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优化表面积计算方法而得计算公式

 慢点数学 2022-09-26 发布于江苏

立体图形的表面积,是指覆盖该立体图形的所有面的面积的和。在小学数学中,只研究长方体、正方体和圆柱体的表面积,圆锥的表面积计算不作学习要求。

1、长方体和正方体的表面积

由于正方体的6个面大小相同,所以用一个面的面积乘6,就可以得到它的表面积。而长方体的6个面,只是相对的面大小相同,那么它的表面积计算就相对复杂些。

长方体的6个面,因分组不同导致计算方法也不同。如果按上下、左右、前后的位置分成三组来计算其表面积,就会有a×b×2+b×h×2+a×h×2;如果按上前右和下后左分成两组来计算其表面积,有ab+ah+bh×2。这两种计算方法都可以作为长方体表面积的计算公式,如果都能理解并掌握、应用是最好的。

2、圆柱体的表面积

圆柱体的表面是由两个圆和一个侧面组成,圆的面积直接利用公式便可以求出。因此,求圆柱体的侧面积就成为计算其表面积的关键。

不妨借助课本后面的手工制作图,让孩子独立做一个圆柱体。在制作过程中思考两个问题:一是圆柱的侧面展开是一个长方形,那么长方形的长与宽分别是圆柱体的什么?二是你认为圆柱体的侧面积应该怎样计算?为什么?经过多次操作与观察后,孩子是能够发现并说明侧面积的计算方法的,顺势总结出圆柱体表面积计算方法,即s=2πr²+2πrh

如果还想提高对孩子的要求,可以从另一个角度去推导圆柱体表面积计算方法。因为在推导圆的面积计算公式时,是把圆割补成一个近似的长方形进行研究的。

受此启发,不妨也把圆柱的两个圆形底面,割补成两个近似长方形,再把这两个近似长方形拼接成一个较大长方形,并与侧面进行拼接,就会得到一个更大的长方形。

这时,圆柱体的表面积就被转化成了一个与它面积相等的大长方形面积。大长方形的长为底面圆的周长,宽为圆柱高与底面半径的和,则它的面积可以表示为:s=2πr(h+r)。其实,这个计算公式也可以由s=2πr²+2πrh推导得到。

s=2πr²+2πrh

     =2πr·r+2πr·h

 =2πr(r+h)

这样两个计算公式之间就建立了联系,不但提高了解决问题的能力,而且培养了孩子思维的灵活性和深刻性。

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