На Горох
Математика, 5 класс

§ 4. Площади и объемы

"Математика (в 2 частях)", Виленкин Н.Я., Жохов В.И., Чесноков А.С., Шварцбурд С.И.

Объяснение темы В оглавлении: § 4. Площади и объемы

Кратко о теме

Площадь показывает, сколько места занимает плоская фигура, а объём — сколько места занимает тело. Эти величины помогают сравнивать участки и предметы, рассчитывать расход материалов и вместимость сосудов. Площадь прямоугольника находят умножением длины на ширину, а объём прямоугольного параллелепипеда — умножением длины, ширины и высоты. Для измерения площади используют квадратные, а объёма — кубические единицы; при переходе между соседними единицами действуют разные правила.

Объяснение темы

Текст подготовлен нейронной сетью по теме параграфа и не заменяет учебник — важные факты и формулировки сверяйте с ним.

Определения и обозначения

Площадь — величина, показывающая, сколько единичных квадратов помещается внутри фигуры; её обозначают буквой S. Единичный квадрат — квадрат, выбранный за мерку, например со стороной 1 см. Сравнивая число таких квадратов, можно понять, какая фигура занимает больше места на плоскости.

Единица площади — квадрат с единичной длиной стороны. Основные единицы площади: мм², см², дм², м² и км². Маленькие единицы удобны для измерения небольших предметов, а крупные — например, для участка или территории.

Объём — величина, показывающая, сколько единичных кубов занимает тело; его обозначают буквой V. Единичный куб служит меркой, которой мысленно заполняют тело без промежутков. Так можно сравнить вместимость коробок или определить, сколько места занимает предмет.

Единица объёма — куб с единичным ребром. Основные единицы объёма: мм³, см³, дм³ и м³. Выбор единицы зависит от размера тела: объём маленькой детали удобнее выражать в см³, а помещения — в м³.

Как это устроено

Представим прямоугольник, покрытый одинаковыми квадратами без щелей и наложений. Одна сторона показывает, сколько квадратов получится в каждом ряду, а другая — сколько таких рядов поместится. Поэтому общее число квадратов равно числу квадратов в ряду, умноженному на число рядов. Если длина равна a, а ширина b, получаем формулу S = ab.

Квадрат — это прямоугольник, у которого все стороны равны. Значит, его длина и ширина обе равны одной и той же стороне a. В формуле S = ab вместо обеих величин можно написать a, поэтому получится S = a · a. Краткая запись этого произведения — S = a².

При переходе между соседними единицами длины число меняется в 10 раз, но для площади этого недостаточно. Например, квадрат со стороной 1 м имеет сторону 10 дм; по одной стороне в нём помещается 10 квадратов по 1 дм². Таких рядов тоже 10, поэтому всего получается 10 · 10 = 100 квадратов. Значит, 1 м² = 100 дм², и при переходе к меньшей соседней единице число умножают на 100.

Прямоугольный параллелепипед можно представить как стопку одинаковых слоёв из единичных кубов. В одном слое число кубов находится умножением длины на ширину, а число слоёв задаёт высота. Поэтому количество кубов равно произведению длины, ширины и высоты: V = abc. Каждый из трёх размеров учитывает отдельное направление тела.

У куба длина, ширина и высота равны одному ребру a, поэтому в формуле V = abc все три множителя заменяются на a. Получается V = a · a · a, или V = a³. При переходе к соседней единице объёма учитывают три измерения: например, 1 дм = 10 см по длине, ширине и высоте. Поэтому 1 дм³ = 10 · 10 · 10 = 1000 см³.

Площади и объёмы основных фигур и тел

В таблице собраны формулы для прямоугольника, квадрата, прямоугольного параллелепипеда и куба, а также правила перевода единиц. Буквы a и b обозначают стороны прямоугольника, а a, b и c — три измерения параллелепипеда. Перед вычислением проверь, что величины записаны в подходящих единицах.

ОбъектОбозначения величинФормулаЕдиницы измерения
Прямоугольник — площадьa — длина, b — ширинаS = abмм², см², дм², м², км²
Квадрат — площадьa — сторонаS = a²мм², см², дм², м², км²
Прямоугольный параллелепипед — объёмa — длина, b — ширина, c — высотаV = abcмм³, см³, дм³, м³
Куб — объёмa — реброV = a³мм³, см³, дм³, м³
Соотношения единиц площадиСоседние единицы1 см² = 100 мм²; 1 дм² = 100 см²; 1 м² = 100 дм²; 1 км² = 1 000 000 м²При переходе к меньшей единице — умножить на 100
Соотношения единиц объёмаСоседние единицы1 см³ = 1000 мм³; 1 дм³ = 1000 см³; 1 м³ = 1000 дм³При переходе к меньшей единице — умножить на 1000

При переходе к большей единице дели на соответствующий коэффициент: например, из дм² в м² — на 100, а из см³ в дм³ — на 1000. Если нужно перескочить через несколько соседних единиц, повтори переход нужное число раз. В строках с соотношениями единиц внимательно проверяй направление перевода.

Разбор задач

Площадь прямоугольника

Найти площадь прямоугольника со сторонами 8 см и 5 см. Чтобы определить площадь, сначала выбираем формулу для прямоугольника: S = ab. Обе стороны уже выражены в сантиметрах, поэтому результат будет в квадратных сантиметрах.

  1. Записываем длину a = 8 см и ширину b = 5 см.
  2. Подставляем значения в формулу: S = 8 · 5.
  3. Вычисляем произведение: S = 40 см².

Ответ: площадь прямоугольника равна 40 см². Квадратные сантиметры указаны потому, что мы считали квадраты со стороной 1 см, а не отрезки длиной 1 см. Проверить вычисление можно обратным действием: 40 разделить на 8 — получится 5.

Перевод площади участка

Прямоугольный участок имеет длину 12 м и ширину 7 м. Нужно выразить его площадь в квадратных дециметрах. Удобнее сначала найти площадь в квадратных метрах, используя исходные измерения, и только потом перевести результат.

  1. Находим площадь участка: S = 12 · 7 = 84 м².
  2. В одном метре 10 дециметров, поэтому соседние единицы площади различаются в 10 · 10 = 100 раз.
  3. Переходим от м² к более мелким дм²: 84 · 100 = 8400 дм².

Ответ: площадь участка равна 8400 дм². Число при переходе к меньшей единице стало больше, что соответствует смыслу измерения: один квадратный метр содержит много квадратов по одному квадратному дециметру. Если бы переводили из дм² в м², нужно было бы делить на 100.

Объём аквариума

Аквариум имеет длину 60 см, ширину 30 см и высоту 40 см. Нужно узнать, сколько литров воды потребуется для заполнения. Сначала найдём объём в см³, поскольку все три измерения уже даны в сантиметрах, а затем воспользуемся соотношением между кубическими сантиметрами и литрами.

  1. Записываем формулу объёма прямоугольного параллелепипеда: V = abc.
  2. Подставляем измерения: V = 60 · 30 · 40 = 72 000 см³.
  3. Так как 1 л = 1000 см³, делим 72 000 на 1000: получаем 72 л.

Ответ: для заполнения аквариума потребуется 72 л воды. Перед вычислением мы учли все три измерения, потому что объём зависит от длины, ширины и высоты. Перевод в литры выполнен делением на 1000: в одном литре содержится тысяча кубических сантиметров.

Типичные ошибки

Иногда площадь записывают в сантиметрах вместо квадратных сантиметров, потому что путают измерение поверхности с измерением длины. Но сантиметр подходит для отрезка, а площадь считают квадратами, поэтому к числу нужно добавить единицу см². Проверь себя: если в задаче спрашивают, сколько места внутри фигуры, ответ должен быть в квадратных единицах.

При переводе м² в дм² можно ошибочно умножить на 10, перенеся правило для единиц длины. Причина в том, что ученик учитывает только одну сторону квадрата, хотя у него две стороны по 10 дм. Нужно умножить 10 на 10 и получить коэффициент 100. Проверка: 1 м² должен быть равен 100 дм².

В формуле объёма иногда забывают один множитель и перемножают только длину с шириной. Так получают площадь основания, а не объём всего тела, потому что не учтено, сколько слоёв кубиков помещается по высоте. Записывай формулу полностью: V = abc. Перед подсчётом сверь, что использованы все три измерения тела.

При переводе см³ в дм³ могут делить на 10 или 100, не учитывая три измерения куба. Каждый переход длины даёт множитель 10, а для куба таких направлений три: 10 · 10 · 10 = 1000. Поэтому из см³ в дм³ делят на 1000. Проверка: 1 дм³ должен содержать 1000 см³.

Связь с другими темами

Для вычисления площадей и объёмов нужны знания единиц длины и умение умножать и делить натуральные числа. Также пригодятся свойства прямоугольника и квадрата, ведь формулы строятся на их сторонах. Эти способы вычислений будут полезны при изучении площадей сложных фигур и объёмов других тел. Они помогают рассчитывать расход материалов и вместимость сосудов.

Что запомнить

  • Площадь измеряют квадратными единицами.
  • Площадь прямоугольника равна произведению длины и ширины: S = ab.
  • Площадь квадрата равна квадрату длины его стороны: S = a².
  • Объём прямоугольного параллелепипеда равен произведению трёх его измерений: V = abc.
  • Объём куба равен кубу длины его ребра: V = a³.
  • При переходе к соседней единице площади используют коэффициент 100, а объёма — коэффициент 1000.

Частые вопросы по теме

Почему площадь измеряют в квадратных, а объём — в кубических единицах?

Площадь можно покрыть одинаковыми квадратами, поэтому её измеряют квадратными единицами, например см². Тело можно заполнить одинаковыми кубиками, поэтому объём измеряют кубическими единицами, например см³.

Чем отличается площадь квадрата от его периметра?

Площадь показывает, сколько места внутри квадрата, и измеряется квадратными единицами. Периметр — это длина границы квадрата, его измеряют единицами длины.

Почему при переводе квадратных метров в квадратные дециметры нужно умножать на 100?

В одном метре 10 дециметров, поэтому квадрат со стороной 1 м состоит из 10 рядов по 10 квадратов площадью 1 дм². Значит, 1 м² = 100 дм².

Как найти объём тела, если известны его длина, ширина и высота?

Если тело — прямоугольный параллелепипед, нужно перемножить длину, ширину и высоту: V = abc. Все три измерения должны быть выражены в одинаковых единицах.

Как перевести кубические сантиметры в литры?

Нужно разделить число кубических сантиметров на 1000, потому что 1 л = 1 дм³ = 1000 см³. Например, 3000 см³ — это 3 л.

Спросить по теме параграфа

§ 4. Площади и объемы

Эта же тема в других учебниках

Учебник

Оглавление →
Предмет
Математика
Класс
5 класс
Учебник
"Математика (в 2 частях)", Виленкин Н.Я., Жохов В.И., Чесноков А.С., Шварцбурд С.И.