8
Årskurs 8 Visa detaljer
4. Volym och begränsningsarea Åk 8
Fortsätt till nästa lektion
Lektion
Övningar
Tester
Kapitel 3
4. 

Volym och begränsningsarea Åk 8

Denna lektion kommer lära dig teorin för att helt förstå ämnet, och det finns både uppgifter och självtester för att kontrollera din förståelse.
Begrepp Modellering Problemlösning Procedur Resonemang och Kommunikation
Inställningar & verktyg för lektion
9 sidor teori
8 Uppgifter - Nivå 1 - 3
Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet.
Volym och begränsningsarea Åk 8
Sida av 9
Denna lektion är en introduktion till två grundläggande egenskaper hos tredimensionella figurer, volym och yta. Flera kubiska metriska enheter som kubcentimeter (cm^3) och liter (L) introduceras för att uttrycka volym. Följande begrepp ingår i denna lektion:
  • Volym
  • Begränsningsarea
  • Enheter för volym
Teori

Volym

Med volym menas hur stor en kropp är. Volymen av en geometrisk kropp är ett mått på hur mycket kroppen rymmer. Volym mäts i volymenheter, som kubikcentimeter (cm^3). Applikationen nedan visualiserar volymen av några kroppar. Flytta reglaget för att fylla kropparna.

Solids being filled
Teori

Utrymmet utanför

Medan volym mäter utrymmet inuti en figur, finns det ett annat begrepp för att mäta utrymmet på utsidan av figuren.

Koncept

Begränsningsarea

Om en kartong med formen av ett rätblock viks ut så bildar de sex ytorna en plan figur som består av rektanglar. Om vi adderar rektanglarnas area, får vi kartongens begränsningsarea. Ordet begränsning kommer från att det är kroppens gräns utåt.

A 3d rectangular prism
Exempel

Har en ny vattentank

En bonde köper en stor cylindrisk vattentank för bevattning men stöter på två problem:

Watertank.jpg

  • Problem I: Att bestämma tankens vattenkapacitet.
  • Problem II: Att beräkna mängden skyddsmaterial som behövs för att täcka tankens utsida.
Vilken typ av information behöver bonden samla in för att lösa sina problem?

Ledtråd

Mängden utrymme inne i vattentanken hänvisar till dess volym.

Lösning

För att hjälpa bonden, analysera problemen ett i taget.

Problem I

Bonden vill veta hur mycket vatten den cylindriska tanken kan hålla. Vattentanken rymmer bara så mycket vatten som utrymmet inuti tanken. Denna mätning är tankens volym. Eftersom tanken har en cylindrisk form kan volymen beräknas som produkten av dess basytas area och höjd. Volym=Basyta * Höjd Denna volymberäkning hjälper bonden att uppskatta hur mycket vatten hans tank kan hålla.

Problem II

För att förhindra att vattnet i tanken fryser och att tanken rostar, behöver bonden täcka tanken med ett skyddande material. Detta kräver att man beräknar den totala begränsningsarea av den cylindriska tanken. B.A=Sidoyta + Topyta Denna summa hjälper bonden att avgöra hur mycket material som krävs för att isolera och skydda tanken.

Conclusion

Sammanfattningsvis kan bonden lösa det första problemet genom att beräkna volymen av vattentanken, och han kan lösa det andra problemet genom att beräkna ytan av tanken.

Teori

Enheter för volym

När man beräknar volymen av ett objekt börjar man ofta med en kub där kanterna är 1 centimeter. Denna kub har en volym av 1 kubikcentimeter.

en kub med längder på 1 cm

Eftersom objektet sträcker sig i tre dimensioner blir enheten kubik — det vill säga upphöjd till potensen tre. 1 cm * 1 cm * 1 cm=1 cm^3 Kapaciteten, eller volymen, av ett objekt kan uttryckas i olika metriska enheter.

Enhet Motsvarande enhet
1m^3 1000 dm^3
1 dm^3 1000 cm^3
1 cm^3 1000 mm^3

Volym kan också beräknas genom att använda liter som basenhet.

Enhet Motsvarande enhet
1000 milliliters (ml) 1 liter
100 centiliters (cl) 1 liter
10 deciliters (dl) 1 liter
1 dekaliter (dal) 10 liters
1 hectoliter (hl) 100 liters
1 kiloliter (kl) 1000 liters

Flera omvandlingar kan göras mellan liter och kubikmeter med hjälp av att 1 liter är lika med 1 kubikdecimeter.


1 liter = & 1 dm^3 1 ml=& 1 cm^3

Exempel

Konvertering mellan volymenheter

En mjölkbonde beräknade vattnet som användes för bevattning och daglig mjölkproduktion i juni.

Farm-with-cows.jpg

a Bonden använde 5 kubikmeter vatten den månaden. Hjälp bonden att konvertera denna mängd till liter.
b Bonden upptäckte att hans kor gav cirka 45 liter mjölk per dag. Omvandla denna mängd till kubikcentimeter.

Ledtråd

a En kubikdecimeter är lika med en liter.
b En liter är lika med en kubikdecimeter.

Lösning

a Både kubikmeter och liter kan användas som basenheter i det metriska systemet för att beräkna volymen av en geometrisk solid. För att omvandla kubikmeter till liter, börja med att omvandla kubikmeter till kubikdecimeter.

1 m^3=1 000 dm^3 Eftersom 1 kubikmeter är lika med 1 000 kubikdecimeter, multiplicera 5 kubikmeter med 1 000 för att omvandla det till kubikdecimeter. 5 m^3=5 000 dm^3 Använd sedan det faktum att 1 kubikdecimeter är lika med 1 liter. 1 dm^3=1 liter Därför är 5 000 kubikdecimeter vatten detsamma som 5 000 liter vatten. 5 000 dm^3=5 000 liter

b Den här gången vill bonden omvandla liter till kubikcentimeter. Kom ihåg att 1 liter är lika med 1 kubikdecimeter.

1 liter=1 dm^3 Detta betyder att 45 liter är lika med 45 kubikdecimeter. 45 liter=45 dm^3 Kom ihåg att 1 kubikdecimeter är lika med 1 000 kubikcentimeter. 1 dm^3=1 000 cm^3 Multiplicera 45 kubikdecimeter med 1 000 för att omvandla mängden till kubikcentimeter. 45 dm^3=45 000 cm^3 Detta innebär att bondens kor producerar ungefär 45 000 kubikcentimeter mjölk per dag.

Exempel

Byte av vatten i akvariet

Måtten på det följande rektangulära akvariet är 120 centimeter högt, 200 centimeter långt och 80 centimeter brett.

Aquarium.png

Det kommer att fyllas med 15-liters vattenhinkar. Hur många hinkar behövs för att fylla akvariet helt?

Ledtråd

Beräkna volymen av akvariet genom att räkna antalet enhetskubikmeter med en längd av 1 centimeter i det.

Lösning

För att bestämma antalet 15-liters vattenhinkar som behövs för att fylla akvariet, beräkna volymen av akvariet.

Akvarium i måtten 200x120x80 cm

För att beräkna volymen kan antalet enhetskubikmeter med en längd av 1 centimeter som får plats i akvariet räknas.

enhetskub

Notera att akvariets längd är 200 centimeter, vilket innebär att det finns 200 enhetskubikmeter i den första raden. Eftersom bredden är 80 centimeter, finns det 80 gånger 200 enhetskubikmeter på akvariets botten. 200 * 80=16 000 Akvariets höjd är 120 centimeter, så det finns 120 lager av 16 000 enhetskubikmeter. 16 000 * 120=1 920 000 Det tar 1 920 000 enhetskubikmeter för att fylla akvariet. Detta innebär att akvariets volym är 1 920 000 kubikcentimeter. Eftersom kapaciteten för vattentunnorna anges i liter, måste denna volym omvandlas till liter. Börja med att omvandla kubikcentimeter till kubikdecimeter. 1 cm^3=0.001 dm^3 ⇓ 1 920 000 cm^3=1 920 dm^3 Nu, använd faktumet att 1 kubikdecimeter är lika med 1 liter. 1 dm^3=1 liter Därför är 1 920 kubikdecimeter vatten detsamma som 1 920 liter vatten. 1 920 dm^3=1 920 liter Farmarens son behöver 1 920 liter vatten för att fylla akvariet. Det anges att en hink rymmer 15 liter vatten. För att ta reda på hur många 15-litershinkar som krävs för att fylla tanken, dela den totala volymen i liter med volymen av en hink. 1 920/15=128 Därför kommer han att behöva 128 hinkar med vatten för att fylla akvariet. Det är för mycket arbete!

Exempel

Beräkna det totala antalet höbalar

En bonde staplar 1-meters kubiska höbalar i sin lada.
höbalar staplade som ett rektangulärt prisma
Hur många höbalar kan han få plats med som visas i figuren ovan?

Ledtråd

Beräkna volymen av stapeln genom att räkna antalet enhets kuber med en längd på 1 meter i den.

Lösning

Figuren visar hur bonden har staplat höbalar i loftet på sin lada. Bonden vill veta hur många höbalar som finns på loftet.
höbalar staplade som ett rektangulärt prisma
Observera att höbalarna är staplade i en form som liknar ett rätblock. Varje höbal har formen av en enhets kub med en längd på 1 meter.
En höbal

Eftersom figurens längd är 6 meter finns det 6 höbalar i den första raden.

höbalar staplade i första raden

Stapeln av höbalar är 3 höbalar hög, vilket innebär att det finns tre lager med 6 höbalar i varje lodrät rad. Således finns det 3 * 6 = 18 höbalar i varje lodrät rad med höbalar.

höbalar staplade i botten

Slutligen, eftersom figurens bredd också är 3 meter, lade bonden ut 3 rader med 18 staplade höbalar.

höbalar staplade som ett rektangulärt prisma

Därför fick bonden plats med 54 höbalar i loftet. Observera att detta värde kan beräknas som produkten av figurens längd, höjd och bredd eftersom höbalarna har formen av en enhetskub. Eftersom hela stapeln har formen av ett rätblock är denna produkt densamma som stapelns volym. Volym=längd * höjd * bredd ⇓ V=6*3*3 ⇒ 54


Avslut

Sammanfattning av lektionen

I denna lektion introducerades de två grundläggande begreppen volym och begränsningsarea för att definiera tredimensionella figurer.

Volym avser mängden utrymme inuti ett geometriskt objekt, mätt i kubiska enheter som kubikcentimeter cm^3. Volym representerar objektets kapacitet och kan visualiseras genom att fylla figuren med enhetskuber.

Till exempel har en kub med kanter på 1 centimeter en volym på 1 cm^3, beräknad som 1 * 1 * 1. 1 cm^3 = 1 cm * 1 cm * 1 cm Det finns flera typer av enheter som används för att uttrycka volym, och dessa kan omvandlas mellan varandra. De grundläggande enheterna är kubikmeter och liter. 1 m^3 = 1 000 dm^3 1 liter = 1 dm^3 1 ml = 1 cm^3

Lektionen behandlade också begränsningsarean, som kan användas för att bestämma ytan som utgör utsidan av en figur.

Begränsningsarea är den totala arean av alla yttre ytor hos en tredimensionell figur. Till exempel, om en rektangulär låda (eller ett prisma) viks ut, bildar dess sex rektangulära sidor en platt figur. Genom att addera areorna för dessa sidor får man lådans begränsningsarea.

Volym och begränsningsarea Åk 8
Övningar
>
2
e
7
8
9
×
÷1
=
=
4
5
6
+
<
log
ln
log
1
2
3
()
sin
cos
tan
0
.
π
x
y