小学5年生の算数|体積

直方体の体積は、
どうして「たて×横×高さ」?

小さな立方体を並べて、積み重ねて、体積の公式ができる理由を自分で確かめましょう。

STEP 1|体積の意味

体積は、空間を占める大きさ

ものが空間の中で占める大きさを体積といいます。1辺が1cmの立方体の体積を、1cm³(1立方センチメートル)といいます。

1cm1cm1cm
1cm × 1cm × 1cm = 1cm³

STEP 2|積み重ねて考える

1段に何個? 何段ある?

横4cm、たて3cm、高さ2cmの直方体を、1cm³の立方体でつくります。1個から始めて、横に並べ、奥に広げ、最後に2段目を積んでみましょう。

1段には4×3=12個。2段なら12×2=24個です。だから、体積は24cm³になります。

STEP 3|公式を見つける

「1段の個数 × 段数」が公式になる

1段の立方体の個数はたて×横で求められます。それが高さの分だけ積み重なります。

直方体の体積 = たて × 横 × 高さ

ここで、直方体の底の面の面積を「底面積(ていめんせき)」といいます。横4cm、たて3cmなら、底面積は4 × 3 = 12cm²です。

この底面積と同じ大きさの層が、高さ2cmの分だけ2段重なっています。だから、12 × 2 = 24cm³になります。

直方体の体積 = 底面積 × 高さ

つまり、(横 × たて)× 高さということです。掛け算の順序を変えても体積は同じになります。

STEP 4|大きさを変えてみよう

辺の長さが変わると、体積はどうなる?

数字を変えると、直方体の形と、1cm³の立方体の個数が変わります。「中の立方体を表示」で、並び方も確かめられます。

1〜5cmの整数で操作できます。図は斜め上から見た模式図です。

STEP 5|立方体の体積

3つの辺が同じ長さなら?

立方体は、たて・横・高さがすべて同じ長さです。1辺3cmの立方体なら、1段に3×3=9個、それが3段あります。

立方体の体積 = 1辺 × 1辺 × 1辺
3 × 3 × 3 = 27cm³

STEP 6|体積の単位

cm³とm³の関係

1辺1mの立方体の体積は1m³(1立方メートル)です。1mは100cmなので、3つの辺をcmで表すと100cmずつになります。

1m³ = 100cm × 100cm × 100cm
= 1,000,000cm³

単位をそろえてから計算しましょう。なお、箱などの容積は、入れ物の内側に入る量のことです。

まとめ

体積は「1段の個数 × 段数」

直方体の体積 = たて × 横 × 高さ

直方体の体積 = 底面積 × 高さ

立方体の体積 = 1辺 × 1辺 × 1辺

公式を覚えるだけでなく、1cm³の立方体がいくつ入るかを考えることが大切です。

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