Kiến thức cơ bản về khối lập phương dành cho học sinh lớp 2

Khối lập phương là một trong những hình khối cơ bản mà các bé học sinh lớp 2 sẽ được học theo chương trình của bộ GD&ĐT. Việc hiểu về khối hình này sẽ giúp bé phát triển tư duy hình học và những mối liên hệ thú vị trong không gian ba chiều. Bài viết dưới đây KidsUP, sẽ trình bày kiến thức căn bản về hình khối này một cách dễ hiểu nhất để phụ huynh tham khảo cho con.

Khối lập phương là gì?

Khối lập phương là một hình khối trong hình học, có sáu mặt đều là hình vuông bằng nhau. Toàn bộ các cạnh của khối lập phương đều có độ dài bằng nhau. Ví dụ dễ hiểu nhất về khối lập phương là một chiếc hộp hình vuông hoặc viên xúc xắc.

Đặc điểm nhận dạng của khối lập phương

Khối lập phương có một số đặc điểm nổi bật rất dễ nhận biết:

• 6 mặt: Mỗi mặt là một hình vuông và tất cả các mặt đều bằng nhau.
• 12 cạnh: Có tổng cộng 12 cạnh, và tất cả các cạnh này đều có độ dài bằng nhau.
• 8 đỉnh: Có 8 đỉnh, là các điểm nơi ba cạnh gặp nhau.

Thuật ngữ cần nhớ:

• Mặt: Là mỗi bề mặt phẳng của khối lập phương (ví dụ, mặt trên, mặt dưới).
• Cạnh: Là đường thẳng nối giữa hai mặt liền kề.
• Đỉnh: Là điểm nơi ba cạnh gặp nhau.

Các công thức tính về khối lập phương

• Thể tích khối lập phương (V): V = a3 (đơn vị: cm^3, m^3, …)
• Diện tích một mặt (Smặt): Smặt = a^2 (đơn vị: cm^2, m^2, …)
• Diện tích toàn phần khối lập phương (Stoàn phần): Stoàn phần = 6 × a^2
• Diện tích xung quanh khối lập phương (Sxung quanh): Sxung quanh = 4 × a^2
• Tổng độ dài các cạnh (P): P = 12 × a
• Đường chéo mặt: dmặt = a × √2
• Đường chéo không gian : dkhông gian = a × √3
• Bán kính mặt cầu ngoại tiếp : R = (a × √3) / 2
• Bán kính mặt cầu nội tiếp: r = a / 2

- Chú thích các ký hiệu:

• a: độ dài một cạnh (cm, m, …)
• V: thể tích khối lập phương
• Smặt: diện tích một mặt
• Stoàn phần: tổng diện tích 6 mặt
• Sxung quanh: tổng diện tích 4 mặt bên
• P: tổng độ dài 12 cạnh
• dmặt: đường chéo trên một mặt
• dkhông gian: đường chéo trong không gian
• R: bán kính khối cầu ngoại tiếp
• r: bán kính khối cầu nội tiếp

Phân biệt với các hình khối khác

- Khối lập phương và hình hộp chữ nhật: Khối lập phương và hình hộp chữ nhật đều là những hình khối không gian ba chiều quen thuộc trong hình học. Bạn có thể hướng dẫn bé phân biệt 2 hình này như sau:

Giống nhau:

• Hình khối không gian: Cả hai đều là hình khối trong không gian ba chiều, có mặt, cạnh, và đỉnh.
• Có các mặt phẳng: Cả hai đều có 6 mặt.
• Có đỉnh và cạnh: Cả hai đều có 8 đỉnh và 12 cạnh.

Khác nhau

Kích thước các mặt:

• Khối lập phương: Tất cả 6 mặt đều là hình vuông bằng nhau.
• Hình hộp chữ nhật: 6 mặt là các hình chữ nhật, trong đó có các cặp mặt đối diện bằng nhau nhưng không nhất thiết phải là hình vuông.

Cạnh:

• Khối lập phương: Tất cả 12 cạnh đều có độ dài bằng nhau.
• Hình hộp chữ nhật: Các cạnh có thể có độ dài khác nhau, các cạnh đối diện là sẽ có chiều dài bằng nhau.

- Khối lập phương và khối tứ diện

Dưới đây là sự phân biệt giữa khối lập phương và khối tứ diện:

Khối lập phương:

• Số mặt: Có tất cả 6 mặt, tất cả đều là hình vuông.
• Số cạnh: Có 12 cạnh, tất cả đều bằng nhau.
• Số đỉnh: Có 8 đỉnh, mỗi đỉnh là nơi giao nhau của 3 cạnh.
• Đặc điểm: Tất cả các mặt và cạnh của khối lập phương đều bằng nhau, tạo thành một hình khối rất đều và cân đối.

Khối tứ diện:

• Số mặt: Có 4 mặt, tất cả đều là hình tam giác.
• Số cạnh: Có 6 cạnh.
• Số đỉnh: Có 4 đỉnh, mỗi đỉnh là điểm giao nhau của 3 cạnh.
• Đặc điểm: Các mặt của khối tứ diện là tam giác và không đều như khối lập phương. Khối tứ diện là một hình khối nhỏ gọn hơn so với khối lập phương và ít mặt hơn.

Sự khác biệt chính:

• Số mặt và hình dạng mặt: Khối lập phương có 6 mặt hình vuông, trong khi khối tứ diện chỉ có 4 mặt hình tam giác.
• Số đỉnh và cạnh: Khối lập phương có 8 đỉnh và 12 cạnh, trong khi khối tứ diện có 4 đỉnh và 6 cạnh.
• Đặc điểm hình học: Khối lập phương là hình khối vuông vắn, đối xứng, trong khi khối tứ diện có dạng hình chóp với các mặt tam giác, ít đối xứng hơn.

Các bài tập về khối lập phương (CÓ LỜI GIẢI)

Bài tập 1: So sánh khối lập phương và hình hộp chữ nhật Em hãy điền vào bảng sau để so sánh sự giống và khác nhau giữa khối lập phương và hình hộp chữ nhật:

Đặc điểm Khối lập phương Hình hộp chữ nhật Số mặt Hình dạng của các mặt Số cạnh Số đỉnh Độ dài các cạnh

Bài tập 2: Phân biệt khối lập phương và khối tứ diện Dựa vào đặc điểm của khối lập phương và khối tứ diện, hãy điền đúng hoặc sai vào các câu sau:

• Khối lập phương có 4 mặt hình tam giác. (___)
• Khối tứ diện có 12 cạnh bằng nhau. (___)
• Khối lập phương có 8 đỉnh. (___)
• Khối tứ diện có 4 đỉnh và 6 cạnh. (___)

Bài tập 3: Tìm khối lập phương trong thực tế Em hãy tìm các vật dụng trong nhà có hình khối lập phương và liệt kê chúng. Sau đó, bé cần trả lời các câu hỏi sau:

• Các vật dụng đó là gì?
• Mỗi vật dụng có mấy mặt, mấy cạnh và mấy đỉnh? Ví dụ: Một viên xúc xắc có 6 mặt, 12 cạnh, và 8 đỉnh.

Bài tập 4: Đếm số khối lập phương

Em có 8 khối lập phương nhỏ, mỗi cạnh dài 1 cm. Hãy ghép chúng lại với nhau thành một khối lập phương lớn hơn. Khối lập phương lớn này có bao nhiêu mặt, bao nhiêu đỉnh và bao nhiêu cạnh?

*Lời giải

Bài tập 1: So sánh khối lập phương và hình hộp chữ nhật

Đặc điểm Khối lập phương Hình hộp chữ nhật Số mặt 6 mặt 6 mặt Hình dạng của các mặt Tất cả đều là hình vuông Các mặt là hình chữ nhật (đối diện bằng nhau) Số cạnh 12 cạnh 12 cạnh Số đỉnh 8 đỉnh 8 đỉnh Độ dài các cạnh Các cạnh có độ dài bằng nhau Các cạnh có thể khác nhau về độ dài

Bài tập 2: Phân biệt khối lập phương và khối tứ diện Dựa vào đặc điểm của khối lập phương và khối tứ diện, hãy điền đúng hoặc sai vào các câu sau:

• Khối lập phương có 4 mặt hình tam giác. (Sai)
• Khối tứ diện có 12 cạnh bằng nhau. (Sai)
• Khối lập phương có 8 đỉnh. (Đúng)
• Khối tứ diện có 4 đỉnh và 6 cạnh. (Đúng)

Bài tập 3: Tìm khối lập phương trong thực tế

Các vật dụng trong nhà có hình khối lập phương:

• Viên xúc xắc (dùng trong trò chơi):
  • Số mặt: 6 mặt
  • Số cạnh: 12 cạnh
  • Số đỉnh: 8 đỉnh
• Khối Rubik (đồ chơi xếp hình):

• Số mặt: 6 mặt
• Số cạnh: 12 cạnh
• Số đỉnh: 8 đỉnh

Bài tập 4: Đếm số khối lập phương

Bạn có 8 khối lập phương nhỏ, mỗi cạnh dài 1 cm. Khi ghép chúng lại với nhau thành một khối lập phương lớn hơn, khối lập phương lớn này sẽ có cạnh dài 2 cm (vì 1 cm × 2 = 2 cm).

Khối lập phương lớn này có:

• Số mặt: 6 mặt
• Số đỉnh: 8 đỉnh
• Số cạnh: 12 cạnh

Giải thích:

• Số mặt (6 mặt): Mọi khối lập phương, bất kể kích thước, đều có 6 mặt hình vuông.
• Số đỉnh (8 đỉnh): Khối lập phương có 8 đỉnh, mỗi đỉnh là giao điểm của 3 cạnh.
• Số cạnh (12 cạnh): Khối lập phương có 12 cạnh nối các đỉnh với nhau.

Kết luận

Hy vọng rằng với những chia sẻ bên trên của KidsUP, ba mẹ có thể giúp bé nắm rõ hơn về hình dạng và đặc điểm của khối lập phương. Việc hiểu rõ và phân biệt khối lập phương với các hình khối khác sẽ là nền tảng vững chắc để các em tiếp tục học tập và khám phá thêm nhiều kiến thức hình học thú vị khác trong tương lai.