玩转数学——
表面积的另类计算
IPS数学名师空间站开发的“玩转数学”内容持续推送中,孩子们动脑,动口,动手,真正成为学习的主人。今天,我们一起来探索表面积的另类计算吧!
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爸爸
孩子们,今天学习了长方体和正方体的表面积计算后,你们有什么收获和想法吗?
姐姐
长方体和正方体都是规则的物体,它们都可以用公式计算表面积。
弟弟
不规则物体的表面积可以计算吗?怎样计算呢?人体的表面积是不是也可以求出来呢?
爸爸
你们真会观察和思考!既然有这么多的疑问,那就让我们一起来探个究竟吧!
╮( ̄▽ ̄””)╭
测量苹果表面积
01 活动材料
苹果、削皮器、尺子、白纸
02 活动步骤
①将苹果削皮,完整保留苹果皮;
②把苹果皮剪拼成长方形(或正方形);
③测量该长方形的长、宽表面积怎么算,通过计算估出苹果表面积。
测量得出,苹果皮剪拼成的长方形长为15厘米,宽为10厘米。
根据长方形面积计算公式:
S = a ×b
= 15×10
= 150(cm²)
由此得,该苹果表面积大约为150平方厘米。
我们通过去掉苹果自带的“外衣”得到了答案,这个方法我们称之为“去衣法”。
我们虽然不会计算不规则物体的表面积,但是我们可以把“不规则”转化成“规则”,把不会的知识转化成学过的知识,这就是我们数学上非常重要的思想方法——转化思想!
测量瓶子表面积
如图所示的饮料瓶,你能测出它的表面积吗?
饮料瓶
这个饮料瓶不适合用“去衣法”呢!爱动脑筋的你有没有其它更好的测量办法呢?
01 包裹法
活动材料
饮料瓶、纸巾(或保鲜膜)、剪刀、尺子
活动步骤
①用柔软的薄纸巾(或保鲜膜)均匀包裹住饮料瓶;
②用剪刀在纸上小心裁剪出饮料瓶的形状;
③将纸巾摊开拼成长方形(或正方形);
④测量该长方形的长、宽,通过计算估出饮料瓶表面积。
测量得出,纸巾拼成的长方形长为25厘米,宽为12厘米。
根据长方形面积计算公式:
S = a ×b
= 25×12
= 300(cm²)
由此得,该饮料瓶表面积大约为300平方厘米。
02 涂抹法
活动材料
颜料、画笔、白纸、尺子
活动步骤
①用画笔蘸取颜料,均匀地涂抹在整个饮料瓶表面;
②将饮料瓶瓶身在白纸上滚一周,留下长方形(或正方形)印记,注意瓶子的起点、终点位置;
③将饮料瓶“头尾”在白纸上按压,留下圆形印记;
④测量出白纸上长方形印记的长、宽;两个圆形印记的直径(或半径);
⑤通过计算估测饮料瓶表面积。
测量得出,长方形印记长为19厘米,宽为13厘米,小圆直径3厘米,大圆直径4厘米。
根据公式:
代入数据,得:
由此得,该饮料瓶表面积大约为285.465平方厘米。
这几种方法都用到了“转化”的思想。将不规则的饮料瓶表面积想方设法转化成规则的长方形(或正方形)面积,从而成功解决难题。
你觉得这两种方法,哪种方法测量出的表面积更准确呢?为什么?
小朋友们,你们知道去衣法、包裹法、涂抹法这三种方法有什么不同之处吗?运用这几种方法时又要注意什么呢?
测量人体表面积
我们用了三种方法求出不规则物体的表面积,人体也是不规则物体,那么人体的表面积能求吗?
活动步骤
穿衣法
①选取合适的紧身长衣长裤进行穿着,测量出衣裤的长、宽;
②将头的形状近似看成一个长方体表面积怎么算,测量其长、宽、高;
③将手指部分看作三角形,手掌部分看作长方形,测量三角形的底、高,长方形的长、宽;
④将脚底近似看作长方形,测量其长、宽;
⑤通过计算估测人体表面积。
根据公式:
代入数据,求得:
衣服表面积:
(0.4×0.5+0.65×0.2)×2=0.66(㎡)
头的表面积:
(0.12×0.18)×2=0.0432(㎡)
手的表面积:
(0.07×0.09÷2+0.07×0.08)×2×2=0.035(㎡)
脚的表面积:
0.065×0.185×2×2=0.0481(㎡)
该小朋友人体的表面积:0.66+0.0432+0.035+0.0481=0.7863(㎡)
由此得,该小朋友人体的表面积大约为0.7863平方米。
裹纸法
①用柔软的保鲜膜(或薄纸巾)均匀地裹住全身;
②将所用保鲜膜拼成长方形;
③测量出所得长方形的长、宽。
保鲜膜把人包裹了起来,所以保鲜膜的面积就是人体表面积
保鲜膜宽:0.52米,保鲜膜长:1.6米
保鲜膜的面积:1.6×0.52=0.832(平方米)
所以估测该小朋友的人体的表面积是0.832平方米。
这两种方法有什么异同呢?它们各自的优缺点是什么?
这两种方法本质上都属于包裹法,只是包裹的范围不同、用于包裹的材料不同。
穿衣法的缺点是手、脚等裸露在衣服外的地方需要另测面积,比较麻烦;裹纸法的缺点在于纸和纸之间较难做到完全没有重叠或没有缝隙,从而导致实验误差。
事实上,测量人体表面积的方法有很多种,有像我们一样用纸、胶带包裹体表的、有用石膏铸成人体模型的、有运用Stevenson公式的等等,还有依赖先进的科学技术运用3D扫描仪进行人体表面积的测量。感兴趣的你还可以自行上网搜索相关知识哦!
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文字|杭州市青蓝青华实验小学
冯春飞 周淑芬
图片|杭州市青蓝青华实验小学
朱俊哲同学
编辑|周淑芬
审核|陈红霞 郭芳
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