【精品】六年级奥数培优教程讲义第25讲流水行船问题(教师版)
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1、第第 2 25 5 讲讲 流水行船问题流水行船问题 掌握流水行船的基本概念; 能够准确处理流水行船中相遇和追及的速度关系。 一、参考系速度一、参考系速度 通常我们所接触的行程问题可以称作为“参考系速度为 0”的行程问题,例如当我们 研究甲乙两人在一段公路上行走相遇时,这里的参考系便是公路,而公路本身是没有速度 的,所以我们只需要考虑人本身的速度即可。 二、参考系速度二、参考系速度“水速水速” 但是在流水行船问题中,我们的参考系将不再是速度为 0 的参考系,因为水本身也是 在流动的,所以这里我们必须考虑水流速度对船只速度的影响,具体为: 水速度=船速+水速;逆水速度=船速-水速。(可理解为和差问
2、题) 由上述两个式子我们不难得出一个有用的结论: 船速=(顺水速度+逆水速度)2; 水速=(顺水速度-逆水速度)2 此外,对于河流中的漂浮物,我们还会经常用到一个常识性性质,即:漂浮物速度= 流水速度。 三、流水行船问题中的相遇与追及三、流水行船问题中的相遇与追及 两只船在河流中相遇问题,当甲、乙两船(甲在上游、乙在下游)在江河里相向开出: 甲船顺水速度+乙船逆水速度=(甲船速+水速)(乙船速-水速)=甲船船速+乙船船速 同样道理,如果两只船,同向运动,一只船追上另一只船所用的时间,与水速无关. 甲船顺水速度-乙船顺水速度=(甲船速+水速)-(乙船速+水速)=甲船速-乙船速 也有:甲船逆水速度
3、-乙船逆水速度=(甲船速-水速)-(乙船速-水速)=甲船速-乙船速. 说明:两船在水中的相遇与追及问题同静水中的及两车在陆地上的相遇与追及问题一样, 与水速没有关系。 教学目标 知识梳理 考点一:基本的流水行船问题考点一:基本的流水行船问题 例例 1 1、甲、乙两港间的水路长 208 千米,一只船从甲港开往乙港,顺水 8 小时到达,从乙港返回甲港,逆水 13 小时到达,求船在静水中的速度和水流速度。 【解析】顺水速度:2088=26(千米/小时),逆水速度:20813=16(千米/小时),船速:(26+16) 2=21(千米/小时),水速:(2616)2=5(千米/小时) 例例 2 2、一位少
4、年短跑选手,顺风跑 90 米用了 10 秒,在同样的风速下逆风跑 70 米,也用了 10 秒,则在无风 时他跑 100 米要用 秒 【解析】本题类似于流水行船问题 根据题意可知,这个短跑选手的顺风速度为90109米/秒,逆风速度为70107米/秒,那么他在无风 时的速度为(97)28米/秒 在无风时跑 100 米,需要的时间为100812.5秒 例例 3 3、船往返于相距 180 千米的两港之间,顺水而下需用 10 小时,逆水而上需用 15 小时。由于暴雨后水速 增加,该船顺水而行只需 9 小时,那么逆水而行需要几小时? 【解析】本题中船在顺水、逆水、静水中的速度以及水流的速度都可以求出.但是
5、由于暴雨的影响,水速发 生变化,要求船逆水而行要几小时,必须要先求出水速增加后的逆水速度. 船在静水中的速度是:(18010+18015)2=15(千米/小时). 暴雨前水流的速度是:(18010-18015)2=3(千米/小时). 暴雨后水流的速度是:1809-15=5(千米/小时). 暴雨后船逆水而上需用的时间为:180(15-5)=18(小时) 例例 4 4、一条小河流过 A,B, C 三镇.A,B 两镇之间有汽船来往,汽船在静水中的速度为每小时 11 千米.B,C 两 镇之间有木船摆渡,木船在静水中的速度为每小时 3.5 千米.已知 A,C 两镇水路相距 50 千米,水流速度为每 小时
6、 1.5 千米.某人从 A 镇上船顺流而下到 B 镇,吃午饭用去 1 小时,接着乘木船又顺流而下到 C 镇,共用 8 小时.那么 A,B 两镇间的距离是多少千米? 【解析】如下画出示意图 典例分析 有AB段顺水的速度为11+1.5=12.5千米/小时,有BC段顺水的速度为3.5+1.5=5千米/小时 而从AC 全程的行驶时间为 8-1=7 小时 设 AB 长x千米,有 50 7 12.55 xx ,解得x=25 所以 A,B 两镇间的距离是 25 千米. 例例 5 5、 甲、 乙两船分别从A港顺水而下至480千米外的B港, 静水中甲船每小时行56千米, 乙船每小时行40 千米,水速为每小时8千
7、米,乙船出发后1.5小时,甲船才出发,到B港后返回与乙迎面相遇,此处距A港 多少千米? 【解析】甲船顺水行驶全程需要:480(568)7.5(小时),乙船顺水行驶全程需要:480(408)10(小 时)甲船到达B港时,乙船行驶1.57.59(小时),还有1小时的路程(48 千米),即乙船与甲船的相遇 路程甲船逆水与乙船顺水速度相等,故相遇时在相遇路程的中点处,即距离B港 24 千米处,此处距离 A港48024456(千米). 注意:关键是求甲船到达B港后乙离B港还有多少距离解决后,要观察两船速度关系,马上豁然开 朗。这正是此题巧妙之处,如果不找两船速度关系也能解决问题,但只是繁琐而已,奥数特点
8、就是体现四 两拨千斤中的巧劲. 考点二:相遇与追及问题考点二:相遇与追及问题 例例 1 1、A、 B 两码头间河流长为 220 千米,甲、乙两船分别从 A、 B 码头同时起航如果相向而行 5 小 时相遇,如果同向而行 55 小时甲船追上乙船求两船在静水中的速度 【解析】相向而行时的速度和等于两船在静水中的速度之和,同向而行时的速度差等于两船在静水中的速 度之差,所以,两船在静水中的速度之和为: 220 5= 44(千米/时),两船在静水中的速度之差为:220 55 =4(千米/时),甲船在静水中的速度为: (44 4) 2 =24(千米/时),乙船在静水中的速度为: (44 4) 2 =20(
9、千米/时) 例例 2 2、甲、乙两艘小游艇,静水中甲艇每小时行2.2千米,乙艇每小时行1.4千米现甲、乙两艘小游艇于同 一时刻相向出发,甲艇从下游上行,乙艇从相距 18 千米的上游下行,两艇于途中相遇后,又经过 4 小时, 甲艇到达乙艇的出发地问水流速度为每小时多少千米? 【解析】两游艇相向而行时,速度和等于它们在静水中的速度和,所以它们从出发到相遇所用的时间为 18(2.21.4)5小时相遇后又经过 4 小时,甲艇到达乙艇的出发地,说明甲艇逆水行驶 18 千米需要 549小时,那么甲艇的逆水速度为1892(千米/小时),那么水流速度为2.220.2(千米/小时). 例例 3 3、某人畅游长江
10、,逆流而上,在A处丢失一只水壶,他向前又游了20分钟后,才发现丢失了水壶,立 即返回追寻,在离A处2千米的地方追到,则他返回寻水壶用了多少分钟? 【解析】 此人丢失水壶后继续逆流而上20分钟, 水壶则顺流而下, 两者速度和此人的逆水速度水速此 人的静水速度水速水速此人的静水速度,此人与水壶的距离两者速度和时间此人发现水壶丢失 后返回,与水壶一同顺流而下两者速度差等于此人的静水速度,故等于丢失水壶后至返回追寻前的两者 速度和,而追及距离即此人发现水壶丢失时与水壶的距离,所以追及时间等于丢失水壶后至发现丢失并返 回追寻的这一段时间,即20分钟 例例 4 4、一条河上有甲、乙两个码头,甲在乙的上游
11、50 千米处。客船和货船分别从甲、乙两码头出发向上游 行驶,两船的静水速度相同且始终保持不变。客船出发时有一物品从船上落入水中,10 分钟后此物距客船 5 千米。客船在行驶 20 千米后折向下游追赶此物,追上时恰好和货船相遇。求水流的速度。 【解析】51/6=30(千米/小时),所以两处的静水速度均为每小时 30 千米。 5030=5/3(小时),所以货 船与物品相遇需要 5/3 小时,即两船经过 5/3 小时候相遇。 由于两船静水速度相同,所以客船行驶 20 千 米后两船仍相距 50 千米。 50(30+30)=5/6(小时),所以客船调头后经过 5/6 小时两船相遇。 30-20(5/3-
12、5/6)=6(千米/小时),所以水流的速度是每小时 6 千米。 例例 5 5、江上有甲、乙两码头,相距 15 千米,甲码头在乙码头的上游,一艘货船和一艘游船同时从甲码头和 乙码头出发向下游行驶,5 小时后货船追上游船。又行驶了 1 小时,货船上有一物品落入江中(该物品可 以浮在水面上),6 分钟后货船上的人发现了,便掉转船头去找,找到时恰好又和游船相遇。则游船在静 水中的速度为每小时多少千米? 【解析】此题可以分为几个阶段来考虑。第一个阶段是一个追及问题。在货舱追上游船的过程中,两者的 追及距离是 15 千米,共用了 5 小时,故两者的速度差是 155=3 千米。由于两者都是顺水航行,故在 静
13、水中两者的速度差也是 3 千米。在紧接着的 1 个小时中,货船开始领先游船,两者最后相距 31=3 千 米。这时货船上的东西落入水中,6 分钟后货船上的人才发现。此时货船离落在水中的东西的距离已经是 货船的静水速度1/10 千米,从此时算起,到货船和落入水中的物体相遇,又是一个相遇问题,两者的速 度之和刚好等于货船的静水速度,所以这段时间是货船的静水速度*1/10货船的静水速度=1/10 小时。按 题意,此时也刚好遇上追上来的游船。货船开始回追物体时,货船和游船刚好相距 3+3*1/10=33/10 千米, 两者到相遇共用了 1/10 小时,帮两者的速度和是每小时 33/101/10=33 千
14、米,这与它们两在静水中的 速度和相等。(解释一下)又已知在静水中货船比游船每小时快 3 千米,故游船的速度为每小时(33-3) 2=15 千米。 三、用比例解行程题三、用比例解行程题 例例 1 1、一艘轮船顺流航行 120 千米,逆流航行 80 千米共用 16 时;顺流航行 60 千米,逆流航行 120 千 米也用 16 时。求水流的速度。 【解析】两次航行都用 16 时,而第一次比第二次顺流多行 60 千米,逆流少行 40 千米,这表明顺流行 60 千米与逆流行 40 千米所用的时间相等, 即顺流速度是逆流速度的 1.5 倍。 将第一次航行看成是 16 时 顺流航行了 120801.5240
15、(千米),由此得到顺流速度为 2401615(千米时),逆流速度为 151.5=10(千米时),最后求出水流速度为(1510)22.5(千米时)。 例例 2 2、某人乘船由A地顺流而下到达B地,然后又逆流而上到达同一条河边的C地,共用了 3 小时已知 船在静水中的速度为每小时 8 千米,水流的速度为每小时 2 千米如果A、C两地间的距离为 2 千米,那 么A、B两地间的距离是多少千米? 【解析】此题没有明确指出C的位置,所以应该分情况进行讨论根据题意,船在顺流时行 1 千米需要 1 1(82) 10 小时, 逆流时行1 千米需要 1 1(82) 6 小时 如果C地在AB之间,则船继续逆流而上到
16、达A 地所用的总时间为 11 323 63 小时, 所以此时A、B两地间的距离为: 111 3()12.5 3106 千米 如果A地 在BC之间,则船逆流而上到达A地所用的时间为 12 322 63 小时,所以此时A、B两地间的距离为: 211 2()10 3106 千米故A、B两地间的距离为12.5千米或者 10 千米 例例 3 3、一只小船从甲地到乙地往返一次共用 2 小时,回来时顺水,比去时的速度每小时多行驶 8 千米,因此 第二小时比第一小时多行驶 6 千米那么甲、乙两地之间的距离是多少千米? 【解析】后一小时比前一小时多行 6 千米,说明前一小时小船逆水行驶,差 3 千米走完全程后一
17、小时小 船逆水走 3 千米,顺水走了一个全程因为顺水、逆水速度每小时差 8 千米,所以若小船一小时全顺水走, 应比行程时的第一小时多行 8 千米,也就是比一个全长多 5 千米再与小船第二小时行驶做比较,我们就 得到小船顺水走 5 千米的时间与逆水走 3 千米的时间相同,这个时间我们认为是 1 份在一份时间内,顺 水与逆水所行距离差 2 千米,一小时差 8 千米,所以一小时内有 82=4 份时间由此得出小船顺水一小时 走 54=20 干米,逆水一小时走 34=12 千米因为小船在第一小时始终逆水,比全程少走 3 千米,所以 从甲地到乙地为 121+3=15 千米 例例 4 4、甲、乙两地相距30
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