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第28讲表面积与体积(二)一、知识要点解答立体图形的体积问题时,要注意以下几点:(1)物体沉入水中,水面上升部分的体积等于物体的体积。把物体从水中取出,水面下降部分的体积等于物体的体积。这是物体全部浸没在水中的情况。如果物体不全部浸在水中,那么派开水的体积就等于浸在水中的那部分物体的体积。(2)把一种形状的物体变为另一种形状的物体后,形状变了,但它的体积保持不变。(3)求一些不规则形体体积时,可以通过变形的方法求体积。(4)求与体积相关的最大、最小值时,要大胆想象,多思考、多尝试,防止思维定。二、精讲精练【例题1】有大、中、小三个正方体水池,它们的内边长分别为6米、3米、2米。把两堆碎石分别沉在中、小水池里,两个水池水面分别升高了6厘米和4厘米。如果将这两堆碎石都沉在大水池里,大水池的水面升高多少厘米?中、小水池升高部分是一个长方体,它的体积就等同于碎石的体积。两个水池水面分别升高了6厘米和4厘米,两堆碎石的体积就是3×3×0.06+2×2×0.04=0.7(立方米)。把它沉到大水池里,水面升高部分的体积也就是0.7立方米,再除以它的底面积就能求得升高了多少厘米。3×3×0.06+2×2×0.04=0.7(立方米)0.7÷6的平方=7/360(米)=1又17/18(厘米)答:大水池的水面升高了1又17/18厘米。练习1:1、有大、中、小三个正方体水池,它们的内边长分别为4米、3米、2米。把两堆碎石分别沉没在中、小水池的水中,两个水池的水面分别升高了4厘米和11厘米,如果将这两堆碎石都沉没在大水池中,那么大水池水面将升高多少厘米?2、用直径为20厘米的圆钢,锻造成长、宽、高分别为30厘米、20厘米、5厘米的长方体钢板,应截取圆钢多长(精确到0.1厘米)?6,3、将表面积为54平方厘米、96平方厘米、150平方厘米的三个铁质正方体熔铸成一个大正方体(不计损耗),求这个大正方体的体积。【例题2】一个底面半径是10厘米的圆柱形瓶中,水深8厘米,要在瓶中放入长和宽都是8厘米、高是15厘米的一块铁块,把铁块竖放在水中,水面上升几厘米?在瓶中放铁块要考虑铁块是全部沉入水中,还是部分沉入水中。如果铁块是全部沉入水中,排开水的体积是8×8×15=960(立方厘米)。而现在瓶中水深是8厘米,要淹没15厘米高的铁块,水面就要上升15—8=7(厘米),需要排开水的体积是(3.14×10×10—8×8)×7=1750(立方厘米),可知铁块是部分在水中。当铁块放入瓶中后,瓶中水所接触的底面积就是3.14×10×10—8×8=250(平方厘米)。水的形状变了,但体积还是3.14×10×10×8=2512(立方厘米)。水的高度是2512÷250=10.048(厘米),上升10.048—8=2.048(厘米)3.14×10×10×8÷(3.14×10×10—8×8)—8=2512÷250—8=10.048—8=2.048(厘米)答:水面上升了2.048厘米。练习2:1、一个底面积是15平方厘米的玻璃杯中装有高3厘米的水。现把一个底面半径是1厘米、高5厘米的圆柱形铁块垂直放入玻璃杯水中,问水面升高了多少厘米(∏取3)?2、一个圆柱形玻璃杯内盛有水,水面高2.5厘米,玻璃杯内侧的底面积市2平方里。在这个杯中放进棱长6厘米的正方形铁块后,水面没有淹没铁块,这时水面高多少厘米?6,3、在底面是边长为60厘米的正方形的一个长方形容器里,直立放着一个长100厘米、底面边长为15厘米的正方形的四棱柱铁棍。这时容器里的水50厘米深。现在把铁棍轻轻地向上方提起24厘米,露出睡眠的四棱柱铁棍浸湿部分长多少厘米?【例题3】某面粉厂有一容积是24立方米的长方体储粮池,它的长是宽或高的2倍。当贴着它一最大的内侧面将面粉堆成一个最大的半圆锥体时,求这堆面粉的体积(如图28-1所示)。设圆锥体的底面半径是r,则长方体的高和宽也都是r,长是2r。长方体的容积是2r×r×r=24,即r的立方=12。这个半圆锥体的体积是1/3×∏r的平方×r÷2=1/6∏r的立方,将r的立方=12代入,就可以求得面粉的体积。设圆锥体的底面半径是r,则长方体的容积是2r×r×r=24,r的立方=12。1/3×3.14×r的平方×r÷2=1/6×3.14×r的立方=1/6×3.14×12=6.28(立方米)答:这堆面粉的体积是6.28立方米。练习3:1、已知一个圆锥体的底面半径和高都等于一正方体的棱长,这个正方体的体积是216立方分米。求这个圆锥体的体积。6,2、一个正方体的纸盒中如图28-2所示,恰好能装入一个体积6.28立方厘米的圆柱体。纸盒的容积有多大(∏取3.14)?3、如图28-3所掷,圆锥形容器中装有3升水,水面告诉正好是圆锥高读的一半。这个容器还能装多少水?【例题4】如果把12件同样的长方体物品打包,形成一件大的包装物,有几种包装方法?怎样打包物体的表面积最小呢?设长方体物品的长、宽、高分别是a、b、c,并且a>b>c(入土28-4)。比较“3×4”和“2×6”两种包法。图28-5中大长方体表面积为6ab+8ac+24bc①,图28-6中大长方体的表面积为4ab+12ac+24bc②,两个式子中都曲调相同的部分4ab+8ac+24bc后,①式与②式的大小要看2ab与4ac的大小。(1)当b=2c时,2ab=¥ac,两种包法相同。(2)当b<2c时,“3×4”的包法表面积最小。(3)当b>2c时,“2×6”的包法表面积最小。6,练习4:1、如果把长8厘米,宽7厘米,高3厘米的2件同样的长方体物品打包,形成一件大的包装物,有几种包装方法?怎样打包,物体的表面积最小?2、一个精美小礼品盒的形状是长9厘米,宽6厘米,高4厘米的长方体。请你帮厂家设计一个能装10个小礼品盒的大纸箱,你觉得怎样设计比较合理?为什么?3、一包香烟的形状是长方体,它的长是9厘米,宽是5厘米,高是2厘米。把10包香烟包装在一起形成一个大长方体,称为一条。可以怎样包装?算一算需要多少包装纸(包转念能够纸的重叠部分忽略不计)。你认为哪一种包装比较合理?【例题5】一只集装箱,它的内尺寸是18×18×18。现在有批货箱,它的外尺寸是1×4×9。问这只集装箱能装多少只货箱?因为集装箱内尺寸18不是货箱尺寸4的倍数,所以,只能先在18×16×18的空间放货箱,可放18×16×18÷(1×4×9)=144(只)。这时还有18×2×18的空间,但只能在18×2×16的空间放货箱,可放18×2×16÷(1×4×9)=16(只)。最后剩下18×2×2的空间无法再放货箱,所以最多能装144+16=160(只)。18×16×18÷(1×4×9)+18×2×16÷(1×4×9)=144+16=160(只)答:这只集装箱能装160只货箱。6,练习5:1、有一个长方体的盒子,从里面量长为40厘米、宽为12厘米、高为7厘米。在这个盒子里放长5厘米、宽4厘米、高3厘米的长方体木块,最多可放几块?2、从一个长、宽、高分别为21厘米、15厘米、12厘米的厂房体上面,尽可能大地切下一个正方体,然后从剩余的部分再尽可能大地切下一个正方体,最后再从第二次剩余的部分尽可能大地切下一个正方体,剩下的体积是多少立方厘米?3、现有一张长40厘米、宽20厘米的长方形铁皮,请你用它做一只深是5厘米的长方体无盖铁皮盒(焊接处及铁皮厚度不计,容积越大越好),你做出的铁皮盒容积是多少立方厘米?6