第 161 章 立体图形体积的深入探究

经过一段时间对立体图形的初步认识，水利学府的学子们在戴浩文的引领下，逐渐深入到立体图形体积计算的奇妙世界。

翌日清晨，戴浩文迈着沉稳的步伐走进教室。他手中拿着各种精心制作的教具，目光中透着坚定与期待。

“同学们，上一章我们对立体图形有了初步的了解，今天，我们将深入探讨它们体积的计算。”戴浩文的声音在安静的教室里清晰响起。

他首先拿起一个正方体的木块，说道：“我们先来看正方体，其体积的计算最为直接，边长乘以边长再乘以边长。假设这个正方体的边长为 a，那么它的体积 V 就等于 a 的三次方。”戴浩文一边说，一边在黑板上写下公式。

学子们纷纷点头，认真地在笔记上记录着。

接着，戴浩文拿起一个长方体的模型，“长方体与正方体相似，但边长不同。若长方体的长、宽、高分别为 l、w、h，那么它的体积 V 就是 l×w×h 。”

为了让学子们更好地理解，戴浩文给出了实际的例子：“假设我们要建造一个长方体的蓄水池，长为 10 尺，宽为 8 尺，高为 6 尺，那么它能容纳的水量，也就是体积，就是 10×8×6 = 480 立方尺。”

随后，戴浩文将目光转向圆柱体，他举起一个木制的圆柱体教具，说道：“圆柱体的体积计算稍微复杂一些。我们先来看，圆柱体可以看作是由无数个极薄的圆片堆叠而成。圆的面积大家都知道是 πr2，这里的 r 是圆柱体底面圆的半径。而圆柱体的高为 h，所以圆柱体的体积 V 就等于底面积乘以高，即 πr2h 。”

戴浩文在黑板上画出圆柱体的剖面图，详细地解释着每一个步骤。

“比如说，我们有一个底面半径为 3 尺，高为 5 尺的圆柱体水缸，那么它的体积就是 π×32×5 ，约等于 141.3 立方尺。”

这时，有学子提问：“先生，那圆锥体的体积又该如何计算呢？”

戴浩文笑了笑，回答道：“问得好。圆锥体的体积与圆柱体密切相关。如果一个圆锥体和一个圆柱体等底等高，那么圆锥体的体积是圆柱体体积的三分之一。所以圆锥体的体积 V 等于三分之一的底面积乘以高，即 1/3πr2h 。”

他拿起一个圆锥体和一个圆柱体进行对比演示，让学子们更直观地看到两者的关系。

“假设我们有一个底面半径为 2 尺，高为 6 尺的圆锥体麦堆，那么它的体积就是 1/3×π×22×6 ，约等于 25.12 立方尺。”

接下来，戴浩文给学子们布置了一些练习题，让他们通过实际计算来巩固所学的知识。学子们纷纷拿起笔，认真地计算着。

戴浩文在教室里巡视，不时停下来为学子们答疑解惑。他看到一位学子在计算圆柱体体积时出现了错误，便耐心地指出：“你看，这里的半径计算有误，要仔细再检查一下。”

在解答完学子们的问题后，戴浩文又回到讲台上，继续深入讲解：“同学们，在水利工程中，我们常常需要计算各种容器的体积，比如水闸的闸室、渠道的横断面等。准确地计算这些立体图形的体积，对于工程的设计和施工至关重要。”

“比如，我们要设计一个灌溉渠道，其横断面是一个上底为 4 尺，下底为 6 尺，高为 3 尺的梯形。我们先计算出梯形的面积，（4 + 6）× 3 ÷ 2 = 15 平方尺。如果渠道的长度为 50 尺，那么它的体积就是 15×50 = 750 立方尺。”

戴浩文一边讲解，一边在黑板上画出示意图，让学子们能够清晰地看到整个计算过程。

中午时分，阳光越发炽热，教室里的学子们却丝毫没有懈怠，仍然沉浸在立体图形体积的计算中。