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4-5-1 长方体与正方体(一).教师版.doc

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即:(毫升).
长方体与正方体(一) 对于小学几何而言,立体图形的表面积和体积计算,既可以很好地考查学生的空间想象能力,又可以具 体考查学生在公式应用中处理相关数据的能力,所以,很多重要考试都很重视对立体图形的考查. 例题精讲 如右图,长方体共有六个面(每个面都是长方形),八个顶点,十二条棱.  长方体 ①在六个面中,两个对面是全等的,即三组对面两两全等. (叠放在一起能够完全重合的两个图形称为全等图形.) ②长方体的表面积和体积的计算公式是: ) 长方体的表面积: 长方体的体积:V ③正方体是各棱相等的长方体,它是长方体的特例,它的六个面都是正方形. 如果它的棱长为 a ,那么: 2( ab bc  abc . 26 a a ca ; , V 3 . S 正方体 S 长方体   正方体 板块一 长方体与正方体的表面积 【例 1】 右图中共有多少个面?多少条棱? 后面 上面 左面 前面 下面 右面 【考点】长方体与正方体 【解析】如右图所示,可以分前、后、左、右、上、下六个方向看这个立体图形.前、后看各有 1 个面,左 面看有 1 个面,右面看有 2 个面,上面看有 2 个面,下面看有 1 个面.所以共有1 1 1 2 2 1 8       (个) 面 . 前 后 方 向 的 棱 有 6 条 , 左 右 方 向 的 棱 有 6 条 , 上 下 方 向 的 棱 也 有 6 条 , 所 以 共 有 棱 6 6 6 18 【题型】解答    (条). 【难度】1 星 【答案】8 个面,18 条棱 【巩固】右图中共有多少个面?多少条棱? 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 1 of 29
【考点】长方体与正方体 【解析】9 个面,21 条棱. 【答案】9 个面,21 条棱 【难度】1 星 【题型】解答 【例 2】 如右图,在一个棱长为 10 的立方体上截取一个长为 8,宽为 3,高为 2 的小长方体,那么新的几何 体的表面积是多少? 【考点】长方体与正方体 【解析】我们从三个方向(前后、左右、上下)考虑,新几何体的表面积仍为原立方体的表面积:10 10 6  600. 【答案】600 【题型】解答 【难度】2 星 【巩固】在一个棱长为 50 厘米的正方体木块,在它的八个角上各挖去一个棱长为 5 厘米的小正方体,问剩下 的立体图形的表面积是多少? 【考点】长方体与正方体 【解析】对于和长方体相关的立体图形表面积,一般从上下、左右、前后 3 个方向考虑.变化前后的表面积 【题型】解答 【难度】2 星 不变:50 50 6  15000(平方厘米). 【答案】15000 【例 3】 如右图,有一个边长是 5 的立方体,如果它的左上方截去一个边分别是 5,3,2 的长方体,那么它 的表面积减少了多少? 【考点】长方体与正方体 【解析】原来正方体的表面积为 5  5  6  150.现在立体图形的表面积减少了前后两个面中的部分面,它们 【题型】解答 【难度】2 星 的面积为(3 2) 2  12,所以减少的面积就是 12. 【答案】12 【例 4】 如图,有一个边长是 5 的立方体,如果它的左上方截去一个边分别是 5,3,2 的长方体,那么它 的表面积减少了百分之几? 【考点】长方体与正方体 【关键词】奥林匹克,初赛,10 题 【难度】2 星 【题型】解答 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 2 of 29
【解析】原来正方体的表面积为 5 ×5×6=150,现在立体图形的表面积截了两个面向我们的侧面,它们的面积 为(3×2)×2=12,12÷150=0.08=8%.即表面积减少了百分之八. 【答案】百分之八 【例 5】 右图是一个边长为 4 厘米的正方体,分别在前后、左右、上下各面的中心位置挖去一个边长 l 厘米 的正方体,做成一种玩具.它的表面积是多少平方厘米?(图中只画出了前面、右面、上面挖去的 正方体) 【考点】长方体与正方体 【解析】原正方体的表面积是 4 4 6  96(平方厘米).每一个面被挖去一个边长是 1 厘米的正方形,同时又 增加了 5 个边长是 1 厘米的正方体作为玩具的表面积的组成部分.总的来看,每一个面都增加了 4 个边长是 1 厘米的正方形. 从而,它的表面积是:96  4 6  120 平方厘米. 【题型】解答 【难度】2 星 【答案】120 【例 6】 如图,有一个边长为 20 厘米的大正方体,分别在它的角上、棱上、面上各挖掉一个大小相同的小 立方体后,表面积变为 2454 平方厘米,那么挖掉的小立方体的边长是多少厘米? 【难度】2 星 【考点】长方体与正方体 【解析】大立方体的表面积是 20 20 6  2400 平方厘米.在角上挖掉一个小正方体后,外面少了 3 个面,但 里面又多出 3 个面;在棱上挖掉一个小正方体后,外面少了 2 个面,但里面多出 4 个面;在面上挖 掉一个小正方体后,外面少了 1 个面,但里面多出 5 个面.所以,最后的情况是挖掉了三个小正方 体,反而多出了 6 个面,可以计算出每个面的面积:(2454  2400)  6  9 平方厘米,说明小正方体 的棱长是 3 厘米. 【题型】解答 【答案】3 【例 7】 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 1 2 厘米的正方形小洞,第三个正方形小洞的挖法和 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 3 of 29
前两个相同为 1 4 厘米,那么最后得到的立体图形的表面积是多少平方厘米? 【难度】3 星 【题型】解答 【考点】长方体与正方体 【解析】我们仍然从 3 个方向考虑.平行于上下表面的各面面积之和:2 2 2  8(平方厘米);左右方向、前  4  1( 平 方 厘 米 ) , 129 4 后 方 向 : 2  2  4  16( 平 方 厘 米 ) , 1  1  4  4( 平 方 厘 米 ) , 1 2  4  1  1  1 1 4 4 4 129 4 (平方厘米),这个立体图形的表面积为:8 16  4  1 4  1 2  (平方厘米). 【答案】 【例 8】 从一个棱长为 10 厘米的正方形木块中挖去一个长 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?(写出符合要求的全部答案) 【考点】长方体与正方体 【关键词】小学生数学报 【解析】按图 1 所示沿一条棱挖,为 592 平方厘米; 【难度】3 星 按图 2 所示在某一面上挖,为 632 平方厘米; 按图 3 所示在某面上斜着挖,为 648 平方厘米; 按图 4 所示挖通两个对面,为 672 平方厘米. 图 1 图 2 【答案】按图 1 所示沿一条棱挖,为 592 平方厘米; 按图 2 所示在某一面上挖,为 632 平方厘米; 按图 3 所示在某面上斜着挖,为 648 平方厘米; 按图 4 所示挖通两个对面,为 672 平方厘米. 【题型】解答 图 3 图 4 图 1 图 2 图 3 图 4 【例 9】 一个正方体木块,棱长是 15.从它的八个顶点处各截去棱长分别是 1、2、3、4、5、6、7、8 的小 正方体.这个木块剩下部分的表面积最少是多少? 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 4 of 29
【难度】4 星 【考点】长方体与正方体 【关键词】迎春杯 【解析】截去一个小正方体,表面积不变,只有在截去的小正方体的面相重合时,表面积才会减少,所以要 使木块剩下部分的表面积尽可能小,应该在同一条棱的两端各截去棱长 7 与 8 的小正方体(如图所 示 ) , 这 时 剩 下 部 分 的 表 面 积 比 原 正 方 体 的 表 面 积 减 少 最 多 . 剩 下 部 分 的 表 面 积 最 小 是 : 15 15 6  7 7 2  1252.想想为什么不是 15 15 6  7 7  8 8 ? 【题型】解答 【答案】1252 【例 10】从一个长 8 厘米、宽 7 厘米、高 6 厘米的长方体中截下一个最大的正方体(如下图),剩下部分的表 面积之和是 平方厘米. 8 6 6 6 7 【考点】长方体与正方体 【解析】可以将这个图形看作一个八棱柱,表面积和为:  )           ) 【难度】3 星 ( 【题型】填空 2 6 1 6 6 6 1 7 8 7 8 7 6 6    ( 也可以这样想:由于截去后原来的长方体的表面少了 3 个 6 6 的正方形,而新图形凹进去的部分恰 好是 3 个 6 6 的正方形,所以新图形的表面积与原图形的表面积相等,为  8 7 8 6 7 6      (平方厘米). (平方厘米).   292 292 2  【答案】292 【巩固】一个长、宽、高分别为 21 厘米、15 厘米、12 厘米的长方形,现从它的上面尽可能大的切下一个正 方体,然后从剩余的部分再尽可能大的切下一个正方体,最后再从第二次剩余的部分尽可能大的切 下一个正方体,剩下的体积是多少平方厘米? 【难度】3 星 【考点】长方体与正方体 【解析】本题的关键是确定三次切下的正方体的棱长.由于 21:15:12 7 :5: 4 【题型】解答  ,为了方便起见.我们先考虑长、 宽、高分别为 7 厘米、5 厘米、4 厘米的长方体.因为 7 5 4   ,容易知道第一次切下的正方体棱长应 该是 4 厘米(如图),第二次切时,切下棱长为 3 厘米的正方体符合要求.第三次切时,切下棱长为 2 厘米的正方体符合要求.  剩下的体积应是 (平方厘米). 21 15 12 1107 9 6    3   12 3 3   【答案】1107 【例 11】 一个正方体木块,棱长是 1 米,沿着水平方向将它锯成 2 片,每片又锯成 3 长条,每条又锯成 4 小块,共得到大大小小的长方体 24 块,那么这 24 块长方体的表面积之和是多少? 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 5 of 29
【考点】长方体与正方体 【解析】锯一次增加两个面,锯的总次数转化为增加的面数的公式为:锯的总次数  2  增加的面数. 【题型】解答 【难度】3 星 原正方体表面积:1 1 6  6(平方米),一共锯了(2  1)  (3  1)  (4  1)  6 次, 6  1 1 2 6  18(平方米). 【答案】18 【巩固】如右图,一个正方体形状的木块,棱长 l 米,沿水平方向将它锯成 3 片,每片又锯成 4 长条,每条 又锯成 5 小块,共得到大大小小的长方体 60 块.那么,这 60 块长方体表面积的和是多少平方米? 【考点】长方体与正方体 【解析】我 们 知 道 每 切 一 刀 , 多 出 的 表 面 积 恰 好 是 原 正 方 体 的 2 个 面 的 面 积 . 现 在 一 共 切 了 (3  1)  (4  1)  (5  1)  9 刀,而原正方体一个面的面积 1  l  1(平方米),所以表面积增加了 9  2  1  18(平方米).原来正方体的表面积为 6  1  6(平方米),所以现在的这些小长方体的表积 之和为 6  18=24(平方米). 【题型】解答 【难度】3 星 【答案】24 【巩固】一个表面积为 56cm 的长方体如图切成 27 个小长方体,这 27 个小长方体表面积的和是 2 2cm . 【考点】长方体与正方体 【关键词】走美杯,六年级,初赛 【解析】每一刀增加两个切面,增加的表面积等于与切面平行的两个表面积,所以每个方向切两刀后,表面 【题型】填空 【难度】3 星 积增加到原来的 3 倍,即表面积的和为 2 56 3 168(cm )   . 【答案】168 【例 12】右图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? 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 6 of 29
【考点】长方体与正方体 【解析】10 10 6  600(平方厘米). 【答案】600 【难度】3 星 【题型】解答 【例 13】有 n 个同样大小的正方体,将它们堆成一个长方体,这个长方体的底面就是原正方体的底面.如果 这个长方体的表面积是 3096 平方厘米,当从这个长方体的顶部拿去一个正方体后,新的长方体的 表面积比原长方体的表面积减少 144 平方厘米,那么 n 为多少? 【难度】3 星 【考点】长方体与正方体 【解析】由于堆成的长方体的底面就是原来正方体的底面,说明这个长方体是由这些正方体一字排开组成的, 从这个长方体的顶部拿去一个正方体,减少的面积相当于侧面的四个正方形的面积,所以正方体每 个面的面积是144 4 36 所堆成的长方体的表面积,包含底面的 2 个正方形和侧面的 4n 个正方形,所以 n  【答案】21 (3096 36 2) 144 (平方厘米). 【题型】解答  . 21      【例 14】边长分别是 3、5、8 的三个正方体拼在一起,在各种拼法中,表面积最小多少? 【考点】长方体与正方体 【解析】三个正方体两两拼接时,最多重合 3 个正方形面,其中边长为 3 的正方体与其它两个正方体重合的 面积不超过边长为 3 的正方形,边长为 5 和边长为 8 的正方体的重合面面积不超过边长为 5 的正方 形,三个正方形表面积和为 6 3 3  6 5 5  6 8 8  2 2 3 3  2 5 5  502. 【难度】3 星 【题型】解答 【答案】502 【例 15】如图,25 块边长为 1 的正方体积木拼成一个几何体,表面积最小是多少? 25块积木 【难度】3 星 【考点】长方体与正方体 【解析】当小积木互相重合的面最多时表面积最小. 【题型】解答 设想 27 块边长为 1 的正方形积木,当拼成一个 3 3 3   的正方体时,表面积最小,现在要去掉 2 块 小积木,只有在两个角上各去掉一块小积木,或在同一个角去掉两块相邻的积木时,表面积不会增 加,该几何体表面积为 54. 【答案】54 【例 16】由六个棱长为 1 的小正方体拼成如图所示立体,它的表面积是 . 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 7 of 29
【考点】长方体与正方体 【关键词】走美杯,4 年级,决赛,第 3 题,8 分 【解析】三视图法:表面积为: 26 【答案】26 4 5 4     2 【难度】3 星  【题型】填空 【例 17】将15 个棱长为1 的正方体堆放在桌子上,喷上红色后再将它们分开。涂上红色的部分,面积是( ) 平方厘米 【考点】长方体与正方体 【关键词】走美杯,3 年级,初赛,第 12 题 【解析】注意底面放在桌子上,不能被染到。从上向下看有 10 个:从左向右看有 6 个;从前向后看有 7 个。 【题型】填空 【难度】3 星 因此被染色的面有 10  【答案】36  6 7     个面 2 36 【例 18】用 6 块右图所示(单位:cm)的长方体木块拼成一个大长方体,有许多种拼法,其中表面积最小的 是多少平方厘米?最大是多少平方厘米? 1 2 3 【考点】长方体与正方体 【解析】要使表面积最小,需重叠的面积最大,如图⑴的拼接方式新的长方体长为 5 ,宽为 4 ,高为 3 ,所以 ;要使表面积最大需重叠的面积最小,如图⑵所示,长为18 ,   表面积为 宽为 2,高为1,所以最大的表面积为 2 (18 1 18 2 1 2) 2 112(cm ) 2 (3 4 3 3 3 4) 2 66(cm )      【题型】解答        【难度】4 星 (1) 【答案】112 (2) 【巩固】用 10 块长 5 厘米,宽 3 厘米,高 7 厘米的长方体积木堆成一个长方体,这个长方体的表面积最小是 多少? 【难度】4 星 【考点】长方体与正方体 【解析】教师可以先提问:这个长方体的表面积最大是多少?为使表面积最大,要尽量保证 10  2 个 7 5 的 面成为表面,想要做到这点很容易,只需将 7 5 面做底面,而后将 10 个长方体连排,衔接的面选 用 3 5 的面(衔接的面将不能成为表面积),这样得到的长方体表面积最大. 同样要想最小,可把 7  5 面做衔接的面,可得到 10 个长方体的连排,但此时我们还可以再制造出 衔接面,如图:此时增加了 2 个 5 7 的面,减少了 10 个 3 7 的面,总体来讲表面积减少了.表面 积是:2 (7 15  15 10  10 7)  650(平方厘米),所以这就是最小的表面积. 【题型】解答 4-5-1.长方体与正方体(一) 题库 page 8 of 29
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