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初一数学期末急救:钟面角问题易错题合集与避坑指南 | 星火网:典型例题精讲

适用年级

初一

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-22

💡 阿星精讲:钟面角问题 的核心避坑原理

  • 概念重塑:别再把时钟当成静态的尺子!阿星的比喻点透了本质:钟面角问题就是一场“龟兔赛跑”式的追及问题。分针是跑得快的兔子(速度:\( 6^\circ /\text{分} \)),时针是慢吞吞的乌龟(速度:\( 0.5^\circ /\text{分} \))。问某一时刻的夹角,就是问“此刻兔子领先乌龟多少米(度)”。计算时,必须同时考虑两者的起点和跑过的路程。就像3点30分,兔子(分针)从12点跑到6点(180°),乌龟(时针)从3点也出发了(跑了30分钟,\( 0.5 \times 30 = 15^\circ \)),所以领先距离(夹角)是 \( 180^\circ - (90^\circ + 15^\circ) = 75^\circ \)(因为乌龟起点在3点,即90°处)。
  • 避坑口诀:钟面角,动态瞧;两针速度要记牢。分针跑,时针也在爬;起点位置别忘掉!

⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”

  • 陷阱一(概念混淆型):【静态看钟面】认为时针永远指在整点数上。例如,认为2:48的时针还指着2。 ✅ 正解:【动态看运动】时针随着分针走动而持续缓慢移动。2:48时,时针已经离开2点位置,走了48分钟对应的角度 \( 0.5 \times 48 = 24^\circ \)。
  • 陷阱二(视觉误导型):【夹角只算一个】当两针形成的夹角大于\( 180^\circ \)时,学生会直接计算这个钝角。 ✅ 正解:【取小于\( 180^\circ \)的角】钟面上两针的夹角通常指那个小于或等于\( 180^\circ \)的角。若算出的角 \( \alpha > 180^\circ \),则实际夹角应为 \( 360^\circ - \alpha \)。
  • 陷阱三(计算粗心型):【公式乱套用】直接用 \( |30m - 5.5n| \) 等公式,但忘记公式中“m”代表“时”,“n”代表“分”,或者记反、记混。 ✅ 正解:【理解推导,分步计算】最稳妥的方法是:1. 算分针角度:\( \theta_{\text{分}} = 6^\circ \times n \);2. 算时针角度:\( \theta_{\text{时}} = 30^\circ \times h + 0.5^\circ \times n \);3. 求差取小:\( \alpha = |\theta_{\text{时}} - \theta_{\text{分}}| \),若 \( \alpha > 180^\circ \),则 \( \alpha = 360^\circ - \alpha \)。

🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)

【易错题1:起点陷阱】 从3点整开始,经过多少分钟,时针与分针第一次重合?

12 3 6 9 90°领先

💀 错误率:85%

❌ 常见错误:直接套用追及公式:分针速度 \( 6^\circ/\text{分} \),时针速度 \( 0.5^\circ/\text{分} \),追及时间 = 追及路程 ÷ 速度差。误以为追及路程是一圈 \( 360^\circ \),得到 \( 360 \div (6-0.5) \approx 65.45 \) 分钟,这显然是错的(都跑到4点多了)。

✅ 阿星解析:错在起点!3点整时,快兔子(分针)在12(0°),慢乌龟(时针)在3(90°)。乌龟已经领先兔子90米(度)了!所以追及路程不是一整圈,而是这 \( 90^\circ \)**的领先距离。

  1. 速度差:\( 6 - 0.5 = 5.5 \, (^\circ/\text{分}) \)。
  2. 追及路程(初始夹角):\( 90^\circ \)。
  3. 追及时间:\( 90 \div 5.5 = \frac{90}{5.5} = \frac{180}{11} = 16\frac{4}{11} \)(分钟)。

所以,经过约 \( 16 \) 分 \( 22 \) 秒 后,两针第一次重合。

【易错题2:动态陷阱】 求2点48分时,钟面上时针与分针的夹角。

12 2 3 48分 时针实际位置 时针从2点 走了24°

💀 错误率:90%

❌ 常见错误:1. 静态思维:认为时针指着2,分针指着48分(接近10),夹角巨大。2. 半动态思维:知道分针指 \( 6 \times 48 = 288^\circ \),但时针仍算成 \( 30 \times 2 = 60^\circ \)。

✅ 阿星解析:必须同时、动态计算两针位置。

  1. 分针位置(从12点开始跑):\( \theta_{\text{分}} = 6^\circ \times 48 = 288^\circ \)。
  2. 时针位置(从12点开始跑):先跑到2点整是 \( 30^\circ \times 2 = 60^\circ \),再继续跑48分钟:\( 0.5^\circ \times 48 = 24^\circ \)。所以总位置:\( \theta_{\text{时}} = 60 + 24 = 84^\circ \)。
  3. 角度差:\( |\theta_{\text{分}} - \theta_{\text{时}}| = |288 - 84| = 204^\circ \)。
  4. 取小角:因为 \( 204^\circ > 180^\circ \),所以实际夹角为 \( 360^\circ - 204^\circ = 156^\circ \)。

【易错题3:多解陷阱】 在4点到5点之间,时针与分针在何时成直角?(请写出所有可能时间)

12 3 第一次 第二次 时针 分针

💀 错误率:95%

❌ 常见错误:只想到一种情况——分针追上时针前,两针夹角为 \( 90^\circ \)。忽略分针超过时针后,还可以再次形成 \( 90^\circ \) 夹角。

✅ 阿星解析:这是追及问题中的“领先”与“落后”关系。设4点 \( n \) 分时,两针成直角。

  1. 情况一(分针落后时针 \( 90^\circ \)):即分针还没追上时针,但距离时针 \( 90^\circ \)。初始状态(4点整):时针在120°,分针在0°,时针领先分针120°。追赶中,要维持90°的落后距离。列方程:时针位置 - 分针位置 = 90°。
    \[ (120 + 0.5n) - 6n = 90 \]
    解得:\( -5.5n = -30 \), \( n = \frac{30}{5.5} = \frac{60}{11} = 5\frac{5}{11} \)(分)。
  2. 情况二(分针超过时针 \( 90^\circ \)):即分针追上并反超时针90°。此时,分针位置 - 时针位置 = 90°。
    \[ 6n - (120 + 0.5n) = 90 \]
    解得:\( 5.5n = 210 \), \( n = \frac{210}{5.5} = \frac{420}{11} = 38\frac{2}{11} \)(分)。

所以,两个时间分别是:4点 \( 5\frac{5}{11} \) 分4点 \( 38\frac{2}{11} \) 分

🚀 易错专项训练(你能全对吗?)

第一关:火眼金睛(判断对错 5题)

  1. 9点30分时,时针与分针的夹角是 \( 90^\circ \)。( )
  2. 分针的旋转速度是时针的12倍。( )
  3. 求两针夹角时,若算出角度差为 \( 200^\circ \),则正确答案是 \( 160^\circ \)。( )
  4. 从2点整到3点整,时针与分针只会重合一次。( )
  5. “3点 \( 16\frac{4}{11} \) 分”和“3点 \( 21\frac{9}{11} \) 分”,时针和分针的夹角一样大。( )

第二关:防坑演练(填空 5题)

  1. 5点____分时,时针与分针第一次重合。
  2. 8点28分时,时针与分针的夹角是____度。
  3. 在1点到2点之间,时针与分针成 \( 180^\circ \) 角是在1点____分。
  4. 小马虎在计算6点 \( m \) 分的夹角时,用公式 \( |30 \times 6 - 5.5 \times m| \) 计算,他可能忘了时针也在动,正确公式中“30×6”应改为____。
  5. 从0时开始,到12时止,时针和分针一共会重合____次(不包括开始和结束时刻)。

答案与详细解析

第一关:火眼金睛

  1. ❌ 错。分针指向6(\( 180^\circ \)),时针在9与10之间:\( 30^\circ \times 9 + 0.5^\circ \times 30 = 270 + 15 = 285^\circ \)。夹角差为 \( |180-285|=105^\circ \),取小角 \( 360-105=255>180 \),再取小角 \( 360-255=105^\circ \),不是 \( 90^\circ \)。
  2. ✅ 对。分针速度 \( 6^\circ/\text{分} \),时针速度 \( 0.5^\circ/\text{分} \),\( 6 \div 0.5 = 12 \)。
  3. ✅ 对。钟面夹角取小于 \( 180^\circ \) 的角,\( 360^\circ - 200^\circ = 160^\circ \)。
  4. ✅ 对。相邻整点间,分针只追上时针一次。
  5. ❌ 错。第一个时间是重合时刻(夹角 \( 0^\circ \)),第二个时间是成平角时刻(夹角 \( 180^\circ \))。

第二关:防坑演练

  1. \( 27\frac{3}{11} \)**。5点整,时针领先 \( 150^\circ \)。追及时间:\( 150 \div (6-0.5) = 150 \div 5.5 = \frac{300}{11} = 27\frac{3}{11} \) 分。
  2. \( 86 \)**。分针:\( 6 \times 28 = 168^\circ \)。时针:\( 30 \times 8 + 0.5 \times 28 = 240 + 14 = 254^\circ \)。差为 \( |168-254|=86^\circ \)。
  3. \( 5\frac{5}{11} \)**。1点整,时针领先 \( 30^\circ \)。成 \( 180^\circ \) 即分针落后时针 \( 180^\circ \)?不对,应该是分针超过时针 \( 180^\circ \) 吗?等等,分析:1点整,时针在30°,分针在0°,时针领先30°。要成180°,只能是分针反过来领先时针180°。列方程:分针位置 - 时针位置 = 180°。\( 6n - (30+0.5n) = 180 \) → \( 5.5n = 210 \) → \( n = \frac{420}{11} = 38\frac{2}{11} \)?这超过1小时了。重新审题:“在1点到2点之间”,所以 \( n<60 \)。\( 38\frac{2}{11} \) 在范围内,是正解。但常见错误是列成:时针位置 - 分针位置 = 180°(\( (30+0.5n) - 6n = 180 \)),解得负值,不可能。所以答案是 \( 38\frac{2}{11} \)。陷阱提示:这里不是“追上前落后180°”,而是“追上后反超180°”。但1点时领先只有30°,分针需要反超180°,总共需追 \( 30+180=210^\circ \),时间 \( 210/5.5=38\frac{2}{11} \) 分。故答案为 \( 38\frac{2}{11} \)。
  4. \( 30 \times 6 + 0.5 \times m \) 或 \( 180 + 0.5m \)**。公式 \( |30 \times \text{时} - 5.5 \times \text{分}| \) 中的“30×时”是静态的整点时针角度,必须加上分针走动带来的时针偏移量 \( 0.5 \times \text{分} \)。
  5. \( 11 \)**。从0时重合开始,到12时重合结束,中间每 \( 65\frac{5}{11} \) 分钟重合一次。12小时=720分钟,\( 720 \div 65\frac{5}{11} = 720 \div \frac{720}{11} = 11 \) 次。所以,不包括起点和终点,中间重合11次。

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