請輸入長方體的長、寬、高。會顯示表面積((長 × 寬 + 長 × 高 + 寬 × 高) × 2),以及 m² 與 cm² 的單位換算。
這個頁面可以做什麼
- 只要輸入長、寬、高 3 個長度,就能當場求出長方體的表面積(6 個面的面積總和)
- 同時顯示面積的單位換算(用 cm 輸入時換成 m²,用 m 輸入時換成 cm²)
- 計算結果也會用 3D 圖形顯示,可以用滑鼠拖曳轉一圈,確認「加總了哪些面」
- 淺顯易懂的公式解說,以及可直接複製到 Excel、Google 試算表、Python 的公式,也都整理在這個頁面
這個計算有什麼用?
要包一個長 20 cm、寬 30 cm、高 10 cm 的盒子,盒子的表面積是 \((20 \times 30 + 20 \times 10 + 30 \times 10) \times 2 = 2200\,\mathrm{cm^2}\)。
實際的包裝紙還需要反折和重疊的部分,準備表面積的 1.3~1.5 倍左右比較安心。買紙之前就能判斷「手邊的紙夠不夠」,靠的就是這個計算。
網購常用的中型紙箱(長 31 cm、寬 43 cm、高 24 cm),用到的紙板面積以表面積計算是 \((31 \times 43 + 31 \times 24 + 43 \times 24) \times 2 = 6218\,\mathrm{cm^2}\),約 0.62 m²(實際上還要加上黏貼的部分)。
一次生產上萬個箱子的廠商,表面積的些微差異就會直接影響材料費,所以經常在設計時尋找「體積相同但表面積較小的尺寸」。
把長(深度)3.6 m、寬 2.7 m、高 2.4 m 的房間看作長方體,要漆 4 面牆和天花板時,油漆面積是牆面 \((3.6 + 2.7) \times 2 \times 2.4 = 30.24\,\mathrm{m^2}\) + 天花板 \(3.6 \times 2.7 = 9.72\,\mathrm{m^2}\),約 40 m²(地板不漆,所以是表面積扣掉地板的部分;實際上還要再扣掉門窗的面積)。
油漆罐上會標示「塗一層約可塗 ○ m²」,知道油漆面積,購買前就能算出需要幾罐。
熱是從表面進出的,所以散失的熱量大致和表面積成正比。長 35 cm、寬 60 cm、高 35 cm 的保冰桶,接觸外部空氣的面積以表面積計算是 \((35 \times 60 + 35 \times 35 + 60 \times 35) \times 2 = 10850\,\mathrm{cm^2}\),竟有約 1.1 m²。
體積相同時,表面積越小(越接近正方體)的形狀越能保冷;家電和建築物需要多少隔熱材,也由表面積決定。這個計算就是這些判斷的基礎。
電鍍、塗裝的加工費常以「處理的表面積」為計價基準,所以報價的第一步就是計算表面積。長 10 cm、寬 5 cm、高 2 cm 的板狀零件,表面積是 \((10 \times 5 + 10 \times 2 + 5 \times 2) \times 2 = 160\,\mathrm{cm^2}\)。
這個零件電鍍 1000 個,合計就是 16 m² 的處理量。像這樣,也能直接用在生產計畫和藥劑用量的計算上。
公式與圖示
符號與用語解說
符號
| \(S\) | S | 常用來表示面積的符號。本頁用來表示長方體的表面積。可以聯想英文的 surface area(表面積)或 square(方形)來記。 |
| \(l\) | l | 長(深度),取自英文 length(長度)的字首。 |
| \(w\) | w | 寬,取自英文 width(寬度)的字首。 |
| \(h\) | h | 高,取自英文 height(高度)的字首。 |
| \(S_1\) | S 1 | 底面積(底面長方形的面積)。本頁中 \(S_1 = l \times w\)。為了和表面積的 \(S\) 區分,加上編號表示。 |
| \(L\) | L(大寫) | 底面周長(底面一圈的長度)。底面是長 \(l\)、寬 \(w\) 的長方形時,\(L = (l + w) \times 2\)。 |
| \(\mathrm{cm^2}\) | 平方公分 | 面積的單位。邊長 1 cm 的正方形的面積是 1 cm²,讀作「平方公分」,要和體積的 cm³(立方公分)區分。 |
| \(\mathrm{m^2}\) | 平方公尺 | 面積的單位。邊長 1 m 的正方形的面積是 1 m²,且 \(1\,\mathrm{m^2} = 10000\,\mathrm{cm^2}\)。 |
用語
| 長方體 | 6 個面都是長方形(也可以有正方形)所組成的盒子形狀。面紙盒、磚塊、魚缸等,是生活中最常見的立體。 |
| 表面積 | 立體整個表面的面積。長方體的表面積就是 6 個面的面積全部加起來。考慮「包裝、油漆、貼膜」的用量時會用到。 |
| 展開圖 | 把立體剪開、攤平的圖。長方體的展開圖由 6 個長方形組成,面積總和就是表面積。 |
| 底面積 | 立體底面的面積。長方體的底面積就是底面長方形的面積(長 × 寬)。算表面積時,要當作「底面和上蓋 2 個面」乘以 2。 |
| 側面積 | 立體周圍側面的面積總和。角柱的側面攤開後是 1 個長方形,所以可以用「底面周長 × 高」求出。 |
| 角柱 | 底面是多邊形,以相同的形狀筆直往上疊成的立體。長方體是「底面為長方形的四角柱」,屬於角柱的一種。 |
| 單位換算 | 把同一個量改用別的單位表示。面積的重點是:長度換算率(1 m=100 cm)的平方,就是面積的換算率(1 m²=10000 cm²)。 |
建議先了解的基礎知識
為了讓您「理解意義」地使用本頁的計算,這裡整理了事先了解會更好懂的基礎知識。
| 乘法和加法的混合計算(國小二~四年級,7~10 歲) |
|
| 長方形的面積(國小四年級,9~10 歲) |
|
| 長方體與正方體、展開圖(國小) |
|
| 角柱的表面積(國小高年級,10~12 歲) |
|
| 小數的乘法(國小五年級,10~11 歲) |
|
用 Excel 計算的方法
| 長 | 20 |
| 寬 | 30 |
| 高 | 10 |
| 長方體的表面積 | =(B1*B2+B1*B3+B2*B3)*2 |
| 長 | 20 |
| 寬 | 30 |
| 高 | 10 |
| 底面積 | =B1*B2 |
| 底面周長 | =(B1+B2)*2 |
| 側面積 | =B5*B3 |
| 長方體的表面積 | =B4*2+B6 |
| 以 cm² 表示的表面積 | 2200 |
| 以 m² 表示的表面積 | =B1/10000 |
公式裡的「B1」「B2」意思是「使用該儲存格裡的數值」,「*」是乘號,「/」是除號,「+」是加號。
例如第一個表格的 B4 會顯示 (20 × 30 + 20 × 10 + 30 × 10) × 2 = 2200(因為用 cm 輸入,所以是 cm²)。第二個表格的 B7 也是 2200,第三個表格的 B2 是 0.22(m²)。只要把輸入欄的數值改成您自己的長度即可使用。
用 Google 試算表計算的方法
| 長 | 20 |
| 寬 | 30 |
| 高 | 10 |
| 長方體的表面積 | =(B1*B2+B1*B3+B2*B3)*2 |
| 長 | 20 |
| 寬 | 30 |
| 高 | 10 |
| 底面積 | =B1*B2 |
| 底面周長 | =(B1+B2)*2 |
| 側面積 | =B5*B3 |
| 長方體的表面積 | =B4*2+B6 |
| 以 cm² 表示的表面積 | 2200 |
| 以 m² 表示的表面積 | =B1/10000 |
用 Python 計算的方法
tate = 20 # 長(這個例子是 cm)
yoko = 30 # 寬(和長用相同的單位)
takasa = 10 # 高(和長用相同的單位)
# 長方體的表面積(3 種面的面積總和 × 2,這個例子是 cm2)
area = (tate * yoko + tate * takasa + yoko * takasa) * 2
area_m2 = area / 10000 # 用 cm 輸入時,換成 m2 的表面積
print(f"長方體的表面積:{area} cm2")
print(f"換成 m2:{area_m2} m2")
用 LaTeX 等數學式語言的寫法(可直接複製)
S = (l × w + l × h + w × h) × 2
S = (l \times w + l \times h + w \times h) \times 2
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<mo stretchy="false">(</mo>
<mi>l</mi>
<mo>×</mo>
<mi>w</mi>
<mo>+</mo>
<mi>l</mi>
<mo>×</mo>
<mi>h</mi>
<mo>+</mo>
<mi>w</mi>
<mo>×</mo>
<mi>h</mi>
<mo stretchy="false">)</mo>
<mo>×</mo>
<mn>2</mn>
</mrow>
</math>
S = (l xx w + l xx h + w xx h) xx 2
2*(l*w + l*h + w*h)
S := 2*(l*w + l*h + w*h);
S = 2*(l*w + l*h + w*h);
S = (l × w + l × h + w × h) × 2
S = S₁ × 2 + L × h
S = S_1 \times 2 + L \times h
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mn>1</mn></msub>
<mo>×</mo>
<mn>2</mn>
<mo>+</mo>
<mi>L</mi>
<mo>×</mo>
<mi>h</mi>
</mrow>
</math>
S = S_1 xx 2 + L xx h
s1*2 + L*h
S := S1*2 + L*h;
S = S1*2 + L*h;
S = S_1 × 2 + L × h
S[m²] = S[cm²] ÷ 10000
S_{\mathrm{m^2}} = S_{\mathrm{cm^2}} \div 10000
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">m</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>=</mo>
<msub><mi>S</mi><mrow><msup><mi mathvariant="normal">cm</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msub>
<mo>÷</mo>
<mn>10000</mn>
</mrow>
</math>
S_(m^2) = S_(cm^2) -: 10000
sCm2/10000
sM2 := sCm2/10000;
s_m2 = s_cm2/10000;
S(m²) = S(cm²)/10000
請 ChatGPT 幫忙計算的方法
你是數學的計算助理。請務必實際執行 Python 程式碼來進行以下計算,並且只根據執行結果的數值回答(不要用心算或推測回答)。 有一個長 20 cm、寬 30 cm、高 10 cm 的長方體禮物盒。 請分別求出: 1. 這個盒子的表面積是多少 cm² 2. 這個表面積換成 m² 是多少 請列出使用的公式和執行結果的數值。
使用方法
-
1輸入數值在輸入欄中輸入要計算的數值
-
2計算按下「計算」按鈕
-
3查看結果計算結果會立即顯示。計算的思路和公式的解說,也都能在同一個頁面查看
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