算术解法 ★

1. 分析路程差

  • 火车通过 540 米大桥和 846 米大桥,所用的时间差是因为桥的长度不同。

  • 时间差:5335=1853 - 35 = 18 (秒)

  • 路程差:846540=306846 - 540 = 306 (米)

  • 解读:这多出的 18 秒钟,就是为了多走那 306 米长的桥身部分。因为火车的车身长度在过桥时是“额外”加上的,但当我们比较两次过桥时,车身长在减法中被抵消了,所以时间差只源于桥长的差。

2. 求速度

  • 速度 = 路程差 ÷ 时间差

  • v=306÷18=17v = 306 \div 18 = 17 (米/秒)

  • 所以,火车的速度是 17 米/秒

3. 求车身长

  • 现在看第一次过桥:35 秒内火车走了“桥长 + 车身长”的总路程。

  • 总路程 = 速度 × 时间 = 17×35=59517 \times 35 = 595 (米)

  • 这个总路程包括 540 米的桥和车身长度。

  • 所以,车身长 = 总路程 - 桥长 = 595540=55595 - 540 = 55 (米)

最终答案
速度 17 米/秒,车身长 55 米。

方程解法(了解)

1. 理解题意

  • 火车通过大桥:从车头进桥到车尾出桥,路程 = 桥长 + 车身长。
  • 速度不变。

2. 根据两个条件列路程关系

设火车速度为 vv 米/秒,车身长为 LL 米。

  • 通过 540 米大桥用 35 秒:路程 540+L=v×35540 + L = v \times 35 … (1)

  • 通过 846 米大桥用 53 秒:路程 846+L=v×53846 + L = v \times 53 … (2)


3. 用减法消去 LL

(2) − (1) 得:
(846+L)(540+L)=53v35v(846 + L) - (540 + L) = 53v - 35v
846540=18v846 - 540 = 18v
306=18v306 = 18v
v=306÷18=17v = 306 \div 18 = 17

所以火车速度是 17 米/秒


4. 求车身长 LL

代入 (1):
540+L=17×35540 + L = 17 \times 35
540+L=595540 + L = 595
L=595540=55L = 595 - 540 = 55

所以车身长是 55 米


最终答案:

速度 17 米/秒,车身长 55 米。


所用的小学数学知识点分析

  1. 行程问题公式

    • 路程 = 速度 × 时间。
  2. 火车过桥模型

    • 理解火车过桥的路程 = 桥长 + 车身长。
  3. 解二元一次方程组(消元法)

    • 通过两个条件列出两个方程,用减法消去一个未知数(车身长 $$L$$),先求出速度。
  4. 整数四则运算

    • 减法:846 − 540 = 306。
    • 除法:306 ÷ 18 = 17。
    • 乘法:17 × 35 = 595。
    • 减法:595 − 540 = 55。
  5. 等量代换思想

    • 将求出的速度代回任一方程求车身长。

这道题是典型的“火车过桥”问题,考查学生对行程问题的理解、等量关系寻找以及解简单方程组的思维能力,属于小学高年级经典应用题。


对比与总结

特征 “方程组法” (初中) “纯算术法”
思维层次 代数思想(设未知数、找等量关系) 算术思想(分析实际路程差和时间差)
知识点 触及初中二元一次方程组 纯粹的小学整数四则运算
核心技巧 消元法 利用两次过程中的固定量(车身长)在相减时抵消
小学适用性 课外拓展 课内标准解法