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五年级上册 · 第六单元 多边形的面积 · 第 1 课

平行四边形的面积

长方形面积会算,平行四边形呢?先猜怎样剪拼,再用长方形的办法讲清理由。

🧭 本节路线导读转化思想 · 割补守恒 · 底高对应

核心问题:平行四边形有斜边,方格数不整,怎样用“沿高割补平移”把它转化为长方形,找到面积的算法,并分清“邻边”与“高”?

  1. 想一想:拉动长方形木框,看看周长不变时,高和面积怎样变化。
  2. 摆一摆:连续调节底、高、倾斜度与剪开位置,亲手把平行四边形割补成长方形。
  3. 讲道理:看懂剪拼前后什么没变,再看短片,比较三个容易做错的地方。
  4. 看例题:分步看懂“两组底和高”与“草坪小路平移巧算”。
  5. 练一练:先看图认准底和高,再比面积大小、解决实际问题。

拉一拉木框四根木条长度没变,为什么面积越拉越小?

用四根木条钉成一个长 6 cm、宽 4 cm 的长方形木框,铺在 1 cm² 的方格纸上,正好占 6 × 4 = 24 格(24 cm²)。现在捏住对角慢慢往右拉斜,依次点下面的按钮看变化:

底是 6 cm、斜边是 4 cm,能用“6 × 4 = 24”算面积吗?想一想:把木框压扁成一条细缝,框里的面积已经很小,怎么还会是 24 cm² 呢?

从上面的拉木框实验可以看出,决定平行四边形面积大小的真正关键是什么?

答对了!底边固定为 6 cm 时,木框越往右拉斜,上底往下掉,垂直高度 h 就越矮,框住的方格面积就越小。那为什么面积正好等于“底 × 高”?进下一步亲手剪拼验证!

连续割补实验台沿高剪、平移拼,再换几组底和高

回想长方形面积是长 × 宽。先猜:沿高剪开,剪下的部分只平移,能不能拼成长方形?拖“平移拼合”到 100% 验证,再换底、高和倾斜偏移。

再换几组数,试一试木框

试底 4、高 2;底 6、高 4;底 8、高 5。每次记录拼成的长和宽,看看它们分别对应原图的什么。切换“底边中间剪”后要重新拖到 100%。

另做木框实验:点“重来”,调底 6、高 4、倾斜偏移 0,再点“拉动木框”,慢慢增加“木框偏离直角”。比较周长与面积;再点一次可回到剪拼。

自己试试 1 · 实验发现

在实验台里,保持底 a = 7 cm、高 h = 4 cm 不变,无论你把“倾斜偏移”调成 1 cm 还是 3 cm,或者把“剪开位置”从顶点换到底边中间,拼成的长方形有什么共同点?

你核对了底和高!只要底 a = 7 cm 和对应高 h = 4 cm 不变,无论图形怎么倾斜、从哪条高剪开,平移后都拼成同一个长 7 cm、宽 4 cm 的长方形,面积都是 7 × 4 = 28(cm²)。

自己试试 2 · 算一算

一块平行四边形光伏板,底边长 9 分米,斜边长 6 分米,底边上的垂直高是 5 分米。它的面积是多少平方分米?

找准互相垂直的底和高:底 a = 9 分米,对应高 h = 5 分米(斜边 6 分米是多余干扰条件),面积 S = ah = 9 × 5 = 45(平方分米)。

🔍 想一想:为什么平行四边形的面积 S = ah?

  1. 剪拼前后什么没有变:把平行四边形沿高剪开再平移拼成长方形,形状虽然变了,但:① 总面积不变(没有多出一块,也没少掉一块);② 平行四边形的底 a = 长方形的长;③ 平行四边形的高 h = 长方形的宽。因为长方形面积 = 长 × 宽,所以平行四边形面积 = 底 × 高(S = ah)。
  2. 为什么必须沿着“高”剪,不能斜着剪?长方形的四个角都是直角(90°)。只有沿着垂直于底的高剪开,切口处才会产生直角;而平行四边形对边平行且相等,平移过去后左右两条斜边才能严丝合缝地重合。
  3. 为什么割补后面积不变,但周长反而变小了?拼成长方形后,上下两条长还是原来的底 a,但左右两条宽变成了垂直高 h。因为直角三角形里垂线段最短(高 h < 斜边),所以拼成长方形后周长变短了,而面积一分没少!

公式正用与逆用知二求一

已知底 a 和对应高 h,求面积:S = a × h;
已知面积 S 和底 a,反求对应高:h = S ÷ a;
已知面积 S 和高 h,反求对应底:a = S ÷ h。
注意:同一平行四边形里,底越长,它对应的高就越短,但乘积 S 始终相等(a₁h₁ = a₂h₂)。

观察发现平行线间的“等底等高”

两条平行线之间的垂直距离处处相等。因此,夹在两条平行线之间、底边长度相等的所有平行四边形,不论倾斜得有多厉害,它们的高都相等,面积也一定相等!

培玉洞察 · 视觉直觉短片 #11平行四边形的面积:拉斜与割补
2 分钟看懂“为什么不是底乘斜边”

带着问题看短片:① 一摞扑克牌推斜后,每张牌的宽度和总高度变了吗?截面积为什么不变?② 剪下的直角三角形平移了多少距离才刚好拼上?

平行四边形的面积 = 底 × 对应的高(S = ah);底和高必须互相垂直对准,等底等高的平行四边形面积相等。

三个容易错的地方

容易错的地方 ①把斜边当成高,直接拿两条邻边相乘
❌ 典型错解:见到底 9 cm、斜边 6 cm、高 4 cm,顺手算 9 × 6 = 54(cm²)。
✅ 正解算理:6 cm 是倾斜的邻边,不是垂直高度!找到直角符号,底 9 cm 对应的高是 4 cm,面积 S = 9 × 4 = 36(cm²)。
底 9 × 高 4 = 36 ✓ 高 4 斜边 6 ✗
容易错的地方 ②底和高没配对:拿 A 底乘 B 底上的高
❌ 典型错解:底边 AB = 10 cm,右侧边 BC = 6 cm,画在 BC 边上的高是 8 cm,却算成 10 × 8 = 80(cm²)。
✅ 正解算理:高 8 cm 的直角符号落在 BC(6 cm)这条边上!选哪条边作底,就必须乘垂直于这条底的高:S = 6 × 8 = 48(cm²)。
容易错的地方 ③分不清“拉木框”和“剪拼”时周长、面积的变化
❌ 常见混淆:把“拉木框”和“剪拼转化”都背成“周长和面积都不变”。
✅ 一表分清:
• 拉动长方形木框变平行四边形:木条没短 → 周长不变;高变矮 → 面积变小。
• 沿高剪拼平行四边形变长方形:纸片没少 → 面积不变;斜边变垂直宽 → 周长变小。
典型例题 1 · 两组底高与逆运算分步提示:先找对应底高,再用面积求另一条高

如图,一个平行四边形零件的两条邻边分别是 10 cm 和 8 cm,其中 10 cm 底边上的高是 6 cm。(1)这个零件的面积是多少平方厘米?(2)8 cm 那条边对应的高 h₂ 是多少厘米?

h₁ = 6 cm 底 a₁ = 10 cm h₂ = ? 底 a₂ = 8 cm
先想一想:先用哪一对底和高?

先找直角对应,写出已知条件;涉及去掉小路时,先比较小路与草坪的高。

① 读懂题意(找直角对应):图中有两条底:下底 a₁ = 10 cm,右斜边 a₂ = 8 cm。已知高 h₁ = 6 cm 的直角记号落在 10 cm 底边上,所以 10 cm 和 6 cm 是一对垂直搭档;要求的是垂直于 8 cm 边的高 h₂。
② 分两步算:
第一步(先求面积):用已知的一对底高求出平行四边形面积 S = a₁ × h₁ = 10 × 6 = 60(cm²)。
第二步(用面积除以另一条底):同一个平行四边形面积不变,换以 a₂ = 8 cm 为底时,h₂ = S ÷ a₂ = 60 ÷ 8 = 7.5(cm)。
③ 检验一下:第二条底 8 cm 比第一条底 10 cm 短,面积相同时“底越短、高越长”,算出的 7.5 cm > 6 cm,算得合理。注意第(1)问不能拿 10 × 8 = 80 来算面积。
例 1 变式 · 自己试试

一个平行四边形木牌,底边长 18 cm,这条底边上的高是 10 cm。如果它的另一条底边长 15 cm,那么 15 cm 这条底边对应的高是多少厘米?

先用对应底高算面积:S = 18 × 10 = 180(cm²);再反求 15 cm 底上的高:h = 180 ÷ 15 = 12(cm)。检验:15 cm < 18 cm,所以对应高 12 cm > 10 cm,正确!

典型例题 2 · 用平移拼合计算分步提示:穿草坪的平行四边形小路

一块平行四边形草坪,底是 16 米,高是 9 米。草坪中间修了一条底宽 2 米、从上通到下的平行四边形石子小路(如图)。除去小路后,实际种草的面积是多少平方米?

高 9 m 总底 16 m(小路底宽 2 m)
先想一想:先用哪一对底和高?

先找直角对应,写出已知条件;涉及去掉小路时,先比较小路与草坪的高。

① 读懂题意(识别同高与平移):大草坪是底 16 m、高 9 m 的平行四边形;中间的小路连接上下两条平行边,因此小路本身也是高为 9 m、底为 2 m 的平行四边形!
② 两种算法比一比:
• 方法一(总面积 − 小路面积):16 × 9 − 2 × 9 = 144 − 18 = 126(平方米)。
• 方法二(平移拼起来):把右边那块草坪往左平移 2 米,跨过小路与左边草坪拼在一起,直接合成一个底为 (16 − 2) = 14 米、高为 9 米的新平行四边形!面积 = 14 × 9 = 126(平方米)。
③ 回头看:16 × 9 − 2 × 9 = (16 − 2) × 9,把两块草坪平移拼合,正好用到了乘法分配律。
例 2 变式 · 自己试试

一块底 20 米、高 8 米的平行四边形菜地,中间有一条底宽 2.5 米、连接上下边的平行四边形水渠。把左右两块菜地平移拼合后,实际种菜的面积是多少平方米?

平移拼合后新平行四边形的底是 20 − 2.5 = 17.5(米),高仍是 8 米,种菜面积 S = 17.5 × 8 = 140(平方米)。

直接用(看图与公式算理)

1. 如图,一个平行四边形标准停车位,底边长 6 米,斜边长 3 米,垂直于底边的高是 2.5 米。这个停车位的面积是多少平方米?

高 2.5 m 底 6 m 斜边 3 m

选准互相垂直的底和高:S = ah = 6 × 2.5 = 15(平方米)。

2. 一块平行四边形宣传展板的面积是 72 平方分米,它的底是 9 分米。这条底对应的高是多少分米?

高?9 dmS = 72 dm²

逆用公式:h = S ÷ a = 72 ÷ 9 = 8(分米)。

容易错:先观察,再判断

3. 把一个用木条钉成的长方形框架拉成一个平行四边形,它的周长和面积会怎样变化?( )

把这个木条框架拉成平行四边形

木条长度没变,所以周长不变;拉斜后上底往下掉,垂直高度变矮,底乘高算出的面积变小。

4. 如图,夹在两条平行线之间的甲、乙两个平行四边形,它们的底边都是 5 cm。不用计算具体数值,比较甲和乙的面积:( )

甲 乙 底 5 cm 底 5 cm

等底等高模型:平行线间的距离处处相等,甲和乙底都是 5 cm、高也相等,所以面积完全相等(但乙的斜边更长,所以乙的周长比甲大)。

想一想(多步综合应用)

5. 一个平行四边形相框,底是 10 cm,这条底对应的高是 6 cm。如果把它立起来,以另一条长 12 cm 的边为底,那么 12 cm 这条底对应的高是多少厘米?

12 cm 6 cm 10 cm 底边延长线

不变量是面积:S = 10 × 6 = 60(cm²);12 cm 底边上的高为 60 ÷ 12 = 5(cm)。

6. 一块平行四边形示范麦田,底是 50 米,对应的高是 30 米。如果平均每平方米收小麦 0.72 千克,这块麦田一共可以收小麦多少千克?

30 米50 米

第一步求麦田面积:S = 50 × 30 = 1500(平方米);第二步求总产量:1500 × 0.72 = 1080(千克)。

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