用展開圖看懂長方體表面積
表面積就是算出長方體外面每一片面的大小,再把它們全部加在一起。想像你有一個長 5 公分、寬 4 公分、高 3 公分的盒子。如果我們沿著盒子的邊把它剪開,攤平在桌上,就會變成下面這張圖。你會發現,上面那面和下面那面是一樣大的,算式是 5 × 4 = 20 平方公分。前面那面和後面那面也是一樣大的,算式是 5 × 3 = 15 平方公分。左邊那面和右邊那面同樣是一樣大的,算式是 4 × 3 = 12 平方公分。
把這六片面的大小全部加起來,就是 20 + 20 + 15 + 15 + 12 + 12 = 94 平方公分。因為每一種大小的面剛好都有兩片,我們可以先把三種不同大小的面加起來,再乘 2。算式變成 (20 + 15 + 12) × 2 = 94 平方公分。這就是我們想出長方體表面積公式的方法。
長方體表面積公式整理
下面幾種算法都是從展開圖變出來的。如果題目問整個盒子要用多少材料,就用第一條公式。如果問沒有蓋子的盒子,或者只問四周、只問側面,就要依照題目的意思,少算幾個面,或者只算指定的面。至於圓柱、三角柱等其他立體形狀的表面積,你可以去看表面積公式。
長方體表面積例題
做每道題時,先想清楚要算哪幾個面,然後一個一個算出它們的面積,最後把所有面積加起來。
例 1有一個長方體,長是 5 公分、寬是 4 公分、高是 3 公分,它的表面積是多少?
- 長方體有三種不同的面:長 5 公分、寬 4 公分的面積是 5 × 4 = 20;長 5 公分、高 3 公分的面積是 5 × 3 = 15;寬 4 公分、高 3 公分的面積是 4 × 3 = 12(單位都是平方公分)
- 把三種面的面積加起來再乘以 2,因為每種面都有兩個:(20 + 15 + 12) × 2 = 47 × 2 = 94(平方公分)
答:94 平方公分
例 2一個正方體的邊長 4 公分,表面積是多少?
- 先算一個面的面積:4 × 4 = 16(平方公分)
- 正方體總共有 6 個面,所以:16 × 6 = 96(平方公分)
答:96 平方公分
例 3要做一個沒有蓋子的長方體玻璃魚缸,它的長是 40 公分、寬是 30 公分、高是 25 公分。請問需要多少平方公分的玻璃?
- 先算最下面那個底面:40 × 30 = 1200(平方公分)
- 再算周圍的四個面:(40 + 30) × 2 × 25 = 140 × 25 = 3500(平方公分)
- 把兩個數字加起來:1200 + 3500 = 4700(平方公分)
答:4700 平方公分
例 4有一個房間,長 5 公尺、寬 4 公尺、高 3 公尺。現在要油漆四面牆和天花板,但是門和窗總共有 3 平方公尺不用油漆。請問總共要油漆多少平方公尺?
- 先算四面牆:(5 + 4) × 2 × 3 = 54(平方公尺)
- 再算天花板:5 × 4 = 20(平方公尺)
- 最後扣掉門窗:54 + 20 − 3 = 71(平方公尺)
答:71 平方公尺
例 5把兩個邊長 2 公分的正方體並排黏在一起,變成一個長方體,它的表面積是多少?
- 黏好之後,變成一個長 4 公分、寬 2 公分、高 2 公分的長方體。
- (4 × 2 + 4 × 2 + 2 × 2) × 2 = (8 + 8 + 4) × 2 = 40(平方公分)
- 我們來檢查一下:兩個正方體原本總共有 24 × 2 = 48 平方公分。黏在一起時,有 2 個面 4 × 2 = 8 平方公分被藏在裡面看不見了。所以 48 − 8 = 40。
答:40 平方公分
長方體表面積常見錯誤
表面積算錯,通常是因為面算少了、算多了,或是跟體積搞混了。做完題目後,可以照下面這幾點檢查一次。
- 三種面加起來忘了乘 2:(長 × 寬 + 長 × 高 + 寬 × 高) 只算是半個盒子。
- 和體積搞混:長 × 寬 × 高是體積,單位是立方公分;表面積是面積相加,單位是平方公分。
- 就算沒有蓋子,它還是被算成 6 個面。不過像魚缸或沒有蓋子的紙箱,其實只有 5 個面,因為上面是空的。
- 把立體拼在一起時,直接把表面積加起來是不對的。比如兩個正方體黏在一起,黏住的那個面被藏在裡面看不見了,所以總表面積會比原本兩個分開時加起來的數字要少。
- 單位沒有統一的話會算錯。如果長是用公尺量,高卻是用公分量,要先把它們換成同一個單位,才能開始計算。
- 不要以為體積一樣,表面積就一定一樣。有一個長方體是長 4、寬 2、高 1 公分,另一個是長 8、寬 1、高 1 公分,它們的體積都是 8 立方公分,但表面積分別是 28 和 34 平方公分,不一樣。
表面積練習:試做 5 題
在五年級的「大面積、公噸、體積」這一關,會有算正方體表面積的題目,也會混合考長方體體積和大單位換算;在「柱體和錐體」這一關,我們會練習認識面、邊、頂點,還有面與面之間的關係。先弄清楚長方體有哪幾個面,之後算表面積時就不會漏掉了。
準備好就開始,一共 5 題。
常見問題
長方體表面積公式是什麼?
長方體表面積 = (長 × 寬 + 長 × 高 + 寬 × 高) × 2。舉個例子,如果長是 5 公分、寬是 4 公分、高是 3 公分,那它的表面積就是 (20 + 15 + 12) × 2 = 94 平方公分。
長方體表面積幾年級學?
在五年級,我們會學正方體和長方體的表面積。課綱希望我們自己會算,不用死背公式。等到六年級,我們還會學三角柱、四角柱和圓柱的表面積。
沒有蓋子的長方體表面積怎麼算?
這種盒子只有底面和四周的 5 個面。算法是長 × 寬 + (長 + 寬) × 2 × 高,或者用整個表面積再減掉一個長 × 寬。
表面積和體積有什麼不同?
表面積是把外面所有面的面積加起來,就像包裝紙要用多少,單位是平方公分。體積是佔了多大的空間,就像裡面能放多少,單位是立方公分。