平方厘米。
4
8+16+4+1+
例3 把19个棱长为1厘米的正方体重叠在一起,按下图中的方式拼成一个立体
图形,求这个立体图形的表面积。
分析
从上下、左右、前后看时的平面图形分别如下面三图所示:
因此,这个立体图形的表面积为:
2个上面+2个左面+2个前面
解:上面的面积为:9平方厘米;
左面的面积为:8平方厘米;
前面的面积为:10平方厘米。
因此,这个立体图形的表面积为:(9+8+10)×2=54(平方厘米)
答:这个立体图形的表面积为54平方厘米。
例4 一个正方体开头的木块,棱长为1米,
沿着水平方向将它锯成3片,每片
又按任意尺寸锯成4条,每条又按任意尺寸锯成5小块,共得到大大小
小的长方体60
块,如下图。问这60块长方体表面积的和是多少平方米?
分析
原来的正方体有六个外表面,每个面的面积是1×1=1(平方米),无论
后
来锯成多少块,这六个外表面的6平方米总是被计入后来的小木块的表面积的。
再考虑每锯一刀,就会得到两个1平方米的表面,现在一共锯了:2+3+4=9(刀),
一共得到1
8平方米的
表面。因此,总的表面积为:6+(2+3+4)×2=24(平方米)
解:每锯一刀,就会得到两个1平方米的表面。 1×2=2(平方米)
一共锯了:2+3+4=9(刀)得到:2×9=18(平方米)的表面。
因此,这大大小小的60块长方体的表面积的和为: 6+18=24(平方米)
答:这60块长方体表面积的和为24平方米。
例5
有一些棱长是1厘米的正方体,共1993个,要拼成一个大长方体,问表面积最
小是多少?
解:因为1993是一个质数,所以这1993个正方体只能摆成长1993厘米、宽1
厘米、高1厘米
的长方体,因此这个长方体的表面积为:
1993×1×4+1×1×2=7974(平方厘米)
答:摆成的大长方体表面积最小是7974平方厘米。
例6 用12个长5厘米
、宽4厘米、高3厘米的长方体码放成一个表面积最小的长方
体,码放后得到的这个长方体的表面积是多
少?
分析 用这12个长方体可以码放出许多不同的长方体,当然得到的表面积就不会<
br>相同。我们可以把所有不同情况下的长方体的表面积都计算出来,再选出最小值,但这
样做,会浪
费很多时间,情况还不一定考虑得周全。因此,要考虑有没有巧妙的方法。
先重申一下基本原理:
在体积固定的所有长方体中,只有各棱长相等的立方体,其各棱长之和最小,其表面积
也最小。
因为所给长方体的长、宽、高都已确定,而且已知是12个长方体,所以拼成的这
个大长方体的
体积就已固定(3×4×5×12=720立方厘米)。因为这个大长方体的体积
不是一个立方数,因而
不可能使各棱长都相等,但我们可以使长方体的长、宽、高这三
个数尽可能地接近,这样使其各棱长之和
最小,这个大长方体的表面积也最小。
解:一方面12=2
2
×3,另一方面,长、
宽、高应尽量接近,观察到720立方厘米
=8(厘米)×9(厘米)×10(厘米),并且有5×2=
10(厘米),4×2=8(厘米),3×
3=9(厘米)。
拼成的大长方体的长、宽、高分别为10厘米、8厘米、9厘米,这时长方体的表
面积为:
(10×9+10×8+9×8)×2=484(平方厘米)。
答:码放后得到的这个长方体的表面积为484平方厘米。
二、实题演练
1,如下
图所示,由三个正方体木块粘合而成的模型,它们的棱长分别为1米、2
米、4米,要在表面涂刷油漆,
如果大正方体的下面不涂油漆,则模型涂刷油漆的面积
是多少平方米?
2,将高都是1米,底面半径分别是1.5米、1米和0.5米的三个圆柱体如下图所
示组成一
个物体,求这个物体的表面积(
取为3.14).
( 第二题图)
3,小明小制作时把6个棱长分别为1、2、3、4、5、6(单
位:分米)的正方体
按由大到小的顺序码放成一个宝塔,并且把重合部分用胶固定粘牢,再把所有外露的
部
分涂上油漆,交给老师。所有涂上油漆部分的面积是多少平方分米?
4,有30个棱长为1米的正方体,
在地面上摆成如下图的形式,求这个立体图形
的表面积是多少平方米?
5,下图(a)中的一些积木是由16块棱长为2厘米的正方体堆成的,它的表面积
是多少平方
厘米?
6,一个正方体的棱长为4厘米,在它的前、后、左、右、上、下面中心各挖去一
个棱
长为1厘米的正方体做成一种玩具,求这个玩具的表面积。如果把本题的条件“4
厘米”改换为“3厘米
”,那么这个玩具的表面积是多少?[图(b)]。
7,下图(c)中是一个表面被涂上红色的棱长为10厘米的正方
体木块,如果把它沿
着虚线切成8个正方体,这些小正方体中没有被涂上红色的所有表面的面积和是多少
平
方厘米?
8,有一个棱长为5厘米的正方体木块,从它的每一个面看都有一个穿透
“十字形”
的孔(如下图阴影部分),如果将其全部浸入黄漆后取出,晒干后,再切成棱长为1厘
米的小正方体,这些小正方体未被染上黄漆的面积总和是多少?
答案:
1.解:4×4+(1×1+2×2+4×4)×4 =100(平方米)。
答:模型涂刷油漆的面积是100平方米。
2.解:π×1.5
2
×2+2π×(0.5+1+1.5)×1=32.97(平方米)。
答:这个物体的表面积为32.97平方米。
3.解:6
2
×2+
(1
2
+2
2
+3
2
+4
2
+5
2
+6
2
)×4 =436(平方分米)。
答:涂上油漆部分的面积是436平方分米。
4.解:4
2
×2+(1
2
+1×2+1×3+1×4)×4=72(平方米)。
答:这个立体图形的表面积为72平方米。
5.解:上下方向:2
2
×9×2=72(平方厘米),
前后方向:2
2
×7×2=56(平方厘米),
左右方向:2
2
×9×2=72(平方厘米),
(计算左右方向面积时,请注意底层前部凹进去的二个侧面).
表面积为:72+56+72=200(平方厘米)。
答:立体图形的表面积为200平方厘米。
6.解:由于本题所给出的正方体棱长为4厘米,从六个面的中心位置各挖
去一个棱长为1
厘米的正方体,这样得到的玩具中心部分是实体。
原正方体的表面积为:4
2
×
6=96(平方厘米).在它的六个面各挖去一个棱
长为1厘米的正方体后增加的面积为:1
2
×4×6=24(平方厘米),
这个玩具的表面积为:96+24=120(平方厘米)。
答:这个玩具的表面积为120平方厘米。
如果把本题的条件“4厘米”改换成“3厘米”,那么
解法就要发生变化,
因为挖去六个小正方体后,大正方体的中心部分即与其主体脱离,这时得到的
新玩具是镂空的.把这个玩具分成20部分,8个“角”和12条“梁”,如右图。
每个“角”为棱长1厘米的小正方体,它外露部分的面积为:1
2
×3=3(平方厘
米),则8个“角”外露部分的面积为:3×8=24(平方厘米)。
每条“梁”为棱长
1厘米的小正方体,它外露部分的面积为:1
2
×4=4(平
方厘米),则12条“梁
”外露部分的面积为:
4×12=48(平方厘米)。
这个玩具的表面积为:24+48=72(平方厘米)。
答:这个玩具的表面积为72平方厘米。
7.解:10
2
×(3×2)=600(平方厘米)
答:这些小正方体中没有被涂上红色的所有表面的面积和为600平方厘米。
8.解:①先求切成棱长为1厘米的小正方体后,所有这些小正方体的表面
积:
把这个几
何体分成20部分,8个“角”和12条“梁”.每个“角”有8个
小正方体,则8个“角”共有8×8
=64个小正方体.
每条“梁”有1个小正方体,则12条“梁”共有1×12=12个小正方体。
所以共有小正方体
:64+12=76个),这些小正方体的表面积和为:1
2
×6
×76=456(平
方厘米)。
②再求被染上黄漆的面积总和:
8个“角”被染上黄漆的面的个数:
(4×6-3)×8=168(个)。
12条“梁”被染上黄漆的面的个数:4×12=48(个).被染上黄漆的面积总
和为:
1
2
×(168+48)=216(平方厘米)。
③最后求未被染上黄漆的面积总和:
456-216=240(平方厘米)。
答:这些小正方体未被染上黄漆的面积总和为240平方厘米.