平行四边形的面积
用割补法把平行四边形变成长方形,推导出面积公式 S = ah,并学会正确找出底和对应的高
从本课开始我们学习第六单元:多边形的面积。这单元的核心思想只有一句话:把新图形变成学过的图形。学好本课的"割补法",后面三角形、梯形的面积都能自己推出来!
一、数方格引入
比较下面两个图形的面积:一个长方形,一个平行四边形。它们都在方格纸上(每个方格面积是1平方米,不满一格的都按半格计算)。
数一数:长方形有24个整格;平行四边形数出来也是24格。它们面积一样大!
平行四边形的底是6米、高是4米,数出的面积正好是 6 × 4 = 24 平方米。但它的斜边可不是6米!这说明面积和"斜边的长度"没有直接关系。
二、割补法:把平行四边形变成长方形
数方格太麻烦,也数不了大图形。我们用一个更聪明的办法——割补法(课本上叫"转化法")。
沿着平行四边形的高剪下一个直角三角形,移到另一边,就能拼成一个长方形:
变化过程中什么变了、什么没变?
- 形状变了:平行四边形 → 长方形
- 面积没变:只是把一块移动了位置,没有增减
- 长方形的长 = 平行四边形的底
- 长方形的宽 = 平行四边形的高
因为拼成的长方形面积 = 长 × 宽,而面积没有变,所以:
平行四边形的面积 = 底 × 高
S = a × h = ah
这里的 a 表示底,h 表示底对应的高(h 必须垂直于 a 这条底)。
三、底和高要"对应"
平行四边形有两组底和高。用面积公式时,底和高必须是对应的那一组!判断方法:看这条高是不是垂直于这条底。
一个平行四边形,一条底是 5 厘米,它对应的高是 4 厘米;另一条底是 8 厘米。求它的面积。
分析:公式 S = ah 中的 a 和 h 必须互相垂直、互相对应。题目给了两组底高中的两组数据,只能用"对应的5和4",8厘米这条底的高没有给,不能用。
S = ah = 5 × 4 = 20(平方厘米)
答:它的面积是 20 平方厘米。
延伸思考:另一条底 8 厘米对应的高是多少?由 8 × h = 20,得 h = 20 ÷ 8 = 2.5 厘米。(面积不变,底变长,对应的高就变短。)
一个平行四边形的花坛,底是 6.5 米,高是 4 米。它的面积是多少平方米?
S = ah = 6.5 × 4 = 26(平方米)
答:花坛的面积是 26 平方米。
注意:这正是我们前面学过的小数乘整数!面积计算经常和小数结合出题。
一个平行四边形的面积是 28 平方米,底是 8 米。它的高是多少米?
分析:由 S = ah 可以推出 h = S ÷ a(利用第13课学的等式性质:两边同时除以 a)。
h = S ÷ a = 28 ÷ 8 = 3.5(米)
答:它的高是 3.5 米。
检验:8 × 3.5 = 28 ✓
四、等底等高的秘密
上面的两个平行四边形夹在同一组平行线之间,所以它们的高相等;它们的底也相等。虽然形状胖瘦不同,但面积完全相等!
- 等底等高的平行四边形,面积一定相等
- 反过来,面积相等的平行四边形,形状可以完全不同(底和高不一定相等)
- 比较两个平行四边形面积的大小,不用算出具体数值,只需比较底和对应的高
五、课堂练习
🧠 基础练习:直接应用公式
第1题:一个平行四边形,底 12 米,高 7 米,面积是 平方米。
第2题:一个平行四边形,底 2.5 厘米,高 4 厘米,面积是 平方厘米。
第3题:一个平行四边形的面积是 45 平方分米,底是 9 分米,高是 分米。
🧠 判断题:检验理解
第1题:平行四边形的面积公式是 S = ah,其中 a 和 h 可以是任意一组底和高。
第2题:两个平行四边形如果等底等高,那么它们的面积一定相等。
第3题:把一个长方形框架拉成平行四边形后,面积变小了。
💡 想一想:框架拉弯时四条边的长度没变,但高变矮了,底不变、高变小,面积当然变小。这正是"斜边不能代替高"的直观证明。
🧠 应用题:完整解题过程
第1题:一块平行四边形的麦田,底是 85 米,高是 40 米。这块麦田的面积是多少平方米?
写公式:S = ×
代入数值:S = ×
计算结果:S = 平方米
第2题:一个平行四边形的面积是 36 平方米,底是 6.4 米,高是多少米?
想公式:因为 S = ah,所以 h = S ÷
代入数值:h = ÷
计算结果:h = 米
第3题:一块平行四边形玻璃,底 1.2 米,高 0.5 米。每平方米玻璃 25 元,买这块玻璃要花多少钱?
先求面积:S = 1.2 × 0.5 = 平方米
再求总价:总价 = × = 元
🧠 挑战题:综合应用
挑战题:一个平行四边形相邻两条边分别是 6 厘米和 10 厘米,其中一条高是 5 厘米。它的面积是多少?
第一步:判断 5 厘米的高对应哪条底。因为直角三角形中斜边最长,垂线段(高)必须短于它两侧的斜边,所以 5 厘米的高只能对应底 厘米。(如果对应10厘米的底,高会比斜边6厘米还长,矛盾!)
第二步:S = ah = × = 平方厘米
六、本课小结
- 转化思想:沿平行四边形的高剪开、平移,可以拼成一个长方形
- 面积公式:S = ah(底 × 高)
- 对应关系:底和高必须互相垂直、互相对应
- 逆用公式:h = S ÷ a,a = S ÷ h
- 等底等高:等底等高的平行四边形面积相等
- 动手剪拼:拿一张纸剪一个平行四边形,真的剪一剪、拼一拼,理解会更深
- 画高再算:做题前先画出(或找出)与底垂直的高,再代入公式
- 单位要统一:底和高的单位必须一致,面积单位是"平方××"
- 记住思想:"把新图形变成学过的图形",下一课三角形还要用它
- 第13课:等式的性质 — 逆用公式的依据
- 第3课:小数乘整数入门 — 面积计算中的小数乘法
- 第18课:三角形的面积 — 下一课,继续用转化思想
本课最重要的是理解"为什么底 × 高就是面积"(因为拼成的长方形长等于底、宽等于高)。如果对底高的对应关系或者割补过程有疑问,随时向老师提问!