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长方体和正方体是我们生活中最常见的立体图形。长方体有长、宽、高三个维度,当长、宽、高都相等时,就变成了正方体。今天我们来学习如何计算它们的表面积和体积。
长方体有6个面,包括前后两个面、左右两个面、上下两个面。每对相对的面面积相等。上下两个面的面积都是长乘以宽,前后两个面的面积都是长乘以高,左右两个面的面积都是宽乘以高。所以长方体的表面积公式是:S等于2倍的长乘宽加长乘高加宽乘高。
体积是物体所占空间的大小。长方体的体积等于长乘以宽乘以高。我们可以把长方体想象成由许多小正方体组成的。比如这个长为3、宽为2、高为1的长方体,可以分成6个单位正方体,所以它的体积就是3乘以2乘以1等于6立方单位。
正方体是特殊的长方体,它的长、宽、高都相等,我们称为棱长。设正方体的棱长为a,那么正方体有6个完全相同的正方形面,每个面的面积都是a的平方,所以表面积等于6倍的a平方。正方体的体积等于棱长的三次方,即a的立方。
让我们通过两个具体例子来练习计算。例1是一个长方体礼品盒,长6厘米,宽4厘米,高3厘米。它的表面积等于2倍的6乘4加6乘3加4乘3,等于2倍的54,即108平方厘米。体积等于6乘4乘3,等于72立方厘米。例2是一个正方体魔方,棱长5厘米。表面积等于6倍的5的平方,等于150平方厘米。体积等于5的立方,等于125立方厘米。