长方体的体积

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长方体的体积
例1 一个长方体,如果高增加2厘米,就变成一个正方
体。

这时表面积比原来增加56平方厘米。

原来长方体的体积
是多少立方厘米?
分析:这个长方体的高增加2厘米厚,就变成一个正方
体,这时变化的仅仅是高,说明原来的长和宽是相等的,而且是变化后的正方体的棱长,原来长方体的高比它的长(宽)少2厘米。

同时可以看出,原来长方体的上面在增高中移到了正方体的上面,因此在变化过程中增加的面积是高2厘米的侧面的面积,就是4个完全相同的宽为2厘米的长方形的面积,即56平方厘米。

可以用“56÷4”得出每个长方形的面积,再除以2得出正方体的棱长,即原来长方形的长和宽,最后用棱长的长度减去增加的2厘米,得到原长方体的高,利用体积公式求出原长方体的体积。

解答:增加的每个小长方形的面积:56÷4=14
正方体的棱长:14÷2=7(厘米) 原长方体高:7-2=5(厘米)
原长方体体积:7×7×5=245(立方厘米)
结论:立体图形的体积发生变化时,表面积通常也会发生变化,这就需要画图,从图中找出变化规律,解决所求问题。

当堂练习
1.一个长方体,如果高减少4厘米,就变成一个正方体,这时表面积比原来减少128平方厘米。

原长方体的体积是多少立方厘米?
2.有一个正方体,如果它的高增加2厘米就变成一个长方体,这个长方体的表面积就比原来的正方体增加96平方厘米,原正方体的体积是多少立方厘米。

例2 一个长方体的体积石245立方厘米,如果它的高增加
2厘米,它就变成一个正方体(如图),求这个长方体的表面积。

分析:本题看起来和例1很相似,但用例1的思路却无法
解答,很显然,根据已有信息,无法直接求出长方体的长、宽
和高,只知道长方体的长=宽=高+2,但根据长方体的体积是245
立方厘米,可以考虑将245分解成三个符合要求的数,从而找出长、宽、高。

解答:因为245=7×7×5
所以长方体的长、宽、高分别是7厘米、7厘米、5厘米
长方体的表面积7×7×2+7×5×4=238(平方厘米)
答:这个长方体的表面积是238平方厘米。

当堂练习:
3.一个长方体的体积是810立方分米,如果它的高减少1分米,就变成一个正方体,求这个长方体的表面积。

例3 一块长方体木料,锯下一个体积是75立方分米的小长方体后,剩下的部分是一个棱长为5分米的正方体,原长方体木块的表面积是多少平方分米?
分析:由“剩下的部分时一个棱长为5分米的正方体”,我们可以想象出长方体的横截面是一个边长为5分米的正方形。

由锯下的体积数除以横截面面积就可以求出锯下的小长方体的长,从而可求出原木料的表面积。

解答:小长方体的长:75÷(5×5)=3(分米)
原木料的长:3+5=8(分米)
原木料的表面积:8×5×4+5×5×2=210(平方分米)
答:原长方体木料的表面积是210平方分米。

结论:像这种割去一个长方体就变成一个正方体(或是“剩下一个正方体”)的情况,这里改变的只是一条棱的长度,所以题中就有一个隐含条件,原长方体中有两组棱是相等的,要挖掘到这个隐含条件再根据变化,灵活解题。

当堂练习:
4.一个长方体木块,从上部截去一个高是2厘米的长方体,从下部截去一个高4厘米的长方体后,剩下的部分是一个正方体。

如果正方体表面积比原来长方体表面积少120平方厘米,那么长方体的体积是多少立方厘米?
例4 用一张长40厘米、宽20厘米的长方形铁皮,做一个深5厘米的无盖长方体容器(焊接处和铁皮厚度不计)。

有几种焊接方法?怎样焊接容积最大?
分析:有以下三种焊接方法。

方法一:如图①,从原铁皮的四个
角分别剪去一个边长为5厘米的正方形,
就可焊接成如图②所示的无盖容器。

方法二:如图③在原铁皮的一条
宽边的角上分别剪去两个边长为5厘
米的正方形铁皮,再把这两块铁皮焊接
到原铁皮的另一条宽边上,就可焊接成
如图④所示的无盖容器。

方法三:如图⑤从原铁皮的长
边上剪下一个边长为20厘米的正
方形铁皮,再把这个正方形铁皮的
一边平均分成四份,就可焊接成如
图⑥所示的无盖容器。

但不管怎样焊接高都是一样的,因此要使容积最大,底面积必须尽可能大。

解答:第一种方法:30×10×5=1500(立方厘米)
第二种方法:35×10×5=1750(立方厘米)
第三种方法:20×20×5=2000(立方厘米)
因为2000>1750>1500,所以第三种焊接的容积最大。

答:有三种焊接方法,第三种焊接的方法最大。

结论:由已经学过的知识可以知道,在周长相等的情况下,正方形面积最大,而长方体的体积=底面积×高,在高不变的前提下,要使焊接的容器容积最大,就应考虑怎样焊接使它的底面积最大。

当堂练习
5.用一张长48厘米、宽24厘米的长方形铁皮,做一个深6厘米的无盖长方体容器(焊接处和铁皮厚度不予考虑)。

由几种焊接方法?怎样焊接容积最大?所得最大与最小的容积相差多少?
综合训练:
1.一个长方体的体积是75立方厘米,若高增加2厘米,就变成一个正方体,求这个正方体的体积。

2.一个长2米的长方体钢材被截成三段,表面积比原来增加2.4平方分米,求这根钢材原来的体积。

3.一个长方体,如果长减少2厘米,就成为一个正方体,这时表面积比原来减少了32平方厘米,求原来长方体的体积。

4.小红用如图的一张硬纸折成一个无盖的
长方体纸盒。

先在图中量出必要的数据,再计算。

(1)这张纸的面积是多少平方厘米?
(2)折成的长方体纸盒的容积是多少立方
厘米?
5.有一个花坛,高0.5米,底面是边长为1.3米的正方形。

四周用砖砌成,厚度是0.3米,中间填满泥土。

(1)花坛所占的空间有多大?
(2)花坛里大约有多少立方米泥土?
6.在一个长120厘米、宽60厘米的长方体水箱里,放入一块长方体铁块后,水面就比原来上升2厘米。

已知铁块的长和宽都是20厘米,求铁块的高。

7.一块长方体木料,锯下一个体积48立方分米的小长方体后,剩下的部分是一个棱长4分米的正方体,原来长方体木料的表面积是多少平方分米?
8.把一块长20厘米、宽15厘米的硬纸板的四个角分别剪去边长是5厘米的正方形后,折成一个无盖的长方体纸盒,求这个长方体纸盒的表面积和体积。

9.一个长方体的长是8厘米,上面与前面的面积和是72平方厘米,右面的面积是上面面积的一半,求这个长方体的体积。