體積(一):立方厘米

基礎

用 1 cm³ 正方體填滿,數有多少個。

適合:小四數學 · 單元:度量 · 建議學習路徑第 21/24 課

學完呢課,你會識:
  • 體積 = 立體佔用的空間,單位 cm³
  • 1 cm³ = 每邊 1 cm 的正方體
  • 分層數:一層粒數 × 層數
數學Mathematics

1重點摘要 Summary

用 1 cm³ 正方體填滿,數有多少個。

2生字卡 Vocabulary

v
volume體積

立體佔用的空間大小。

c
cubic centimetre (cm³)立方厘米(cm³)

每邊 1 cm 的正方體的體積,體積單位。

u
unit cube單位正方體

1 cm × 1 cm × 1 cm 的積木,用來砌和數。

c
cuboid長方體

就像鞋盒的立體,有長、闊、高三個尺寸。

c
count layers分層數

先數一層有多少個,再乘層數,例如 6 × 2。

l
length × width × height長 × 闊 × 高

長方體體積公式,P4 用數的方法引出。

c
cubic metre (m³)立方米(m³)

量貨車車斗、房間的大體積單位。

v
volume vs area體積與面積

體積 cm³ 講空間;面積 cm² 講平面,不要調轉。

3逐步講解 Steps

  1. 第1段:體積是佔空間的大小拿一個籃球和一個乒乓球比較:籃球佔的空間大得多,這種「佔空間多少」的差別就是體積。物體所佔空間的大小叫體積,這是體積的定義。為什麼用小正方體來量?因為小正方體可以一塊一塊把物體砌滿,像用小磚頭砌牆一樣,數出用了多少塊,就知道佔多少空間。要留意體積是立體的量,與物體的輕重無關,一個大棉花枕頭的體積可以比小鐵球大得多。
  2. 第2段:1 cm³ 有多大每條邊都是 1 cm 的小正方體,體積就是 1 立方厘米,寫作 1 cm³。一粒骰子的大小大約就是 1 cm³,拿在手上感受一下,這個單位就不再抽象。請記住:cm³ 表示三條邊的長度相乘,和面積單位 cm² 不同。要留意 cm³ 的 3 是寫在右上角的小 3,讀作立方,不可以與平方混用,也不可以漏寫;漏了 3 之後,立方厘米就變成了平方厘米,意思完全不同。
  3. 第3段:用積木砌長方體用 1 cm³ 的積木砌一個長 3 cm、闊 2 cm、高 1 cm 的長方體:底面一行放 3 粒,放 2 行,一層共 3 × 2 = 6 粒,體積就是 6 cm³。這時長方體只有一層,所以體積等於底面的粒數。為什麼一行剛好 3 粒?因為長是 3 cm,正好放下 3 個 1 cm 的積木。要留意長與闊的單位都是 cm,拼出來的粒數才剛好等於每層的立方厘米數,單位與積木要一一對應。
  4. 第4段:加高就是加層數把剛才的長方體砌高一些,變成 3 × 2 × 2:每層 6 粒,一共 2 層,6 × 2 = 12,體積是 12 cm³。加高就是加層數,高度每加 1 cm,就多一層積木。由此得到公式:長方體體積 = 長 × 闊 × 高。為什麼公式成立?因為長與闊算出每層的粒數,高算出層數,兩者相乘就是全部積木。要留意公式中三個數都是長度,單位必須一致,全部用 cm 才可以直接相乘。
  5. 第5段:分層數實物一個內部尺寸 4 × 3 × 2 的盒子,用分層的方法數就不會亂。先算底層:一行 4 粒、放 3 行,4 × 3 = 12 粒;一共 2 層,12 × 2 = 24,體積是 24 cm³。分層思考,數大盒子也不會亂,先算一層再乘層數,次序清楚。常見的錯法是把三個尺寸一口氣加起來,4 + 3 + 2 = 9,這完全不是體積;體積是相乘的結果,不是相加,9 與 24 相差很遠,一驗算就現形。
  6. 第6段:體積不是面積同一個 3 × 2 × 2 的長方體,體積是 12 cm³,量的是佔多少空間;它一面的面積是 3 × 2 = 6 cm²,量的是平面的大小。cm² 是兩條邊相乘,cm³ 是三條邊相乘,兩種單位不能混用。要留意面積講一個面,體積講整個立體:問「盒面貼紙要多大」用面積,問「盒內可放多少積木」用體積;做題之前先看清題目問的是哪一種,才不會用錯公式。

4圖解 Diagrams

體積:數 1 立方厘米 Volume in cm³長 3 個 × 闊 1 個 × 高 2 個 = 6 個 1 cm³ 立方體積 = 6 立方厘米(6 cm³)體積問「佔多少空間」——用小立方堆疊去數,就是體積的意思
圖 1:體積:數立方厘米

5例題示範 Example

例題:一個長方體紙盒長 5 cm、闊 3 cm、高 2 cm。①用 1 cm³ 積木砌,一層要多少粒?②整個盒的體積是多少?

  1. ①先算底面:一行 5 粒,放 3 行,5 × 3 = 15 粒。
  2. ②再看高度:高 2 cm,正好可以砌 2 層。
  3. 每層 15 粒,2 層共 15 × 2 = 30 粒。
  4. 所以體積是 30 cm³,單位用立方厘米。
  5. 公式核對:5 × 3 × 2 = 30,與分層數出的結果一致。
  6. 答案:答案:①一層要 15 粒積木;②紙盒的體積是 30 cm³。長 × 闊 × 高這條公式,其實就是把「每層多少粒」乘「有多少層」一步寫完,兩種算法的結果完全相同。

6常見錯誤 Mistakes

✗ 體積寫作 cm²
✓ 體積是 cm³(三次方);cm² 是面積
✗ 只數看到的積木,漏了裡面的
✓ 用分層數:每層粒數 × 層數
✗ 將 5 × 3 × 2 計做 5 + 3 + 2 = 10
✓ 體積用乘:5 × 3 × 2 = 30 cm³
✗ 以為體積和容器重量一樣
✓ 體積是佔空間,和重量是兩回事

75 題快測 Quick check

Q11 cm³ 即是邊長多少的正方體?

Q23 × 2 × 2 長方體的體積?

Q35 × 3 × 2 的體積?

Q4體積單位是 cm² 定 cm³?

Q5底層 12 粒積木、共 3 層,體積?

8重點回顧 Recap

  • 體積 = 立體佔用的空間,單位 cm³
  • 1 cm³ = 每邊 1 cm 的正方體
  • 分層數:一層粒數 × 層數
  • 長方體體積 = 長 × 闊 × 高
  • cm³ 是體積,cm² 是面積,不要混淆

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