2. 用$3$个同样的小长方体(如图,单位:厘米)拼成一个大长方体,可以怎样拼?先想象一下,再算一算,填一填。
拼成的大长方体中,表面积最小是(
拼成的大长方体中,表面积最小是(
52
)平方厘米,最大是(76
)平方厘米。答案
步骤1:确定小长方体的尺寸及各面面积
小长方体的长、宽、高分别为4cm、2cm、1cm。
各面面积:
最大面:$4×2=8\ \mathrm{cm}^2$
中等面:$4×1=4\ \mathrm{cm}^2$
最小面:$2×1=2\ \mathrm{cm}^2$
步骤2:计算3个小长方体的总表面积
1个小长方体表面积:$2×(4×2 + 4×1 + 2×1)=2×14=28\ \mathrm{cm}^2$
3个小长方体总表面积:$3×28=84\ \mathrm{cm}^2$
步骤3:分析拼接方式对表面积的影响
3个小长方体拼接需重合2次,共减少$4$个重合面的面积(每次重合减少2个面)。
表面积最小:重合最大面($8\ \mathrm{cm}^2$),减少面积:$4×8=32\ \mathrm{cm}^2$
大长方体表面积:$84 - 32=52\ \mathrm{cm}^2$
表面积最大:重合最小面($2\ \mathrm{cm}^2$),减少面积:$4×2=8\ \mathrm{cm}^2$
大长方体表面积:$84 - 8=76\ \mathrm{cm}^2$
52;76
小长方体的长、宽、高分别为4cm、2cm、1cm。
各面面积:
最大面:$4×2=8\ \mathrm{cm}^2$
中等面:$4×1=4\ \mathrm{cm}^2$
最小面:$2×1=2\ \mathrm{cm}^2$
步骤2:计算3个小长方体的总表面积
1个小长方体表面积:$2×(4×2 + 4×1 + 2×1)=2×14=28\ \mathrm{cm}^2$
3个小长方体总表面积:$3×28=84\ \mathrm{cm}^2$
步骤3:分析拼接方式对表面积的影响
3个小长方体拼接需重合2次,共减少$4$个重合面的面积(每次重合减少2个面)。
表面积最小:重合最大面($8\ \mathrm{cm}^2$),减少面积:$4×8=32\ \mathrm{cm}^2$
大长方体表面积:$84 - 32=52\ \mathrm{cm}^2$
表面积最大:重合最小面($2\ \mathrm{cm}^2$),减少面积:$4×2=8\ \mathrm{cm}^2$
大长方体表面积:$84 - 8=76\ \mathrm{cm}^2$
52;76
五、学以致用。
1. 中国冶炼铸铁的技术比欧洲早,据《管子》记载,齐国“断山木,鼓山铁”。齐国工匠将一块棱长是$60$厘米的正方体铁块锻铸成一个长$25$厘米、宽$16$厘米的长方体铁棒,这个长方体铁棒的高是多少厘米?
1. 中国冶炼铸铁的技术比欧洲早,据《管子》记载,齐国“断山木,鼓山铁”。齐国工匠将一块棱长是$60$厘米的正方体铁块锻铸成一个长$25$厘米、宽$16$厘米的长方体铁棒,这个长方体铁棒的高是多少厘米?
答案
答题卡作答:
因为将正方体铁块锻铸成长方体铁棒,体积不变。
正方体体积公式$V=a^3$($a$为正方体棱长),已知正方体铁块棱长$60$厘米,则正方体体积$V = 60^3=216000$立方厘米,即长方体体积也是$216000$立方厘米。
长方体体积公式$V = abh$($a$为长、$b$为宽、$h$为高),已知长方体铁棒长$25$厘米、宽$16$厘米,则高$h=V÷(ab)=216000÷(25×16)=540$厘米。
答:这个长方体铁棒的高是$540$厘米。
因为将正方体铁块锻铸成长方体铁棒,体积不变。
正方体体积公式$V=a^3$($a$为正方体棱长),已知正方体铁块棱长$60$厘米,则正方体体积$V = 60^3=216000$立方厘米,即长方体体积也是$216000$立方厘米。
长方体体积公式$V = abh$($a$为长、$b$为宽、$h$为高),已知长方体铁棒长$25$厘米、宽$16$厘米,则高$h=V÷(ab)=216000÷(25×16)=540$厘米。
答:这个长方体铁棒的高是$540$厘米。
2. 青玉交龙纽“养心殿宝”是清朝乾隆时期的玉玺(如图),现收藏于故宫博物院。如果要将这个玉玺装在长方体盒子里,回答下面的问题。(盒子厚度忽略不计)
(1)这个长方体盒子的表面积至少是多少平方厘米?
(2)这个长方体盒子的容积至少是多少立方厘米?

(1)这个长方体盒子的表面积至少是多少平方厘米?
(2)这个长方体盒子的容积至少是多少立方厘米?
答案
(1)根据长方体的表面积公式:$S=(ab+ah+bh)×2$。
其中$a$ 为长方体的长,$b$为长方体的宽,$h$为长方体的高。
长方体盒子的长和宽为$10.7$厘米,高为$9.5$厘米。
代入数值计算:
$(10.7×10.7+10.7×9.5+10.7×9.5)×2$
$=(114.49+101.65+101.65)×2$
$=317.79×2$
$=635.58$(平方厘米)
所以表面积至少是$635.58$平方厘米。
(2)根据长方体的体积(容积)公式:$V=a× b× h$。
代入数值计算:
$10.7×10.7×9.5$
$=114.49×9.5$
$=1087.655$(立方厘米)
所以容积至少是$1087.655$立方厘米。
其中$a$ 为长方体的长,$b$为长方体的宽,$h$为长方体的高。
长方体盒子的长和宽为$10.7$厘米,高为$9.5$厘米。
代入数值计算:
$(10.7×10.7+10.7×9.5+10.7×9.5)×2$
$=(114.49+101.65+101.65)×2$
$=317.79×2$
$=635.58$(平方厘米)
所以表面积至少是$635.58$平方厘米。
(2)根据长方体的体积(容积)公式:$V=a× b× h$。
代入数值计算:
$10.7×10.7×9.5$
$=114.49×9.5$
$=1087.655$(立方厘米)
所以容积至少是$1087.655$立方厘米。
3. 欣欣渔具厂用$5$块玻璃做了一个长方体鱼缸,将两条鱼放入鱼缸中,水面上升了$0.2$分米(如图)。这两条鱼的体积和是多少立方分米?

答案
鱼缸的底面积为:
长 $×$ 宽 $= 8 \mathrm{分米} × 4 \mathrm{分米} = 32 \mathrm{平方分米}$,
水面上升的体积为:
底面积 $×$ 水面上升的高度 $= 32 \mathrm{平方分米} × 0.2 \mathrm{分米} = 6.4 \mathrm{立方分米}$。
所以,这两条鱼的体积和是 $6.4$ 立方分米。
长 $×$ 宽 $= 8 \mathrm{分米} × 4 \mathrm{分米} = 32 \mathrm{平方分米}$,
水面上升的体积为:
底面积 $×$ 水面上升的高度 $= 32 \mathrm{平方分米} × 0.2 \mathrm{分米} = 6.4 \mathrm{立方分米}$。
所以,这两条鱼的体积和是 $6.4$ 立方分米。
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