数学“小白”秒懂!流水行船求水速终极指南,一个口诀搞定所有题:典型例题精讲
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四年级
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最近更新
2025-12-20
告别死记硬背!零基础「流水行船」秒解水速,一个口诀就够!
💡 阿星起步:流水行船求水速 的底层逻辑
想象一下,你在一条河里划船。你发现自己顺流而下时,嗖嗖嗖,特别快;而逆流而上时,哼哧哼哧,特别慢。
这个快慢的差别,是谁造成的?没错,就是水流!
我们把事情拆开看:
- 你自己划船的本事,叫船在静水中的速度,简称船速,记作 \( v_{船} \)。这是你的“真本事”。
- 河水推动或阻碍你的力量,叫水速,记作 \( v_{水} \)。这是环境的“助力或阻力”。
那么:
顺水速度 = 你的本事 + 水的助力 = \( v_{船} + v_{水} \)
逆水速度 = 你的本事 - 水的阻力 = \( v_{船} - v_{水} \)
现在我们想知道水的力量(水速 \( v_{水} \))到底有多大。怎么办?
请看一个神奇的魔法:
(顺水速度) - (逆水速度) = (\( v_{船} + v_{水} \)) - (\( v_{船} - v_{水} \))
看等号右边,一加一减,你的“真本事” \( v_{船} \) 就被完美地抵消掉了!剩下的是 \( v_{水} - (-v_{水}) = v_{水} + v_{水} = 2 \times v_{水} \)。
所以,顺水速度减去逆水速度,得到的就是两倍的水速!
最后再除以2,就得到了单纯的水速。
核心公式: \( v_{水} = (v_{顺} - v_{逆}) \div 2 \)
它的本质,就是通过一顺一逆两次航行,把“船本身的速度”这个干扰项消除掉,从而精准测量出“水流速度”这个环境因素。就像用两次称重来去掉包装盒的重量一样简单!
🔥 三级跳挑战:从入门到大神
【入门例题】一艘船在一条河中航行。已知它顺流而下的速度是每小时25千米,逆流而上的速度是每小时15千米。请问这条河的水流速度是每小时多少千米?
阿星拆解:
1. 找关键数:题目直接给了顺水速度 \( v_{顺} = 25 \) 千米/时,逆水速度 \( v_{逆} = 15 \) 千米/时。
2. 套核心公式:水速 = (顺水速度 - 逆水速度) ÷ 2。
3. 一步一步算:
第一步:先算括号里的差。\( 25 - 15 = 10 \)
第二步:再把差除以2。\( 10 \div 2 = 5 \)
4. 写答案:所以,水流速度是每小时5千米。
【进阶例题】一艘轮船从A码头到B码头顺水航行用了4小时,速度是30千米/时;从B返回A逆水航行用了6小时。请问水流速度是多少?(注意单位)
阿星敲黑板:
陷阱在这里!题目没有直接给逆水速度,只给了逆水航行的时间。我们的公式需要的是速度,不是时间!所以第一步必须先求出逆水速度。
化解步骤:
1. 理解条件:从A到B顺水,速度 \( v_{顺} = 30 \) 千米/时。从B回A逆水,时间 \( t_{逆} = 6 \) 小时。
2. 求逆水速度:要知道速度,需要知道路程和速度。路程是多少?A到B的路程,在顺水和逆水时是一样的!
第一步:求路程。用顺水数据:路程 = 顺水速度 × 顺水时间 = \( 30 \times 4 = 120 \) 千米。
第二步:求逆水速度。逆水速度 = 路程 ÷ 逆水时间 = \( 120 \div 6 = 20 \) 千米/时。
现在,我们有了 \( v_{顺} = 30 \), \( v_{逆} = 20 \)。
3. 套核心公式:水速 = (顺水速度 - 逆水速度) ÷ 2 = \( (30 - 20) \div 2 \)。
4. 计算:\( 10 \div 2 = 5 \)
5. 写答案:所以,水流速度是每小时5千米。
核心提醒:公式里的主角永远是速度,如果题目给的是时间和路程,一定要先换算成速度!
【拔高例题】阿星在商场的自动扶梯上测速度。当他顺着扶梯运行方向走时,总速度是每秒2级台阶;当他逆着扶梯运行方向走时,总速度是每秒0.5级台阶。请问扶梯自己运行的速度是每秒多少级台阶?
思维迁移:
虽然场景从“流水行船”变成了“电梯行人”,但数学模型一模一样!
- “扶梯自己运行的速度” 就是 “水速” (\( v_{水} \))。
- “阿星自己在静止扶梯上走的速度” 就是 “船速” (\( v_{船} \))。
- “顺着走的总速度” 就是 “顺水速度” (\( v_{顺} = 2 \))。
- “逆着走的总速度” 就是 “逆水速度” (\( v_{逆} = 0.5 \))。
看,只是换了身“马甲”,问题的骨头(公式)一点没变!
解题逻辑:
直接套用核心公式:
扶梯速度 = (顺着走速度 - 逆着走速度) ÷ 2 = \( (2 - 0.5) \div 2 \)
计算: \( 1.5 \div 2 = 0.75 \)
所以,扶梯自己运行的速度是每秒0.75级台阶。
只要你抓住“顺流=本身能力+环境助力,逆流=本身能力-环境阻力”这个核心关系,无论题目变成电梯、传送带还是风向问题,你都能一眼看穿!
📝 阿星必背口诀:
“顺逆速度先找到,单位统一要记牢。
大减小后除以二,水流速度没得跑!”
(这个口诀总结了所有情况:先确保找到或算出顺、逆速度;检查单位(如时间、路程);用顺速减逆速再除以2;结果就是水速。)
🚀 举一反三:变式挑战
一艘渔船在江上航行,顺流时速28公里,逆流时速22公里。求江水每小时流多少公里?
已知某河流水速为3千米/时,一艘船在静水中的速度为27千米/时。请问该船顺水速度与逆水速度相差多少?
一艘船在两个码头间往返。顺水航行全程需5小时,逆水航行全程需8小时。已知水流速度是3千米/时。请问这两个码头之间的距离是多少千米?
解析与答案
【详尽解析】
变式一(模仿练习)解析:
直接套公式:水速 = \( (28 - 22) \div 2 = 6 \div 2 = 3 \)。
答案:江水每小时流3公里。
变式二(逆向思维)解析:
已知 \( v_{水} = 3 \), \( v_{船} = 27 \)。根据推导公式,顺逆速度差 = \( (v_{船}+v_{水}) - (v_{船}-v_{水}) = 2 \times v_{水} \)。
所以相差 \( 2 \times 3 = 6 \) 千米/时。
答案:顺水速度与逆水速度相差6千米/时。
变式三(综合挑战)解析:
核心提示:设两码头距离为 \( S \) 千米,船在静水中速度为 \( v_{船} \) 千米/时。
根据题意:
顺水时:\( S \div (v_{船} + 3) = 5 \) → 式①
逆水时:\( S \div (v_{船} - 3) = 8 \) → 式②
由式①得 \( S = 5(v_{船} + 3) \);由式②得 \( S = 8(v_{船} - 3) \)。
所以 \( 5(v_{船} + 3) = 8(v_{船} - 3) \)。解方程:
\( 5v_{船} + 15 = 8v_{船} - 24 \)
\( 15 + 24 = 8v_{船} - 5v_{船} \)
\( 39 = 3v_{船} \)
\( v_{船} = 13 \)
代入 \( S = 5 \times (13 + 3) = 5 \times 16 = 80 \)。
答案:两个码头之间的距离是80千米。
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