六年级奥数-表面积与体积
电脑声音没有了-我与名著
表面积与体积(一)
专题简析:
小学阶段所学的立体图形主要有四种长方体
、正方体、圆柱体和圆锥体。从
平面图形到立体图形是认识上的一个飞跃,需要有更高水平的空间想象能
力。因
此,要牢固掌握这些几何图形的特征和有关的计算方法,能将公式作适当的变形,
养成“
数、形”结合的好习惯,解题时要认真细致观察,合理大胆想象,正确灵
活地计算。
在解答立体图形的表面积问题时,要注意以下几点:
(1)充分利用正方体六个面
的面积都相等,每个面都是正方形的特点。
(2)把一个立体图形切成两部分,新增加的表面积等于切
面面积的两倍。
反之,把两个立体图形粘合到一起,减少的表面积等于粘合面积的两倍。
(3
)若把几个长方体拼成一个表面积最大的长方体,应把它们最小的面拼
合起来。若把几个长方体拼成一个
表面积最小的长方体,应把它们最大的面拼合
起来。
例题1:
从一个棱
长10厘米的正方体木块上挖去一个长10厘米、宽2厘米、高2厘
米的小长方体,剩下部分的表面积是
多少?
这是一道开放题,方法有多种:
①按图27-1所示,沿着一条棱挖,剩下部分的表面积为592平方厘米。
②按图27-2所示,在某个面挖,剩下部分的表面积为632平方厘米。
③按图27-3所示,挖通某两个对面,剩下部分的表面积为672平方厘米。
练习1:
1、从一个长10厘米、宽6厘米、高5厘米的长方体木块上挖去一个棱
长2
厘米的小正方体,剩下部分的表面积是多少?
2、把一个长为12分米,宽为6分米,高
为9分米的长方体木块锯成两个想
同的小厂房体木块,这两个小长方体的表面积之和,比原来长方体的表
面积增加
了多少平方分米?
3、在一个棱长是4厘米的立方体上挖一个棱长是1厘米的小正方
体后,表
面积会发生怎样的变化?
例题2:
把19个棱长为3厘米的正
方体重叠起来,如图27-4所示,拼成一个立体图
形,求这个立体图形的表面积。
要求这个复杂形体的表面积,必须从整体入手,从上、左、前三个方向观察,
每个方向上的小正方体各面就组合成了如下图形(如图27-5所示)。
而从另外
三个方向上看到的面积与以上三个方向的面积是相等的。整个立体
图形的表面积可采用(S上+S左+S
前)×2来计算。
(3×3×9+3×3×8+3×3×10)×2
=(81+72+90)×2
=243×2
=486(平方厘米)
答:这个立体图形的表面积是486平方厘米。
练习2:
1、用棱长是1厘
米的立方体拼成图27-6所示的立体图形。求这个立体图形
的表面积。
2、一堆
积木(如图27-7所示),是由16块棱长是2厘米的小正方体堆成的。
它们的表面积是多少平方厘米
?
3、一个正方体的表面积是384平方厘米,把这个正方体平均分割成64个相
等的小正方体。每个小正方体的表面积是多少平方厘米?
例题3:
把两个长、宽、高分别是9厘米、7厘米、4厘米的相同长方体,拼成一个
大
长方体,这个大长方体的表面积最少是多少平方厘米?
把两个相同的大长方体拼成一个大厂
房体,需要把两个相同面拼合,所得大
厂房体的表面积就减少了两个拼合面的面积。要使
大长方体的表面积最小,就必
须使两个拼合面的面积最大,即减少两个9×7的面。
(9×9+9×4+7×4)×2×2—9×7×2
=(63+36+28)×4—126
=508—126
=382(平方厘米)
答:这个大厂房体的表面积最少是382平方厘米。
练习3:
1、把底面积为20平方厘米的两个相等的正方体拼成一个长方体,长方体的
表面积是多少?
2、将一个表面积为30平方厘米的正方体等分成两个长方体,再将这两个长
方体拼成一个大长
方体。求大长方体的表面积是多少。
3、用6块(如图27-8所示)长方体木块拼成一个大长方体,
有许多种做法,
其中表面积最小的是多少平方厘米?
例题4:
一个长方体,如果长增加2厘米,则体积增加40立方厘米;如果宽增加3
厘米,则体积增加90立方
厘米;如果高增加4厘米,则体积增加96立方里,求
原长方体的表面积。
我们知道:体积=
长×宽×高;由长增加2厘米,体积增加40立方厘米,可
知宽×高=40÷2=20(平方厘米);由
宽增加3厘米,体积增加90立方厘米,可
知长×高=90÷3=30(平方厘米);由高增加4厘米,
体积增加96立方厘米,可
知长×宽=96÷4=24(平方厘米)。而长方体的表面积=(长×宽+长
×高+宽×高)
×2=(20+30+24)×2=148(平方厘米)。即
40÷2=20(平方厘米)
90÷3=30(平方厘米)
96÷4=24(平方厘米)
(30+20+24)×2
=74×2
=148(平方厘米)
答:原 长方体的表面积是148平方厘米。
练习4:
1、一个长方体,如果长减少2厘米,则体积减少48立方厘米;如果宽增加
5厘米,则体积增加65立方厘米;如果高增加4厘米,则体积增加96立方厘米。
原来厂房体的表面
积是多少平方厘米?
2、一个厂房体木块,从下部和上部分别截去高为3厘米和2厘米的长方体
后,便成为一个正方体,其表面积减少了120平方厘米。原来厂房体的体积是多
少立方厘米? 3、有一个厂房体如下图所示,它的正面和上面的面积之和是209。如果它的
长、宽、高都是质数
,这个长方体的体积是多少?
例题5:
如图27-10所示,将高都
是1米,底面半径分别为1.5米、1米和0.5米的
三个圆柱组成一个物体。求这个物体的表面积。
如果分别求出三个圆柱的表面积,再减去重叠部分的面积,这样计算比较麻
烦。实际上三个向上的面的面积和恰好是大圆柱的一个底面积。这样,这个物体
的表面积
就等于一个大圆柱的表面积加上中、小圆柱的侧面积。
3.14×1.5×1.5×2+2×3.14
×1.5×1+2×3.14×1×1+2×3.14×0.5×1
=3.14×(4.5+3+2+1)
=3.14×10.5
=32.97(平方米)
答:这个物体的表面积是32.97平方米。
练习5:
1、一个棱长为40厘米的正方体零件(如图27-11所示)的上、下两个面上,
各有一个直
径为4厘米的圆孔,孔深为10厘米。求这个零件的表面积。
2、用铁皮做一个如图27-12所示的工件(单位:厘米),需用铁皮多少平方
厘米? 3、如图27-13所示,在一个立方体的两对侧面的中心各打通一个长方体的
洞,在上、下侧面的
中心打通一个圆柱形的洞。已知立方体棱长为10厘米,侧
面上的洞口是边长为4厘米的正方形,上、下
侧面的洞口是直径为4厘米的圆,
求该立方体的表面积和体积(∏取3.14)。
答案:
练1
1、 切下一块后,切口处的表面减少了前、后
、上面3个1×1的正方形,新增
加了左右下面三个1×1的正方形,所以表面积大小不变。
2、 4×4×6-2×2×2=92平方厘米
3、 中心挖去的洞的体积是:1
2
×3×3-1
3
×2=7立方厘米,挖洞后木块的体积:
3
3
-7=20立方厘米,中心挖洞后每面增加的面积是1
2
×4-1
2
=3平
方厘米,
挖洞后木块的表面积:(3
2
+3)×6=72平方厘米。
练2
1、 从三个不同的方向看,得到图答27-1:
从上往下看 从前往后看 从左往右看
(1×1×12+1×1×8+1×1×7)×2=54平方厘米
2、
(2×2×9+2×2×9+2×2×7)×2=200平方厘米
3、 因为64=4×4×4,所以
大正方形的棱长等于小正方形棱长的4被,那么大
正方体的表面积是小正方体的4×4=16倍,小正方
体的表面积是:384÷16
=24平方厘米
练3
1、将正方体分为两个长方体,
表面积就增加了2个30÷6=15平方厘米,拼成
大正方体,表面积将减少两个拼合面的面积,正好是
1个30÷6=15平方厘
米,所以大长方体的表面积是30+30+6=35平方厘米。
2
、要是表面积最小,就要尽可能地把大的面拼合在一起。表面积最小的拼法有
如图答27-2两种:表面
积都是(3×3+3×4×2)×2=66平方厘米。
3、设大长方体的宽和高为x分米,长为2x分
米,左面和右面的面积就是x
2
平
方分米。其余的面积为2x
2
平方
分米,根据题意,大长方体的表面积是:8x
2
+8
×2x
2
=60
0 x=5
大长方体的体积是:5×5×2×5=250立方分米
练4
1、
(48÷2+65÷5+96÷4)×2=122平方厘米
2、 减少的表面积实质是高度分别为2厘
米和3厘米的前、后、左、右四个面的
面积之和。把两个合并起来,用120÷(2+3)=24厘米,
求到正方体底面
的周长,正方体的棱长就是24÷4=6厘米。圆长方体的体积是:6×6×
(
6+3+2)=396立方厘米
3、 长方体正面及上面的面积之和恰好等于这个长方体的长×(宽+
高),209=
11×19,所以长=11,宽+高=19,或长=19,宽+高=11
,根据题意,宽
和高只能是17和2,长方体的体积就是11×17×2=374
练5
1、 40
2
×6+3.14×4×10×2=9651.2平方厘米
2、
用两个同样的工件可拼成图答27-3的圆柱体。
3.14×15×(46+54)÷2=2355平方厘米
4
2
3、
立方体的表面积和是:6×10-4×4-2×3.14×( )=510.88平方厘米
2
22
打洞后增加的面积是:
4
3.14×4×(10-4)+4
×(10-4)×4×2+4
2
×2-3.14×(
)
2
×2=274.24
2
平方厘米
表面积是:510.88+274.24=785.12平方厘米
4
体积是:10<
br>3
-4
2
×10×2+4
3
-3.14×(
)
2
×(10-4)=668.64平方厘米
2
表面积与体积(二)
专题简析:
解答立体图形的体积问题时,要注意以下几点:
(1)物体沉入水中,水面上升部分的体积等
于物体的体积。把物体从水中
取出,水面下降部分的体积等于物体的体积。这是物体全部浸没在水中的情
况。
如果物体不全部浸在水中,那么派开水的体积就等于浸在水中的那部分物体的体
积。
(2)把一种形状的物体变为另一种形状的物体后,形状变了,但它的体积
保持不变。
(3)求一些不规则形体体积时,可以通过变形的方法求体积。
(4)求与体积相关的最大、最小值时,要大胆想象,多思考、多尝试,防
止思维定。
例题1:
有大、中、小三个正方体水池,它们的内边长分别为6米、3米、2米。
把
两堆碎石分别沉在中、小水池里,两个水池水面分别升高了6厘米和4厘米。如
果将这两堆碎
石都沉在大水池里,大水池的水面升高多少厘米?
中、小水池升高部分是一个长方体,它的体积就等同
于碎石的体积。两个水
池水面分别升高了6厘米和4厘米,两堆碎石的体积就是3×3×0.06+2×
2×
0.04=0.7(立方米)。把它沉到大水池里,水面升高部分的体积也就是0.7立方
米,再除以它的底面积就能求得升高了多少厘米。
3×3×0.06+2×2×0.04=0.7(立方米)
0.7÷6的平方=7360(米)=1又1718(厘米)
答:大水池的水面升高了1又1718厘米。
练习1:
1、有大、中、小三个正方体水池,
它们的内边长分别为4米、3米、2米。
把两堆碎石分别沉没在中、小水池的水中,两个水池的水面分别
升高了4厘米和
11厘米,如果将这两堆碎石都沉没在大水池中,那么大水池水面将升高多少厘
米?
2、用直径为20厘米的圆钢,锻造成长、宽、高分别为30厘米、20厘米、<
br>5厘米的长方体钢板,应截取圆钢多长(精确到0.1厘米)?
3、将表面积为54平方厘米、
96平方厘米、150平方厘米的三个铁质正方体
熔铸成一个大正方体(不计损耗),求这个大正方体的
体积。
例题2:
一个底面半径是10厘米的圆柱形瓶中,水深8厘米,要在瓶中
放入长和宽
都是8厘米、高是15厘米的一块铁块,把铁块竖放在水中,水面上升几厘米?
在
瓶中放铁块要考虑铁块是全部沉入水中,还是部分沉入水中。如果铁块是
全部沉入水中,排开水的体积是
8×8×15=960(立方厘米)。而现在瓶中水深是
8厘米,要淹没15厘米高的铁块,水面就要上
升15—8=7(厘米),需要排开水
的体积是(3.14×10×10—8×8)×7=1750(立
方厘米),可知铁块是部分在水
中。
当铁块放入瓶中后,瓶中水所接触的底面积就是3.14
×10×10—8×8=250
(平方厘米)。水的形状变了,但体积还是3.14×10×10×8=
2512(立方厘米)。
水的高度是2512÷250=10.048(厘米),上升10.048—8
=2.048(厘米)
3.14×10×10×8÷(3.14×10×10—8×8)—8
=2512÷250—8
=10.048—8
=2.048(厘米)
答:水面上升了2.048厘米。
练习2:
1、一个底面积是15平方厘米的玻璃杯中装有
高3厘米的水。现把一个底面
半径是1厘米、高5厘米的圆柱形铁块垂直放入玻璃杯水中,问水面升高了
多少
厘米(∏取3)?
2、一个圆柱形玻璃杯内盛有水,水面高2.5厘米,玻璃杯内侧的底
面积市
2平方里。在这个杯中放进棱长6厘米的正方形铁块后,水面没有淹没铁块,这
时水面高
多少厘米?
3、在底面是边长为60厘米的正方形的一个长方形容器里,直立放着一个长
100厘米、底面边长为15厘米的正方形的四棱柱铁棍。这时容器里的水50厘米
深。现在
把铁棍轻轻地向上方提起24厘米,露出睡眠的四棱柱铁棍浸湿部分长
多少厘米?
例题3:
某面粉厂有一容积是24立方米的长方体储粮池,它的长是宽或高的2倍。
当贴着它一最大的内侧面将面粉堆成一个最大的半圆锥体时,求这堆面粉的体积
(如图28-1所示)。
设圆锥体的底面半径是r,则长方体的高和宽也都是r,长是2r。长方体的
容积是
2r×r×r=24,即r的立方=12。这个半圆锥体的体积是13×∏r的平方
×r÷2=16∏r
的立方,将r的立方=12代入,就可以求得面粉的体积。
设圆锥体的底面半径是r,则长方体的容积是2r×r×r=24,r的立方=12。
13×3.14×r的平方×r÷2
=16×3.14×r的立方
=16×3.14×12
=6.28(立方米)
答:这堆面粉的体积是6.28立方米。
练习3:
1、已知一个圆锥体的底面半径
和高都等于一正方体的棱长,这个正方体的
体积是216立方分米。求这个圆锥体的体积。
2
、一个正方体的纸盒中如图28-2所示,恰好能装入一个体积6.28立方厘
米的圆柱体。纸盒的容积
有多大(∏取3.14)?
3、如图28-3所掷,圆锥形容器中装有3升
水,水面告诉正好是圆锥高读的
一半。这个容器还能装多少水?
例题4:
如果把12件同样的长方体物品打包,形成一件大的包装物,有几种包装方
法?怎样打包物体的表面积最小呢?
设长方体物品的
长、宽、高分别是a、b、c,并且a>b>c(入土28-4)。
比较“3×4”和“2×6”两种包
法。图28-5中大长方体表面积为6ab+8ac+24bc
①,图28-6中大长方体的表面积为4
ab+12ac+24bc②,两个式子中都曲调相同
的部分4ab+8ac+24bc后,①式与②式
的大小要看2ab与4ac的大小。(1)当b=2c
时,2ab=¥ac,两种包法相同。(2)当b
<2c时,“3×4”的包法表面积最小。
(3)当b>2c时,“2×6”的包法表面积最小。
练习4:
1、如果把长8厘米,宽7厘米,高3厘米的2件同样的长方体物品打包,
形成一件大的包装物,有几种包装方法?怎样打包,物体的表面积最小?
2、一个精美小礼品盒的形状
是长9厘米,宽6厘米,高4厘米的长方体。
请你帮厂家设计一个能装10个小礼品盒的大纸箱,你觉得
怎样设计比较合理?
为什么?
3、一包香烟的形状是长方体,它的长是9厘米,宽是5厘米,高是2厘米。
把10 包香烟包
装在一起形成一个大长方体,称为一条。可以怎样包装?算一算
需要多少包装纸(包转念能够纸的重叠部
分忽略不计)。你认为哪一种包装比较
合理?
例题5:
一只集装箱,它
的内尺寸是18×18×18。现在有批货箱,它的外尺寸是1
×4×9。问这只集装箱能装多少只货箱
?
因为集装箱内尺寸18不是货箱尺寸4的倍数,所以,只能先在18×16×18
的空间放
货箱,可放18×16×18÷(1×4×9)=144(只)。这时还有18×2×18
的空间,但只能在18×2×16的空间放货箱,可放18×2×16÷(1×4×9)=16
(只)
。最后剩下18×2×2的空间无法再放货箱,所以最多能装144+16=160(只)。
18×16×18÷(1×4×9)+18×2×16÷(1×4×9)
=144+16
=160(只)
答:这只集装箱能装160只货箱。
练习5:
1、有一个长方体的盒子,从里面量长为40
厘米、宽为12厘米、高为7厘
米。在这个盒子里放长5厘米、宽4厘米、高3厘米的长方体木块,最多
可放几
块?
2、从一个长、宽、高分别为21厘米、15厘米、12厘米的厂房体上面,尽<
br>可能大地切下一个正方体,然后从剩余的部分再尽可能大地切下一个正方体,最
后再从第二次剩余
的部分尽可能大地切下一个正方体,剩下的体积是多少立方厘
米?
3、现有一张长40厘米、
宽20厘米的长方形铁皮,请你用它做一只深是5
厘米的长方体无盖铁皮盒(焊接处及铁皮厚度不计,容
积越大越好),你做出的
铁皮盒容积是多少立方厘米?
答案:
练1
1、 (3
2
×0.04+2
2
×0.11)÷4
2
=0.05米=5厘米
2、
30×20×5÷【3.14×(
20
2
)】≈9.6厘米
2
3、
大正方体的体积等于三个小正方体的体积之和。
54÷6=9平方厘米 9=3×3
它的体积是3×3×3=27平方厘米 96÷6=16平方厘米
16=4×4
它的体积是4×4×4=64立方厘米
150÷6=25平方厘米 25=5×5
它的体积是5×5×5=125立方厘米
27+64+125=216立方厘米
练2
1、 铁块全部放入水
中,排水的体积是3×1
2
×5=15立方厘米,要使水面升高
2厘米,铁块要排水(
15-3×1
2
)×2=24立方厘米。可见,铁块不能全部
3
放入水中。1
5×3÷(15-3×1
2
)-3=厘米
4
2、 杯中水的体积是:72×
2.5=180立方厘米放入铁块后的底面积是72-6
2
=
36平方厘米;水面的高
:180÷36=5厘米
3、 容器中水的体积:(60
2
-15
2
)×50=168750立方厘米;当铁棍提起后,仍
浸在水中的部分长:(168750-602
×24)÷(60
2
-15
2
)=24.4厘米。露出
水面的浸湿部分长:50-24.4=25.6厘米
练3
1、 设这个圆锥的底面半径为
r,则正方体的体积为r
3
=216,圆锥体的体积为:
1
×∏×r
2
×r=226.08立方分米
3
2、 设圆柱体的底面半径为x,则正方体的棱长
为2r。圆柱的体积是∏r
2
×2r
=6.28,即(2r)
3
=8
r
3
=8立方厘米
r1r
2
h
3、 设容器的底面半径为
r,则水面半径为。水的体积是:×∏()×=3,
2322
1
即∏r
2h=72。容器的体积是×72=24升,还能装24-3=21升。
3
练4
4
1、 20.56÷(1+1+3.14)=4分米
3.14×()
2
×4=50.24立方分米
2
2、长方体中:
(1)高+宽=(365-5)÷2=180厘米
(2)高+长=(405-5)÷2=200厘米
(3)长+宽=(485-5)÷2=240厘米
(4)(2)-(1)得:200-180=20厘米
长:(240+30)÷2=130厘米
高:200-130=70厘米
宽:240-130=110厘米
130×110×70=1001000立方厘米=1.001立方米
3、瓶的容积相当于底
面积相同、高为20+5=25厘米的圆柱体的容积。饮料的体
积相当于与瓶同底,高为20厘米的圆柱
体的体积,所以饮料的体积占瓶容积的:
20420
=。30×=24立方分米
20+5520+5
练5
1、 长方体的盒子高是7厘米,正好是木块宽与高的和,
长方体的宽12厘米,
正好是木块宽与高的公倍数,采用如图答27-4所示的拼放法可以填满盒
子。最多可放:40×12×7÷(5×4×3)=56个
2、 第一次切下的正方体棱长应是12
厘米,留下的部分如图答27-5,其中较
大的一块是长为21-12=9厘米,宽为15厘米,高为1
2厘米的长方体。
第二次切下的正方体棱长应是9厘米,留下的部分如图答27-6所示,较
大
的一块是长为9厘米,宽为15-9=6厘米,高为12厘米的长方体。第
三次切下的正方体棱长应是6
厘米。上下的体积是:21×15×12-(12
3
+ 9
3
+
6
3
)=1107立方厘米
3、
制作这个铁盒的方法比较多,但容积不一样。
第一种是把铁皮的四角截去边长5厘米的正方形。它的体
积是(40-5
×2)×(20-5×2)×5=1500立方厘米。
第二种是在铁皮的一侧
角上截下两个边长5厘米的正方形,焊接到铁皮的另一侧
的中间位置,这样做成的无盖铁皮盒长是40-
4=35厘米,体积是(40-5)×
(20-5×2)×5=1750立方厘米。如图27-7所示
第三种是在铁皮的两侧各截下一条宽为5厘米、长为20厘米的长方形铁皮分别
焊接到上、下边
上的中间部位,这样做成的无盖铁皮盒的长是40-5×4=20厘
米,宽是20厘米。体积是(40-
5×4)×20×5=2000立方厘米。如图答27-8
所示。