棱柱的体积是横截面面积 × 长度。横截面是你从一端看到的形状,长度是两个相同端面之间的距离。
每道体积题都会用到它,而它建立在面积、周长与表面积的技能之上。这是体积与容量的第一课。
为什么横截面乘长度行得通?
想象一叠相同的卡纸,每张的形状都和端面一样。这叠卡纸的体积,就是一张的面积乘以能叠多少张,也就是长度。
所以任务拆成两个小任务。先求端面形状的面积,再乘以朝另一个方向延伸的长度。
处理棱柱题的步骤
- 找出两个相同的端面。 这就是你的横截面。
- 用合适的公式求它的面积。 梯形面积 = ½ × (a + b) × h,其中 a、b 是平行边,h 是垂直高度。
- 找出长度,也就是两端之间的距离。
- 把面积乘以长度。
- 写上立方单位,例如 cm³。
例题详解
一个棱柱的横截面是梯形。
平行边是 7 cm 和 10 cm,两平行边之间的垂直距离是 4 cm,斜边是 5 cm。棱柱长 15 cm。求它的体积。
第一步,横截面: 这个梯形。
第二步,面积: ½ × (7 + 10) × 4 = ½ × 17 × 4 = 34 cm²。
第三步,长度: 15 cm。
第四步,体积: 34 × 15 = 510 cm³。
斜边 5 cm 虽然给了,但用不上。题目常会附上一个不需要使用的数据。
要留意的错误
常见的失误是把斜边当成梯形的高。
错误做法: ½ × (7 + 10) × 5 = 42.5,再 42.5 × 15 = 637.5 cm³
5 cm 这条边是斜的,不是垂直高度。
改正的方法是问:这个长度是否与平行边成直角?这里只有 4 cm 是,所以答案是 510 cm³。在草图上画一个小小的直角符号是个好习惯。
自我检测
先试做,再打开答案核对。
1. 一个三棱柱的端面是直角三角形,底 8 cm,垂直高 6 cm。棱柱长 10 cm。求体积。
查看答案
面积 = ½ × 8 × 6 = 24 cm²。体积 = 24 × 10 = 240 cm³。
2. 一个棱柱的端面是 5 cm × 4 cm 的长方形,其中一个角被切去 2 cm × 2 cm 的正方形。棱柱长 9 cm。求体积。
查看答案
面积 = 5 × 4 − 2 × 2 = 20 − 4 = 16 cm²。体积 = 16 × 9 = 144 cm³。
3. 一级混凝土台阶是棱柱,横截面面积 2.5 m²,长 6 m。它的体积是多少?
查看答案
体积 = 2.5 × 6 = 15 m³。
下一步
下一步是处理圆柱与圆锥,那时横截面变成圆。无计算器运算训练可以用来练习运算。
数学线上一对一补习的老师几分钟就能看出你是不是选错了横截面,再用不同的端面形状带你练。