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小学数学工程问题详解:不会做?只因你没把工作量看作“1” | 阿星图解数学: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

工程问题(1):当“一条路”不知道有多长

💡 阿星解密:为什么总把工作量设为“1”?

想象一下,光头强接到一个电话:“喂,我要修一条路,你来干吧!” 但电话那头没说这条路到底有多长。光头强懵了,这怎么算要干多久啊?

这时,聪明的阿星说:“既然不知道它有多长,我们就当它是一条‘标准路’,把它看作一个整体,它的长度就是 ‘1’。”

这就像把一整块蛋糕、一整项工程、一整池水,都看作一个完整的“1”。我们不再纠结具体的米数、方数,而是去研究每天能完成这个“1”的几分之几——这就是“工作效率”。

👀 看图说话:把一条“不知道多长的路”变成单位“1”

一条未知长度的路 = 1 效率:1/10 效率:1/15

关键点拨:
图中的两个数字“1/10”“1/15”就是“隐形”的关键!它们不是具体长度,而是工作效率。甲“1/10”表示甲一天能修完整条路的十分之一。把总工作量设为“1”后,我们就能用分数来清晰、统一地表示每个人干活的速度了。

🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通

【母题演示】修一条路,甲单独修需要10天,乙单独修需要15天。如果两人合作,需要几天完成?

🔍

阿星的显微镜(画图验证):

我们把人脑想象成一台慢速摄影机,看看他们合作一天会发生什么:

把路(总量“1”)想象成一条10格长的进度条(因为甲要10天)。
甲一天能涂满1格(效率1/10)。
乙呢?他需要15天,所以他一天能涂满 10 ÷ 15 ≈ 0.667格(效率1/15)。
两人合作一天,能涂满:1格 + 0.667格 = 1.667格。

涂满全部10格(即完成“1”)需要几天?
10格 ÷ 1.667格/天 ≈ 6天。

标准算式:

1. 设总工作量为“1”。

2. 甲的工作效率:\( \frac{1}{10} \);乙的工作效率:\( \frac{1}{15} \)。

3. 合作效率:\( \frac{1}{10} + \frac{1}{15} = \frac{3}{30} + \frac{2}{30} = \frac{5}{30} = \frac{1}{6} \)。

4. 合作时间:\( 1 \div \frac{1}{6} = 6 \) (天)。

✅ 看,和我们“慢动作”数格子得到的结果一样!

【易错陷阱】一项工程,甲队单独做20天完成,乙队单独做30天完成。甲队先单独做5天后,剩下的两队合作,还需要几天完成?

⚠️

阿星的避雷针:

大多数人会怎么错:直接用 \( 1 \div (\frac{1}{20} + \frac{1}{30}) \) 计算合作天数,忘记减去甲已经做完的那部分!

图解陷阱:

甲做5天 剩下工作量 = ?

陷阱就在于,两人要合作的不再是整个“1”,而是被甲“咬了一口”之后剩下的那部分。如果还按总量“1”去算,就等于让两人多干了活。

正确思路:

1. 总工作量仍是“1”。甲5天完成:\( \frac{1}{20} \times 5 = \frac{1}{4} \)。

2. 剩余工作量:\( 1 - \frac{1}{4} = \frac{3}{4} \)。(这是合作时要面对的“新总量”)

3. 合作效率:\( \frac{1}{20} + \frac{1}{30} = \frac{1}{12} \)。

4. 合作时间:\( \frac{3}{4} \div \frac{1}{12} = \frac{3}{4} \times 12 = 9 \) (天)。

【高手进阶】一个水池,有甲、乙两个进水管,单开甲管12小时能注满,单开乙管8小时能注满。同时打开两管,但水池底部有一个漏水的丙管,6小时能将满池水漏完。问三管齐开,多少小时能注满水池?

🚀

思维迁移:

这不就是一道“另类”的工程问题吗?把注水看作“正效率”(做加法),把漏水看作“负效率”(做减法)。水池的总容量就是工作量“1”。

总量 = 1 甲 (+1/12) 乙 (+1/8) 丙 (-1/6)

1. 甲管效率:\( +\frac{1}{12} \)
2. 乙管效率:\( +\frac{1}{8} \)
3. 丙管效率:\( -\frac{1}{6} \)(因为是漏掉,所以是减少)
4. 净效率(三管齐开):\( \frac{1}{12} + \frac{1}{8} - \frac{1}{6} = \frac{2}{24} + \frac{3}{24} - \frac{4}{24} = \frac{1}{24} \)
5. 注满时间:\( 1 \div \frac{1}{24} = 24 \) (小时)。

看,只要抓住“总工作量为1”“工作效率可正可负”这个核心,看似复杂的水池问题也迎刃而解!

📝 阿星的定海神针(口诀):

工程总量设为1,效率相加是钥匙。
遇事不决先画图,剩余总量看清楚!

🚀 举一反三:巩固练习

练习一

(基础复现)打印一份稿件,小张单独打需要6小时,小王单独打需要8小时。两人合作,几小时可以完成?

练习二

(陷阱识别)搬运一批货物,甲单独搬要18小时,乙单独搬要12小时。甲先搬了3小时后,乙才来帮忙。两人一起搬,还要几小时搬完?

练习三

(生活应用)教室做大扫除,单独让一组同学扫需要40分钟,单独让二组同学扫需要60分钟。今天先让一组扫了15分钟后,有事离开,剩下的由二组单独完成。二组还需要扫多少分钟?


📚 答案与解析

【答案速查】练习一:\( \frac{24}{7} \) 或 \( 3\frac{3}{7} \) 小时;练习二:6小时;练习三:30分钟。

【解析】

练习一:合作效率:\( \frac{1}{6} + \frac{1}{8} = \frac{7}{24} \);合作时间:\( 1 \div \frac{7}{24} = \frac{24}{7} \) (小时)。

练习二:甲3小时完成 \( \frac{1}{18} \times 3 = \frac{1}{6} \);剩余工作量:\( 1 - \frac{1}{6} = \frac{5}{6} \);合作效率:\( \frac{1}{18} + \frac{1}{12} = \frac{5}{36} \);合作时间:\( \frac{5}{6} \div \frac{5}{36} = 6 \) (小时)。

练习三:一组15分钟完成 \( \frac{1}{40} \times 15 = \frac{3}{8} \);剩余工作量:\( 1 - \frac{3}{8} = \frac{5}{8} \);二组单独做,效率为 \( \frac{1}{60} \);所需时间:\( \frac{5}{8} \div \frac{1}{60} = \frac{5}{8} \times 60 = 37.5 \) (分钟)。⚠️注意:这里单位是分钟,所以答案是37.5分钟。但原题问的是“多少分钟”,所以是 \( \frac{75}{2} \) 或 37.5 分钟。检查发现,若一组效率1/40(以小时计),15分钟即1/4小时,完成 \( \frac{1}{40} \times \frac{1}{4} = \frac{1}{160} \),这样算复杂。更佳方式:统一以“分钟”为单位,设总工作量为1。则一组效率为1/40,二组效率为1/60。一组15分钟完成 \( \frac{15}{40} = \frac{3}{8} \),剩余 \( \frac{5}{8} \),二组需要 \( \frac{5}{8} \div \frac{1}{60} = 37.5 \) 分钟。保留分数为 \( \frac{75}{2} \) 分钟。为更符合生活,可答 37.5分钟

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