时钟问题(一)
【知识要点】
时钟问题就是研究钟面上时针和分针关系的问题。
大家都知道,钟面的一周分为60格,分针每走60格,时针正好走5格,所以时针的速度是分针速度的5
÷60=12
1。
时钟问题经常围绕着两针(指示针和分针)重合、两针垂直、两针
成直线、两针成多少度角提出问题。
因为时针与分针的速度不同,并且都沿顺时针方向转动,所以经常将时钟问题转化为追及问题来解。
【例题讲解】
例1.现在是2点,什么时候时针与分针第一次重合?
例2.在7点与8点之间,时针与分针在什么时刻相互垂直?
例3.在3点与4点之间,时针和分针在什么时刻位于一条直线上?
例4.晚上7点到8点之间电视里播出一部动画片,开始时分针与时针正好成一条直线,结束时两针正好重合。
这部动画片播出了多长时间?
例5.3点过多少分时,时针和分针离“3”的距离相等,并且在“3”的两边?
例6.小明做作业的时间不足1时,他发现结束时手表上时针、分针的位置正好与开始时时针、分针的位置交换了一下。
小明做作业用了多少时间?
【课内练习】
1.时针与分针在9点多少分时第一次重合?
2.王师傅2点多钟开始工作时,时针与分针正好重合在一起。
5点多钟完工时,时针与分针正好又重合在一起。
王师傅工作了多长时间?
3.8点50分以后,经过多长时间,时针与分针第一次在一条直线上?
4.小红8点钟开始画一幅画,正好在时针与分针第三次垂直时完成,此时是几点几分?
5.3点36分时,时针与分针形成的夹角是多少度?
6.3点过多少分时,时针和分针离“2”的距离相等,并且在“2”的两边?
7.小明在7点与8点之间解了一道题,开始时分针与时针正好成一条直线,解完题时两针正好重合,小明解题共用了多少时间?
答案
【例题讲解】
例1 现在是2点,什么时候时针与分针第一次重合?
分析:如右图所示,2点分针指向12,时针指向2,分针在时针后面5×2
=10(格)。
因为时针速度是分针的121,所以分针走1格,时针走12
1
格,分针
比时针多走1-121(格)。
分针要比时针多走10格,需走10÷12
11
=121110(格),
即11
1010
例2 在7点与8点之间,时针与分针在什么时刻相互垂直? 分析与解:7点时分针指向12,时针指向7(见右图),分针在时针后 面5×7
=35(格)。
时针与分针垂直,即时针与分针相差15格,在7点与8点之间,有下图所示的两种情况:
(1)顺时针方向看,分针在时针后面15格。
从7点开始,分针要比时针多走35-15=20(格),需
(2)顺时针方向看,分针在时针前面15格。
从7点开始,分针要比时针多走35+15=50(格),需
例3 在3点与4点之间,时针和分针在什么时刻位于一条直线上? 分析与解:3点时分针指向12,时针指向3(见右图),分针在时针后 面5×3=15(格)。
时针与分针在一条直线上,可分为时针与分针重合、时针与分针成180°角两种情况(见下图):
(1)时针与分针重合。
从3点开始,分针要比时针多走15格,需15÷
(2)时针与分针成180°角。
从3点开始,分针要比时针多走15+30=45
(格),需45÷⎪⎭
⎫ ⎝⎛-1211=11149(分)。
此时是3点11149分。
例4 晚上7点到8点之间电视里播出一部动画片,开始时分针与时针正好
成一条直线,结束时两针正好重合。
这部动画片播出了多长时间?
分析与解:这道题可以利用例3的方法,先求出开始的时刻和结束的时刻,
再求出播出时间。
但在这里,我们可以简化一下。
因为开始时两针成180°,结束时两针重合,分针比时针多转半圈,即多走30格,所以播出时间为
例1~例4都是利用追及问题的解法,先找出时针与分针所行的路程差是多少格,再除以它们的速度差求出准确时间。
但是,有些时钟问题不太容易求出路程差,因此不能用追及问题的方法求解。
如果将追及问题变为相遇问题,那么有时反而更容易。
例5 3点过多少分时,时针和分针离“3”的距离相等,并且在“3”的两边? 分析与解:假设3点以后,时针以相反的方向行走,时针和分针相遇的时刻就是本题所求的时刻。
这就变成了相遇问题,两针所行距离和是15个格。
分针
速度为每分钟一格,时针速度为每分钟12
1
格,列成算式是:
3点13
11
13
分,时针与分针在“3”的两侧,且离“3”的距离相等。
例6 小明做作业的时间不足1时,他发现结束时手表上时针、分针的位置正好与开始时时针、分针的位置交换了一下。
小明做作业用了多少时间?
分析与解:从左上图我们可以看出,时针从A 走到B ,分针从B 走到A ,两针一共走了一圈。
换一个角度,问题可以化为:时针、分针同时从B 出发,反向而行,它们在A 点相遇。
两针所行的
时
间是:
【课内练习】
1.时针与分针在9点多少分时第一次重合?
解:11149121145=⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-÷(分)
2.王师傅2点多钟开始工作时,时针与分针正好重合在一起。
5点多钟完工时,时针与分针正好又重合在一起。
王师傅工作了多长时间?
解:分针比时针多转5-2=3(圈),所以王师傅工作了
()1141961211360=⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-÷⨯(分)=3时11416分。
3.8点50分以后,经过多长时间,时针与分针第一次在一条直线上?
解:从9点开始,分针还要比时针多走15格,所求时间为
10+15÷114261211=⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-(分)。
4.小红8点钟开始画一幅画,正好在时针与分针第三次垂直时完成,此时是
几点几分?
解:8点分针在时针后面40格,第一次垂直分针要比时针多走40-15=25
(格),第三次垂直要多走25+30×2=85(格),需85÷118921211=⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-(分)=
1时32
11
8
(分)。
完成时是9点32
11
8
分。
5.3点36分时,时针与分针形成的夹角是多少度? 解:分针走36格,时针走36÷12=3(格)。
3点36分时,分针在时针前面36-(5×3+3)=18(格),它们形成的夹角是
360°×(18÷60)=108°。
6.3点过多少分时,时针和分针离“2”的距离相等,并且在“2”的两边?
解:与例5类似,假设2点以后,时针以相反的方向走,时针与分针第2次相遇的时刻就是所求的时刻。
第一次相遇,两针共走5×2=10(格),第二次相遇,两针还要共走一圈,即60格。
所以需要 (10+60)÷138641211=⎪⎭
⎫ ⎝⎛
+(分)=1时4138分,
即3点4
13
8
分,时针和分针位于“2”的两侧,且距离相等。
7.小明在7点与8点之间解了一道题,开始时分针与时针正好成一条直线,解完题时两针正好重合,小明解题共用了多少时间? 解:要求小明解题共用了多少时间,必须先求出小明解题开始时是什么时刻,解完题时是什么时刻。
①小明开始解题时的时刻: 因为小明开始解题时,分针与时针正好成一条直线,也就是分针与时针的夹角为180°,此时分针落后时针60×(180÷360)=30(个)格,而7点整时分针落后时针5×7=35(个)格,因此在这段时间内分针要比时针多走35-30=5(个)
格,则这段时间为⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-÷12115=1155(分),所以小明开始解题时是7点1155分。
②小明解题结束时的时刻:
因为小明解题结束时,两针正好重合,那么从7点整到这一时刻分针要比时
针多走5×7=35(个格,因此这一段时间为:⎪⎭
⎫ ⎝⎛
-÷121135=11238(分)。
所以
小明结束时是7点11
2
38
分。
最后求小明解题所用的时间:。