面积一样周长却不同?阿星用“拼图”一招讲透 | 小学数学易错题破解:典型例题精讲
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2025-12-20
阿星解密:面积一样,为什么周长不一样?
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象你在玩拼图,或者用乐高积木搭东西。你有固定数量(面积)的“块”,但可以用不同方式把它们拼起来。面积就是你拥有的“材料”总量,而周长就是这些材料拼好后,最外面那圈“边”的总长度。
阿星的拼图秘笈:“面积是面,周长是边。把图形‘凹’进去,面不会少,但边会变多!”
👀 看图说话:
关键点拨:
看上面的图,两个图形都由4个一模一样的小方块组成,所以它们的“面”(面积)肯定一样大。但是,数一数最外圈红色边线的长度(每小段算1份):
- 形状A(长条):它的边界很“光滑”,只有顶边、底边和左右两侧。
- 形状B(正方形):它中间有个凹进去的角落!仔细看,这个凹角凭空多出了2条内部的边,变成了外部边界。这就是周长变长的秘密!
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】用4个边长为1厘米的小正方形,能拼成哪几种不同的图形?它们的周长分别是多少?
阿星的显微镜(画图验证):
我们用“口”代表一个正方形块,把所有主要拼法画出来:
拼法1(长条): 口口口口 周长 = (4 + 1) × 2 = 10厘米
拼法2(正方形): 口口
口口 周长 = 2 × 4 = 8厘米
拼法3(L形): 口口口
口 周长 = (3+2+1+1+1+1) = 9厘米?让我们仔细数!
实际上,可以看作一个“凸”字形:上边3,右边2,下边(分两段:1和2),左边(分两段:1和1)。
总周长 = 3+2+2+1+1+1 = 10厘米。
核心发现:同样是4块“面”,拼得越方正、越紧凑(像正方形),周长越短;拼得越细长、越凹凸不平,周长就越长。
【易错陷阱】用9个面积是1平方分米的正方形拼成一个图形,这个图形的面积一定是9平方分米,周长也一定是(9×4=36分米)吗?
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:认为“面积是9个小方块之和,那周长就是9个小方块的边长之和”,错误地算出 9 × 4 = 36分米。
图解陷阱:这种算法把内部所有被遮住的边也都算进去了!当小方块拼在一起时,中间贴合的那些边就不再是图形的外边界了,不能算入周长。
正确思路:代入“拼图”隐喻。面积是固定的9块“面”。周长取决于怎么拼。
- 如果拼成一个大正方形(3×3),它的周长是 3 × 4 = 12分米。
- 如果拼成一个细长条(1×9),它的周长是 (9 + 1) × 2 = 20分米。
看,周长根本不一样! 20分米 ≠ 36分米,也 ≠ 12分米。必须根据具体形状去数最外圈的边。
【高手进阶】园艺师阿星想用24块边长为1米的方形草皮铺一块草坪,要求铺成长方形。怎样铺最节省围栏材料?
思维迁移:这本质上就是“面积相等(24平方米),求周长最小的长方形”。面积固定,长和宽越接近,图形越“方正”,周长就越小。
24 = 24×1 = 12×2 = 8×3 = 6×4。分别计算周长:
(24+1)×2=50米, (12+2)×2=28米, (8+3)×2=22米, (6+4)×2=20米。
所以,铺成长6米、宽4米的长方形最节省围栏。
生活应用:包装礼盒(用最少的包装纸)、修建花园围栏(节省成本)、设计房间布局(让空间显得更大)都藏着这个原理!
📝 阿星的定海神针(口诀):
面积是面,周长是边。
面同边不同,凹凸是关键。
越近越方正,周长就越短!
🚀 举一反三:巩固练习
用6个边长为1厘米的正方形拼图形。拼成的长方形中,周长最长是多少厘米?最短是多少厘米?
(陷阱题)两个图形都由10个面积为1的小方格组成。小明说:“它们面积一样,所以周长肯定一样。” 他说的对吗?为什么?
(生活应用)妈妈有36块边长2分米的地板砖,要铺一个长方形的阳台。怎样铺能使阳台四周的踢脚线(相当于周长)用得最少?最少需要多长的踢脚线?
📚 答案与解析
【答案速查】
- 练习一:最长周长:拼成1×6的长条,周长 = (6+1)×2 = 14厘米。最短周长:拼成3×2的长方形,周长 = (3+2)×2 = 10厘米。
- 练习二:不对。根据“拼图”原理,面积相等只说明“面”的总量相同。如果拼法不同,一个图形可能更凹凸不平,导致它的“边”(周长)更长。必须看具体形状。
- 练习三:要使周长最小,应让长和宽最接近。36块砖铺成长方形,可能的情况有:1×36, 2×18, 3×12, 4×9, 6×6。计算每种情况大长方形的周长(注意单位换算:砖边长2分米):
- 6×6时,大长方形边长为 6×2=12分米,周长=12×4=48分米,这是正方形,周长最短。
(或计算比较:(6×2 + 6×2)×2 = 48分米)
答:铺成边长相等的正方形(6块砖长,6块砖宽)最省踢脚线,最少需要48分米。
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