第15課《平均速率》
進階平均速率 = 總距離 ÷ 總時間。不好將兩段速率平均!例如去程 30 km/h,回程 60 km/h,平均不是 45 km/h。
學完呢課,你會識:
- 平均速率 = 總距離 ÷ 總時間
- 不好將兩段速率直接平均
- 去程慢、回程快,平均會偏向慢的一邊
文體小知識:平均速率 = 總距離 ÷ 總時間
讀呢課前,你應該識: 第14課《距離與時間計算》
§課文原文 Passage
1平均速率:成程路平均每個鐘行幾遠。公式:平均速率 = 總距離 ÷ 總時間。這個是小六數學常考陷阱題。
2最常見陷阱:去程 30 km/h,回程 60 km/h,好多人會答 (30+60)÷2 = 45 km/h。錯!因為去程用的時間長,回程用的時間短,不可以直接平均。
3正確做法:假設一段路 60 km。去程時間 = 60÷30 = 2 小時,回程時間 = 60÷60 = 1 小時。總距離 = 120 km,總時間 = 3 小時。平均速率 = 120÷3 = 40 km/h。
1重點摘要 Summary
平均速率 = 總距離 ÷ 總時間。不好將兩段速率平均!例如去程 30 km/h,回程 60 km/h,平均不是 45 km/h。
2生字卡 Vocabulary
a
average speed名詞
平均速率
t
total distance名詞
總距離
t
total time名詞
總時間
g
going名詞
去程
r
returning名詞
回程
t
trap名詞
陷阱題
h
harmonic mean名詞
調和平均
j
journey名詞
旅程
3逐步講解 Steps
- 第1段:平均速率公式平均速率的公式是:平均速率 = 總距離 ÷ 總時間。切記不是把兩段速率相加除以二!計算前要把每一段的距離與時間都整理清楚,全部加起來之後再相除,這是平均速率問題的第一原則。解題時可以先列一個小表格,把每段的距離和時間分欄記下,全部加好之後才做最後一次除法。單位也要先統一:距離用 km、時間用小時,得出來的平均速率單位才是 km/h;若時間以分鐘給出,要先換算。
- 第2段:基本例子舉個例子:一部車前半程 2 小時行了 40 km,後半程 3 小時行了 60 km。總距離 = 40 + 60 = 100 km,總時間 = 2 + 3 = 5 小時,平均速率 = 100 ÷ 5 = 20 km/h。把兩段資料分別列清楚,計算就不會亂。留意這題兩段速率剛好相同:40 ÷ 2 = 20,60 ÷ 3 = 20;若兩段速率不同,就必須用總距離除以總時間,不能直接把兩個速率平均。
- 第3段:去程回程問題(最常考)去程速率 30 km/h、回程速率 60 km/h,全程平均是多少?可以假設兩地相距 60 km 方便計算:去程時間 = 60 ÷ 30 = 2 小時,回程時間 = 60 ÷ 60 = 1 小時。總距離 = 120 km,總時間 = 3 小時,平均速率 = 120 ÷ 3 = 40 km/h。假設的距離取 30 和 60 的公倍數最方便,無論取多少,答案都是 40 km/h。
- 第4段:為什麼不是 45?因為去程慢,用了 2 小時;回程快,只用了 1 小時。慢的一段佔用時間長,對平均值的影響更大,所以平均速率 40 km/h 比較接近慢的那段速率 30 km/h,而不是兩個速率的中間值 45 km/h。時間不對稱,平均就不會在中間。只有當兩段所用的時間相同時,平均速率才會剛好在兩個速率的正中間;考試時可以用這個特徵,快速檢查自己的答案偏向哪一邊。
- 第5段:已知平均速率,計距離已知平均速率和總時間,用乘法求總距離。舉個例子:平均速率 50 km/h,行駛了 3 小時,總距離 = 50 × 3 = 150 km。這是把平均速率公式反過來用:總距離 = 平均速率 × 總時間,做法和速率公式一樣。單位必須互相匹配:速率用 m/min 時,距離配 m、時間配分鐘;三個量的單位若不匹配,先換算再計算,否則結果完全錯誤。
- 第6段:已知平均速率,計時間已知總距離和平均速率,用除法求總時間。舉個例子:總距離 200 km,平均速率 40 km/h,總時間 = 200 ÷ 40 = 5 小時。平均速率問題的三種變形(求平均、求距離、求時間)與速率公式完全對應,記熟一套就夠。作答按「先寫公式、再代入數字、最後加單位」的順序,例如總時間 = 200 ÷ 40 = 5 小時,寫上「小時」答案才算完整。
4圖解 Diagrams
5例題示範 Example
例題:一部車由甲地去乙地,速率 40 km/h;由乙地沿原路回到甲地,速率 60 km/h。全程的平均速率是多少?
- 第一步:假設甲乙兩地相距 120 km,這個數同時是 40 和 60 的倍數,方便計算。
- 第二步:計算去程時間,用距離除以速率:120 ÷ 40 = 3 小時。
- 第三步:計算回程時間:120 ÷ 60 = 2 小時。
- 第四步:計算總距離,去程加回程:120 + 120 = 240 km。
- 第五步:計算總時間,去程加回程:3 + 2 = 5 小時。
- 第六步:代入平均速率公式:240 ÷ 5 = 48 km/h。
- 第七步:檢驗合理性,48 介於 40 與 60 之間,而且偏向慢的 40,符合平均速率的規律。
- 答案:答:全程的平均速率是 48 km/h。解去程回程問題時,先假設一個方便的距離,分別求兩段時間,再用總距離除以總時間;平均速率不是 40 與 60 的平均 50,因為兩段所用的時間不同,這是這類題目最關鍵的一點。
6常見錯誤 Mistakes
✗ 平均 = (v1 + v2) ÷ 2
✓ 平均 = 總距離 ÷ 總時間
✗ 沒有計算每段用了多久
✓ 一定要把每段時間都計算進去
✗ 總距離沒有計算回程
✓ 去程 + 回程才是總距離
✗ 以為平均一定在中間
✓ 時間長的一段權重較大
75 題快測 Quick check
Q1前 2 小時行 60 km,後 3 小時行 90 km,平均速率是多少?
答案 Answer:30 km/h
你答對嗎?
Q2去程 20 km/h,回程 30 km/h,平均速率?
答案 Answer:24 km/h
你答對嗎?
Q3平均速率公式是?
答案 Answer:總距離 ÷ 總時間
你答對嗎?
Q4平均速率 40 km/h,行駛了 5 小時,總距離?
答案 Answer:200 km
你答對嗎?
Q5去程 30 km/h,回程 60 km/h,平均是多少?
答案 Answer:40 km/h
你答對嗎?
8重點回顧 Recap
- 平均速率 = 總距離 ÷ 總時間
- 不好將兩段速率直接平均
- 去程慢、回程快,平均會偏向慢的一邊
- 假設一段方便計算的距離
- 總距離要連來回都算上