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表面積公式

表面積就是一個立體外面所有的面加起來有多大。所有表面積公式都來自同一個方法:把立體拆開攤平成展開圖,每一塊用學過的面積公式算,最後加起來。正方體是 6 個一樣的正方形,所以是邊長 × 邊長 × 6;柱體是兩個底面加上一個攤開的長方形側面。

國小五年級算正方體和長方體,六年級算三角柱、四角柱和圓柱;圓錐和角錐到國中九年級才算,球的表面積國小國中都不教,屬於延伸內容。平面圖形的公式在面積公式。

先看重點

  • 表面積 = 展開圖上每一個面的面積加起來。
  • 柱體表面積 = 底面積 × 2 + 底面周長 × 高。
  • 錐體表面積 = 底面積 + 所有側面的面積,只有一個底面。
  • 表面積的單位是平方公分,和體積的立方公分不一樣。

表面積公式的所有內容

表面積公式表

我們把常見立體形狀的表面積公式整理成一張表格。表格的最後一欄放了一個已經算好的例子,方便你對照著看。圓周率我們按照國小的規定,使用 3.14。

立體表面積公式例子幾年級學
正方體邊長 × 邊長 × 6邊長 4 公分:96 平方公分五年級
長方體(長 × 寬 + 長 × 高 + 寬 × 高) × 2長 6、寬 3、高 2 公分:72 平方公分五年級
三角柱三角形面積 × 2 + 三邊長的和 × 高底面三邊 6、8、10 公分的直角三角形,柱高 5 公分:168 平方公分六年級
圓柱圓柱體總表面面積公式:半徑 × 半徑 × 3.14 × 2 + 直徑 × 3.14 × 高半徑 1 公分、高 4 公分:31.4 平方公分六年級
圓錐圓錐體面積公式:半徑 × 半徑 × 3.14 + 半徑 × 斜高 × 3.14半徑 2 公分、斜高 6 公分:50.24 平方公分國中九年級
正四角錐底面正方形 + 4 個側面三角形底面邊長 6 公分、側面三角形的高 5 公分:96 平方公分國中九年級
球球體表面積公式:4 × 半徑 × 半徑 × 3.14半徑 2 公分:50.24 平方公分國小國中都不教,屬於延伸

五年級學長方體表面積時,課綱只要求會計算就好,不用硬背公式。你只要知道長方體的六個面是兩兩一樣大的,就能自己算出來。

為什麼要看展開圖:長方體的例子

如果把一個長 6 公分、寬 3 公分、高 2 公分的紙盒沿著邊剪開並攤平,你會得到六個長方形。上下兩個面是 6 × 3,前後兩個面是 6 × 2,左右兩個面是 3 × 2。因為每種形狀的面各有兩個,所以只要把三種不同的面積加起來,再乘 2,就是這個紙盒的表面積。

圓柱和圓錐也是一樣的道理。圓柱攤開後是兩個圓加一個長方形,圓錐攤開後是一個圓加一個扇形。只要畫得出展開圖,就不用死記公式。

長方體的表面積怎麼從展開圖算出來,完整的說明和例題在長方體表面積公式。

上 6 × 3前 6 × 2下 6 × 3後 6 × 2左右3 × 2(6 × 3 + 6 × 2 + 3 × 2) × 2= 72 平方公分
長方體展開後是六個長方形,兩兩一樣大

表面積例題

這三題都是考試常考的問題:少了一個面、兩個立體黏在一起,還有底面不是長方形的柱體。

例 1一個沒有蓋子的長方體紙盒,長 10 公分、寬 8 公分、高 5 公分,需要多少平方公分的紙?

  1. 沒有蓋子,底面只有一個:10 × 8 = 80(平方公分)
  2. 前後兩面:10 × 5 × 2 = 100(平方公分)
  3. 左右兩面:8 × 5 × 2 = 80(平方公分)
  4. 合起來:80 + 100 + 80 = 260(平方公分)

答:260 平方公分

例 2把兩個邊長 2 公分的正方體黏在一起,變成一個長方體。請問這個新長方體的表面積是多少?

  1. 先算一個正方體。正方體有 6 個面,每個面都是正方形。一個面的面積是 2 × 2,所以一個正方體的表面積是 2 × 2 × 6 = 24(平方公分)。如果有兩個正方體,總共就是 48 平方公分。
  2. 當兩個正方體黏在一起時,中間接觸的地方會被蓋住。每個正方體各少了一個面,所以總共少了兩個面。這兩個面的面積加起來是 2 × 2 × 2 = 8(平方公分)。
  3. 現在把原本總共的表面面積,減去被蓋住的那部分。表面積就是 48 − 8 = 40(平方公分)。
  4. 我們來檢查一下。黏好後變成一個長方體,它的長是 4 公分、寬是 2 公分、高是 2 公分。用長方體表面積公式算:(4 × 2 + 4 × 2 + 2 × 2) × 2 = 40。答案一樣,所以是對的。

答:40 平方公分

例 3有一個柱體,它的底面是一個平行四邊形。平行四邊形就像把正方形往旁邊推歪了,對面的兩條邊是平行的。這個底面的底邊長 5 公分、斜邊長 4 公分、高是 3 公分。柱體的高度是 10 公分。請問這個柱體的表面積是多少?

  1. 一個底面:5 × 3 = 15(平方公分),兩個是 30 平方公分
  2. 底面周長要用邊長,不能用高:(5 + 4) × 2 = 18(公分)
  3. 側面像圍裙一樣包在四周,它的大小等於底面周長乘以高。所以算式是 18 × 10 = 180(平方公分)。
  4. 表面積:30 + 180 = 210(平方公分)

答:210 平方公分

表面積公式:正方體、長方體、柱體、三角柱

表面積就是把立體圖形外面所有的面加起來算面積。你可以想像把紙盒子拆開,攤在桌上變成一張扁扁的圖,算那張圖的面積就對了。有人會搜尋正方形表面積,但正方形是平平的,只有面積,沒有表面積。通常大家想找的,其實是正方體的表面積。

五年級會算正方體和長方體的表面積,課綱的說法是會算就好、不用背成公式;六年級學柱體時會算底面是圓、長方形、直角三角形或平行四邊形的柱體表面積;更完整的表面積到國中九年級才學。圓柱的算法和例題可以看圓柱體總表面面積公式。

正方體表面積邊長 × 邊長 × 6六個面都是一樣大的正方形。
長方體表面積(長 × 寬 + 長 × 高 + 寬 × 高) × 2六個面兩兩一樣大,上下、前後、左右各一對。展開圖和更多例題看長方體表面積公式。
柱體表面積底面積 × 2 + 底面周長 × 高側面攤開是一個長方形,長是底面周長,寬是柱體的高。
三角柱表面積三角形面積 × 2 + 三邊長的和 × 高這個公式是用在底面是三角形的情況。
圓柱表面積半徑 × 半徑 × 3.14 × 2 + 直徑 × 3.14 × 高側面攤開後變成長方形,它的長就是底面圓的圓周長。

正方體、長方體和三角柱的表面積例題

算表面積時,可以先畫出展開圖,把每一個面的長和寬都標出來,這樣比較不會漏算。

例 1正方體的一邊是 3 公分,表面積是多少?

  1. 一個面:3 × 3 = 9(平方公分)
  2. 六個面:9 × 6 = 54(平方公分)

答:54 平方公分

例 2有一個長方體,它的長是 5 公分、寬是 4 公分、高是 3 公分。請問它的表面積是多少?

  1. 長方體有三種不同的面。第一種面的面積是 5 × 4 = 20,第二種是 5 × 3 = 15,第三種是 4 × 3 = 12。這些數字的單位都是平方公分。
  2. 長方體相對的兩個面是一樣大的,所以每種面都有兩個。我們把三種面的面積加起來,再乘以 2,算式是 (20 + 15 + 12) × 2 = 94。總表面積就是 94 平方公分。

答:94 平方公分

例 3有一個三角柱,它的底面是一個直角三角形,三邊的長度分別是 3 公分、4 公分和 5 公分。這個三角柱的高度是 10 公分。請問它的表面積是多少?

  1. 底面是一個直角三角形,也就是有一個角像書本角一樣方方正正的三角形。在這種三角形裡,兩條比較短的邊就可以當作底和高。我們用 3 × 4 ÷ 2 = 6,算出底面的面積是 6 平方公分。
  2. 三角柱上面和下面各有一個一樣大的底面,所以有兩個底面。我們用 6 × 2 = 12,算出上下兩個底面的總面積是 12 平方公分。
  3. 把側面攤開來,它變成一個長方形。長方形的長是 3 + 4 + 5,寬是 10,所以面積是 (3 + 4 + 5) × 10 = 120(平方公分)
  4. 把底面和側面的面積加起來,就是整個立體圖形的表面積:12 + 120 = 132(平方公分)

答:132 平方公分

例 4有一個圓柱,它的底面半徑是 2 公分,高是 5 公分,請問它的表面積是多少?

  1. 先算兩個圓形底面的面積。半徑是 2 公分,一個圓的面積是 2 × 2 × 3.14,因為有上、下兩個圓,所以要再乘以 2,總共是 2 × 2 × 3.14 × 2 = 25.12(平方公分)
  2. 側面:直徑 4 公分,4 × 3.14 × 5 = 62.8(平方公分)
  3. 最後把兩個底面和側面的面積加起來,就是圓柱的表面積:25.12 + 62.8 = 87.92(平方公分)

答:87.92 平方公分

圓錐和三角錐的表面積

國小五年級只認識圓錐和角長得像什麼,還有它們攤開來的樣子。要算錐體的表面積,要等到國中九年級才學。錐體的表面積算法一樣,就是底面面積加上所有側面面積。

把圓錐的側面攤開,會變成一個扇形。這個扇形的半徑,就是從尖端沿著側面量到底邊的長度,叫做斜高。算出扇形的面積,就會得到側面積 = 底面半徑 × 斜高 × 3.14。更多說明在圓錐體面積公式。

圓錐表面積半徑 × 半徑 × 3.14 + 半徑 × 斜高 × 3.14前面是底面的圓,後面是側面的扇形。例如半徑 3 公分、斜高 5 公分:28.26 + 47.1 = 75.36 平方公分。
三角錐表面積底面三角形面積 + 三個側面三角形面積四個面都是三角形,每一面用底 × 高 ÷ 2 算完再加起來。例如底面 12 平方公分、三個側面各 15 平方公分:12 + 15 × 3 = 57 平方公分。

表面積常見錯誤

表面積算錯,通常不是乘法不會算,而是數錯了面的數量,或者量錯了長度。下面幾種情況在考卷上最常出現。

  • 漏算面:長方體的每一種面都有兩個,最後要記得乘 2。不過,如果題目說沒有蓋子,或者兩頭是空的,就要記得少算那些面。
  • 算底面周長時,不小心把高也算進去了。拿平行四邊形柱來說,如果把高 3 公分當成底面的一條邊來算,周長會錯算成 (5 + 3) × 2 = 16,這樣側面就會少了 20 平方公分。
  • 兩個立體黏在一起時,不能直接把兩個表面積加起來。因為黏住的那個面已經藏在裡面,不在外面了,所以要把它扣掉。
  • 單位寫成了立方公分:表面積算的是面積,單位應該是平方公分;如果你想知道體積怎麼算,可以看體積公式。

外積面積公式是什麼

有人會搜尋「外積面積公式」。如果你想找的是立體外面那一層的面積,那就是這頁講的表面積。

「外積」其實是高中二年級學空間向量時的一個名詞,它是兩個向量的一種乘法,高中會用它算平行四邊形和三角形的面積,這和國小的表面積不是同一件事。想了解可以看向量面積公式。

表面積練習:試做 5 題

五年級「大面積、公噸、體積」關卡裡有正方體表面積的題目,也會混著大面積的單位換算;「柱體和錐體」關卡練的是面和面的關係,還有頂點、邊的數量,這對畫展開圖很有幫助。

準備好就開始,一共 5 題。

常見問題

表面積怎麼算?

算表面積時,我們先把立體像拆禮物包裝紙一樣攤開成平面圖。然後用面積公式算出每一個面的大小,最後把這些數字全部加起來。舉個例子,有一個長 6、寬 3、高 2 公分的長方體。它有三種不一樣的面,面積分別是 18、12、6 平方公分。因為長方體相對的面長得一樣,所以這三種面各有兩個。把它們加起來,表面積就是 72 平方公分。

表面積和體積差在哪裡?

表面積和體積不一樣。表面積是量外面包一層要多少紙,單位是平方公分;體積是量裡面佔了多少空間,單位是立方公分。拿一個邊長 4 公分的正方體來比較,它的表面積是 96 平方公分,但體積是 64 立方公分。雖然數字看起來有點像,意思卻完全不同。

表面積幾年級學?

在學校裡,我們分階段學表面積。五年級會算正方體和長方體的表面積。到了六年級,會學更複雜的形狀,像三角柱、四角柱和圓柱。至於圓錐和角錐的表面積,要等到國中九年級才會學。還有球的表面積,在國小和國中都不教。

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