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例2:表面积计算

空间几何体的三视图与表面积、体积 · 高一
讲清楚它是什么

定义 表面积是立体图形所有外表面面积之和,即包裹该物体所需的最小材料面积。

从哪来 本节为高一第1讲起点,无前置知识点记录,直接基于初中几何基础(如矩形、三角形面积公式)构建。

为什么 表面积本质是“展开”后的平面图形面积总和。立体图形由平面围成,将其沿棱剪开铺平,各面面积相加即得。这体现了“化曲为直”、“化立体为平面”的数学思想,是计算空间物体用料、涂漆等实际问题的基础。

实物拆解法
拿一个长方体纸盒,让学生动手剪开并铺平,观察展开图由6个矩形组成,分别测量长宽计算面积后求和。
适合:直观型、动手能力强、对抽象公式感到困难的学生。
公式推导法
从长方体展开图出发,归纳出 $S=2(ab+bc+ac)$ 的通用公式,强调对称性(相对面面积相等),再推广到正方体 $S=6a^2$。
适合:逻辑型、喜欢记忆规律、擅长代数运算的学生。
类比迁移法
先复习圆柱侧面积(侧面展开是矩形),再引入表面积=侧面积+2个底面积,强调“侧面”与“底面”的区分,避免遗漏。
适合:已有圆柱/圆锥知识基础、需要建立知识网络的学生。
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练一道
基础题
一个长方体长5cm、宽3cm、高2cm,求其表面积。
变式
一个无盖长方体水箱,长4m、宽3m、高2m,求制作该水箱所需的铁皮面积。
试试手自己判
检测题
一个正方体棱长为3cm,若将其表面全部涂漆,求涂漆部分的面积。
看答案和判分标准
答案:$54 \, \text{cm}^2$
判对标准:
- 正确识别正方体有6个面(1分)
- 正确计算单个面面积 $3 \times 3 = 9$(1分)
- 正确求和 $9 \times 6 = 54$(1分)
- 单位正确为 $\text{cm}^2$(1分)
- 总分4分,全对才视为掌握。
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