背向行程难题一头雾水?阿星老师用3个比喻+3道题让你彻底搞懂!:典型例题精讲
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2025-12-20
背向行程难题终结者:零基础也能秒懂的“背对背”数学!
💡 阿星起步:背向行程 的底层逻辑
想象一下,你和朋友背对背站在一起,然后同时迈开步子往前走。会发生什么?
你们之间的距离会越来越远,而且这个距离变远的速度,是你们俩速度的叠加。你每秒走 \(1\) 米,朋友每秒走 \(1.5\) 米,那么一秒钟后,你们之间的距离就增加了 \(1 + 1.5 = 2.5\) 米。这个“叠加的速度”,就是我们解决问题的核心钥匙——速度和。
这和我们学过的“面对面相遇”问题,本质上是同一个数学模型!面对面走,是速度和让距离减少;背对背走,是速度和让距离增加。一个像磁铁相吸,一个像弹簧崩开,但算的都是“速度和”与“时间”的戏码。所以,只要你理解了“速度和”,无论是相向(面对面)还是背向(背对背),解题思路完全一样!
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】阿星和小红在公园的同一点,同时背向而行。阿星的速度是 \(4\) 米/秒,小红的速度是 \(6\) 米/秒。请问 \(10\) 秒后,两人相距多少米?
阿星拆解:
1. 理解状态:我们俩“背对着走开”,距离在增加。
2. 找到核心:距离增加多快?看速度和!我的速度 \(v_1 = 4\),小红的速度 \(v_2 = 6\)。
3. 计算速度和:\(v_1 + v_2 = 4 + 6 = 10\)(米/秒)。这表示每过1秒,我俩距离就增加10米。
4. 应用公式:总相距路程 = 速度和 × 时间。
5. 代入计算:总距离 = \(10\)(米/秒) × \(10\)(秒) = \(100\) 米。
✅ 所以,10秒后,我们相距 \(100\) 米。
【进阶例题】甲、乙两人从广场中心背向跑步。甲的速度是 \(200\) 米/分钟,乙的速度是 \(14.4\) 千米/小时。两人跑了 \(3\) 分钟后,相距多少米?
阿星敲黑板:
陷阱警报! 看到速度单位了吗?甲是“米/分钟”,乙是“千米/小时”。单位不统一,直接相加就是错的!必须先把它们变成同一单位。
1. 统一单位(建议都化到“米/分钟”):
甲的速度:\(v_{\text{甲}} = 200\) 米/分钟。(这个不用动)
乙的速度:\(14.4\) 千米/小时 = \(14400\) 米/ \(60\) 分钟 = \(240\) 米/分钟。
(计算步骤:\(14.4 \times 1000 = 14400\) 米, \(1小时=60分钟\), \(14400 \div 60 = 240\))
2. 计算速度和:\(v_{\text{甲}} + v_{\text{乙}} = 200 + 240 = 440\)(米/分钟)。
3. 应用公式:总距离 = 速度和 × 时间。时间已经给了 \(3\) 分钟。
4. 代入计算:总距离 = \(440 \times 3 = 1320\) (米)。
✅ 所以,3分钟后,两人相距 \(1320\) 米。记住,计算前先看单位!
【拔高例题】一个环形跑道长 \(400\) 米,阿星和小明在跑道上相反方向(即背向)的起点同时出发。阿星每秒跑 \(5\) 米,小明每秒跑 \(3\) 米。他们第一次相遇时,阿星跑了多少米?
思维迁移:
这道题换了个“环形跑道”的马甲,但本质变了吗?没有!
1. 理解“相遇”:在环形跑道上背向而行,他们要相遇,可以想象成:把环形跑道在两人起点处“剪开并拉直”。他们虽然实际在绕圈,但从“相遇”这个结果看,可以理解为两人从一条线段的两端面对面走,共同走完这条 \(400\) 米的线段吗?不对! 仔细想,他们是背对着从同一个点(拉直后的线段中点)出发,然后相遇。更简单的理解是:他们一起跑,要共同完成一整圈 \(400\) 米的距离,才能相遇。
2. 抓住核心:无论怎么理解,从开始到第一次相遇,两人跑的路程之和,等于跑道一圈的长度 \(400\) 米。这就是“背向而行”的经典结论!路程和 = 速度和 × 相遇时间。
3. 解题步骤:
a. 求速度和:\(5 + 3 = 8\) (米/秒)。
b. 求相遇时间:总路程和 \(400\) 米 ÷ 速度和 \(8\) 米/秒 = \(50\) 秒。
c. 求阿星跑的路程:阿星速度 \(5\) 米/秒 × 相遇时间 \(50\) 秒 = \(250\) 米。
✅ 所以,第一次相遇时,阿星跑了 \(250\) 米。看,虽然场景变成环形,但“背向而行,路程和等于一圈”这个模型,和我们最开始学的“背对着走,距离越来越远”的模型,心脏(速度和)是一样的!
📝 阿星必背口诀:
背向相向,核心一样;
速度相加,时间乘上;
距离之和,轻松在望。
🚀 举一反三:变式挑战
两辆玩具车从同一起点背向开出,A车速度 \(0.8\) 米/秒,B车速度 \(1.2\) 米/秒。\(15\) 秒后,两车相距多远?
甲、乙两人从营地背向骑行,甲的速度是 \(15\) km/h,乙的速度是 \(18\) km/h。骑行一段时间后,两人相距 \(49.5\) km。请问他们骑行了多少小时?
一个周长为 \(600\) 米的圆形花园,小张和小王在花园直径的两端同时出发,沿花园边背向散步。小张每分钟走 \(40\) 米,小王每分钟走 \(60\) 米。他们第一次在花园边相遇时,小王比小张多走了多少米?
解析与答案
【详尽解析】
变式一(模仿练习)答案: \(30\) 米。
解析:速度和 = \(0.8 + 1.2 = 2\) 米/秒。距离 = \(2 \times 15 = 30\) 米。
变式二(逆向思维)答案: \(1.5\) 小时。
解析:速度和 = \(15 + 18 = 33\) km/h。时间 = 总距离 \(49.5\) km ÷ 速度和 \(33\) km/h = \(1.5\) 小时。
变式三(综合挑战)答案: \(120\) 米。
核心提示: 这还是背向行程问题。第一次相遇,两人路程之和为花园周长 \(600\) 米。先利用速度和求出相遇时间:\(600 \div (40+60) = 6\) 分钟。然后分别计算路程:小张 \(40 \times 6 = 240\) 米,小王 \(60 \times 6 = 360\) 米。最后求差:\(360 - 240 = 120\) 米。
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