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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。

表面積公式表

下面把常見立體的表面積公式整理成一張表,最後一欄附一個算好的例子,方便孩子對照。圓周率照國小的規定用 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

五年級的長方體表面積,課綱的要求是會算就好、不用背成公式,孩子只要知道六個面兩兩一樣大,就能自己算出來。

為什麼要看展開圖:長方體的例子

把長 6 公分、寬 3 公分、高 2 公分的紙盒沿著邊剪開攤平,會得到六個長方形:上下兩個是 6 × 3,前後兩個是 6 × 2,左右兩個是 3 × 2。每種各有兩個,所以把三種面積加起來再乘 2,就是表面積。

柱體和錐體也是一樣的道理。圓柱攤開是兩個圓加一個長方形,圓錐攤開是一個圓加一個扇形,只要畫得出展開圖,就不用死背公式。

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

這三題都是考試常見的變化:少一個面、兩個立體黏在一起,以及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 2兩個邊長 2 公分的正方體黏成一個長方體,表面積是多少?

  1. 一個正方體:2 × 2 × 6 = 24(平方公分),兩個是 48 平方公分
  2. 黏起來的地方,兩個正方體各少了一個面:2 × 2 × 2 = 8(平方公分)
  3. 表面積:48 − 8 = 40(平方公分)
  4. 檢查:黏好是長 4、寬 2、高 2 的長方體,(4 × 2 + 4 × 2 + 2 × 2) × 2 = 40

答:40 平方公分

例 3一個柱體的底面是平行四邊形,底 5 公分、斜邊 4 公分、高 3 公分,柱高 10 公分,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:18 × 10 = 180(平方公分)
  4. 表面積:30 + 180 = 210(平方公分)

答:210 平方公分

表面積常見錯誤

表面積算錯,多半不是不會乘法,而是面數錯了或用錯長度。下面幾種情況在考卷上最常見。

  • 漏算面:長方體每種面都有兩個,最後忘了乘 2。反過來,題目說沒有蓋子或是兩頭空的,也要記得少算。
  • 底面周長用了高:平行四邊形柱的例子如果把高 3 公分當成邊,周長會錯算成 (5 + 3) × 2 = 16,側面就少了 20 平方公分。
  • 黏在一起的立體直接相加:黏住的面已經不在外面了,要扣掉。
  • 單位寫成立方公分:表面積是面積,單位是平方公分;體積的算法可以看體積公式。

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,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,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和頂點、邊的數量,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?

把立體攤開成展開圖,每一個面用面積公式算,再全部加起來。例如長 6、寬 3、高 2 公分的長方體,三種面是 18、12、6 平方公分,各有兩個,表面積是 72 平方公分。

表面積和體積差在哪裡?

表面積是外面包一層要多少紙,單位是平方公分;體積是裡面占多少空間,單位是立方公分。邊長 4 公分的正方體,表面積是 96 平方公分,體積是 64 立方公分。

表面積幾年級學?

五年級算正方體和長方體的表面積,六年級算三角柱、四角柱和圓柱,圓錐和角錐的表面積在國中九年級,球的表面積國小國中都不教。

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