师:同学们好,经过这段时间的学习,我们不仅认识到生活中有很多物体的形状是长方体或正方体,还学会了解决生活中一些与长方体、正方体有关的问题。这里有几道复习题,请大家快速解答。算一算下面物体的体积,算好了吗?我们一起来看。这个抽纸盒是长方体形状,长方体的体积等于长乘宽乘高,那么这个抽纸盒的体积就是$2×1.2×0.8 = 1.92$立方分米。这是一个正方体魔方,正方体的体积等于棱长乘棱长乘棱长,也就是棱长的立方,所以这个魔方的体积就是$9×9×9 = 729$立方厘米。接着看下一道题,已知这个长方体柱子的底面积是$0.25$平方米,柱子的高是$3$米,大家会求柱子的体积吗?对,长方体的体积还可以用底面积乘高来计算,那么这个柱子的体积就是$0.25×3 = 0.75$立方米。
同学们,长方体和正方体体积的计算方法,相信你们已经非常熟悉。其实生活中还有像橡皮、橡皮泥、石块等这样的不规则物体,怎样求这些不规则物体的体积呢?这就是今天这节课我们要研究的问题。先来看第一个问题,要计算这块橡皮泥的体积,同学们,你们平时都玩过橡皮泥吧?它有什么特点呢?
生:橡皮泥很柔软,捏一捏就变形,可以把它捏成各种形状。
师:那橡皮泥的这个特点,对计算它的体积有没有什么启发呢?相信大家一定有自己的想法了。我们来看看下面两位同学是怎么做的?
生1:我把橡皮泥捏压成已经学过的长方体,再测量出它的长、宽、高,就可以计算出橡皮泥的体积了。
生2:我把橡皮泥捏成正方体形状,再测量出它的棱长,也能计算出橡皮泥的体积。
师:同学们,像这样测量计算橡皮泥的体积,大家想到了吗?我们要求的原本是这个形状的橡皮泥的体积,现在它的形状被捏压成了长方体或正方体。形状变了,它的体积还和原来一样吗?
生:是的,橡皮泥的形状虽然发生了变化,但是它的大小既没有增多也没有减少,也就是它所占的空间并没有变,所以体积还和原来一样。
师:形状变了,体积没变,用这种方法就可以测量计算出橡皮泥的体积。两位同学都顺利解决了“橡皮泥的体积是多少”这个问题,大家觉得他们的方法好在哪呢?
生:这两位同学通过捏一捏、变一变,把柔软的橡皮泥捏压成我们学过的长方体或正方体形状,巧妙地把不规则物体转化成了规则物体,从而解决了“橡皮泥的体积是多少”这个数学问题。
师:真棒,第一个问题顺利解决。那要知道这个石块的体积是多少,我们还能像刚才那样把它捏成长方体或正方体吗?
生:肯定捏不动。
师:回忆刚才我们把橡皮泥捏成长方体或正方体的过程,就是把新的、不熟悉的知识转化成已经学过的旧知识来解决。那石块的体积能不能也转化成我们熟悉的知识来解决呢?看到这个画面,大家是不是觉得很熟悉,乌鸦喝水的故事?这对我们解决现在的问题有什么帮助呢?乌鸦把小石块放进水里,石块的体积会变吗?水面为什么会上升呢?上升部分水的体积又是谁的体积?
生:石块放进水里,石块的体积不会变,水的体积也不会变。水面上升是因为石块挤占了水的空间,把水挤了上来,所以上升部分水的体积就是石块的体积。
师:通过刚才的分析,大家知道石块的体积可以转化成什么了吗?
生:石块的体积可以转化成上升部分水的体积。
师:接下来就让我们借助水来测量这个石块的体积。一起来看下面这位同学做的测量实验。这里有一个量杯,里面装着一些水,为了能看得更清楚,在水中加点颜色。现在看到水的体积是$300$毫升。然后把石头放入杯中,让石头完全浸没在水中,发现水面上升了,现在的体积是$350$毫升,也就是水和石头的总体积是$350$立方厘米,那石头的体积就是上升的这一部分水的体积。同学们,通过观察刚才的这个小实验,知道石块的体积是多少了吗?
生:石块的体积等于上升部分水的体积,放入石块前水的体积是$300$毫升,放入石块后水和石块的总体积是$350$毫升,石块的体积就是$350 - 300 = 50$毫升,$50$毫升等于$50$立方厘米,石块的体积就是$50$立方厘米。
师:看来只要用一个量杯和适量的水就能测量出这个石块的体积。这种测量不规则物体体积的方法在数学上叫做排水法。同学们回忆刚才的小实验,请想一想,用排水法测量不规则物体的体积时,需要记录哪些数据呢?
生:需要记录物体放入前水的体积和物体放入后水和物体的总体积,然后用水和物体的总体积减去水的体积,就能求出物体的体积。
