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别再死记公式!用“一桌年夜饭”讲透小学工程问题,孩子一听就懂:典型例题精讲

适用年级

五年级

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

为什么修路、做饭都要设成“1”?一次讲透工程问题的万能解法!

💡 阿星起步:基本工程问题 的底层逻辑

想象一下,你妈让你做一桌年夜饭,你一个人要忙活6小时。这时候,你喊来你爸帮忙,他厨艺差点,得花10小时。你俩一起干,多久能开饭?

这就是最经典的“工程问题”。它的本质,是研究“多人合作千一件事”到底能省多少时间。

那为什么要把工作总量设为“1”呢?咱们打个比方:

“一桌年夜饭”、“修一条路”、“写完一本作业”,这些都可以被看作一整个、完整的任务。数学上,最方便代表“一整个”的数字,就是“1”。设成1,后面所有计算都会变得无比清爽。

工作效率又是什么?就是你干活的速度!如果一个人单独完成全部工作(“1”)需要 \( t \) 天,那么他一天的速度(效率)自然就是 \( \frac{1}{t} \)。看,这就是效率 = 1 / 时间的由来。它表示“单位时间(如1天)能完成总工程的几分之几”。

最后,合作效率更简单了!一起干活,总速度当然是大家速度加起来。所以你和你爸的合作效率就是 \( \frac{1}{6} + \frac{1}{10} \)。

总结一下核心思想:把整个活看成“1”→ 用“1/时间”算出每个人的速度 → 把大家的速度相加得到合体速度 → 用“总活1”除以“合体速度”得到合作时间

🔥 三级跳挑战:从入门到大神

【入门例题】甲工程队单独修一条路需要10天,乙队单独修需要15天。如果两队合作,几天可以修完?

🌱

阿星拆解:

第一步:确立“1”。我们把“修完一条路”这个工程总量,设为 \( 1 \)。

第二步:求个人效率(速度)

  • 甲队10天干完总活“1”,所以甲队一天能干:\( 1 \div 10 = \frac{1}{10} \)。
  • 乙队15天干完总活“1”,所以乙队一天能干:\( 1 \div 15 = \frac{1}{15} \)。

第三步:求合作效率。两队合作,一天能干的两队活加一起:\( \frac{1}{10} + \frac{1}{15} \)。咱们通分算一下:\( \frac{3}{30} + \frac{2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6} \)。看,合作起来,一天能完成全部的 \( \frac{1}{6} \)。

第四步:求合作时间。总活是 \( 1 \),合作一天干 \( \frac{1}{6} \),那需要几天?就是 \( 1 \div \frac{1}{6} = 1 \times 6 = 6 \)(天)。

最终答案:两队合作,6天可以修完。

【进阶例题】一个水池,单开进水管4小时可以注满。单开排水管6小时可以排空一整池水。如果同时打开进水管和排水管,多少小时能把空水池注满?

⚠️

阿星敲黑板:这道题的陷阱在于,不是单纯的“合作”,而是一个在“加水”,一个在“放水”,它们的效果是相反的!排水管是在“搞破坏”,它的效率要从总效率里减掉

咱们一步步来:

第一步:确立“1”。把“注满一整池水”这个工作量,设为 \( 1 \)。

第二步:求个人效率

  • 进水管:4小时注满“1”,效率是 \( \frac{1}{4} \)(池/小时)。这是正效率
  • 排水管:6小时排空“1”,效率是 \( \frac{1}{6} \)(池/小时)。注意,它在注水这件事里是负效率

第三步:求“净”效率。两根管子同时开,一小时池子里的净增加水量是:\( \frac{1}{4} - \frac{1}{6} \)。计算一下:\( \frac{3}{12} - \frac{2}{12} = \frac{1}{12} \)。也就是说,每小时水池能净增加 \( \frac{1}{12} \) 池的水。

第四步:求注满时间。总工作量还是 \( 1 \)(池),除以净效率 \( \frac{1}{12} \):\( 1 \div \frac{1}{12} = 1 \times 12 = 12 \)(小时)。

最终答案:同时打开,需要12小时注满。

【拔高例题】抄写一份稿件,甲单独抄需要12小时,乙单独抄需要15小时。现在两人合作抄写,但中途甲因事离开了3小时,结果一共用了7小时才抄完。问甲中途离开了几个小时?(提示:可以用方程)

🚀

思维迁移:你看,场景变成了“中途有人离开”,好像变复杂了。但别怕!它的核心原型没变:还是总工作量“1”,还是甲乙各自有工作效率。我们可以换个角度想:甲实际工作的时间比乙少,他们各自完成的工作量加起来,正好等于总工作量“1”。

让我们用方程来梳理:

第一步:设未知数。题目问甲离开的时间,我们设甲实际工作了 \( x \) 小时。已知乙工作了完整的7小时。

第二步:表达效率和工作量

  • 甲效率:\( \frac{1}{12} \)
  • 乙效率:\( \frac{1}{15} \)
  • 甲完成的工作量:效率 × 时间 = \( \frac{1}{12} \times x \)
  • 乙完成的工作量:效率 × 时间 = \( \frac{1}{15} \times 7 \)

第三步:根据“总量为1”列方程。两人完成量之和等于1:
\[ \frac{x}{12} + \frac{7}{15} = 1 \]

第四步:解方程

先通分去分母,找12和15的最小公倍数60。

方程两边同时乘以60:\( 60 \times \frac{x}{12} + 60 \times \frac{7}{15} = 60 \times 1 \)

得到:\( 5x + 28 = 60 \)

移项:\( 5x = 60 - 28 \)

计算:\( 5x = 32 \)

解得:\( x = 6.4 \) (小时)

第五步:回答问题。甲实际工作了6.4小时,总时间是7小时,所以他离开的时间是:\( 7 - 6.4 = 0.6 \) 小时。换算成分钟:\( 0.6 \times 60 = 36 \) 分钟。

最终答案:甲中途离开了36分钟。

📝 阿星必背口诀:

工程总量常设1,效率倒数关系记。
合作效率直接加,总量除以效率即时间。
进水排水是特例,效率相减要警惕!

🚀 举一反三:变式挑战

变式一:模仿练习

打印一份文件,小张单独打需要20分钟,小王单独打需要30分钟。两人一起合作打印,需要多少分钟?

变式二:逆向思维

一项工程,甲乙合作8天可以完成。已知甲单独做需要12天完成,请问乙单独做需要多少天?

变式三:综合挑战

清扫一间教室,A组学生单独扫需要40分钟,B组学生单独扫需要60分钟。现在A组先单独扫了10分钟后,B组加入一起扫。从开始到扫完,一共用了多少分钟?


解析与答案

【详尽解析】

变式一解析:

  1. 设打印文件总量为 \( 1 \)。
  2. 小张效率:\( \frac{1}{20} \)。小王效率:\( \frac{1}{30} \)。
  3. 合作效率:\( \frac{1}{20} + \frac{1}{30} = \frac{3}{60} + \frac{2}{60} = \frac{5}{60} = \frac{1}{12} \)。
  4. 合作时间:\( 1 \div \frac{1}{12} = 12 \) (分钟)。

答案:12分钟。

变式二解析:

  1. 设工程总量为 \( 1 \)。
  2. 甲乙合作效率:\( 1 \div 8 = \frac{1}{8} \)。
  3. 甲效率:\( 1 \div 12 = \frac{1}{12} \)。
  4. 乙效率 = 合作效率 - 甲效率 = \( \frac{1}{8} - \frac{1}{12} = \frac{3}{24} - \frac{2}{24} = \frac{1}{24} \)。
  5. 乙单独做时间:\( 1 \div \frac{1}{24} = 24 \) (天)。

答案:24天。

变式三解析(核心提示): 这属于“先单独干,再合作”的题型。关键是算出A组先干的10分钟完成了多少工作量(\( \frac{1}{40} \times 10 \)),剩下的工作量(\( 1 - 已完成量 \))由两队合作完成。设合作时间为 \( x \) 分钟,根据“A已完成量 + 合作完成量 = 1”列方程求解。最后总时间 = 10分钟 + 合作时间 \( x \)。

答案:28分钟。(你可以自己动手算一遍验证哦!)

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