投稿

数学广角——找次品

用天平找出一堆物品中质量不同的那个次品,并且要“保证”找到。
关键是把物品分成 3 份,尽量平均分。

孩子用天平称几个一样的盒子
外表一样的东西里,有一个轻一些,怎样用天平最快找出来?

1 次、2 次、3 次能找几个

称 1 次最多 3 个
称 3 次最多 3×3×3=27 个

天平一次有三种结果:左边轻、右边轻、平衡。所以每称一次,范围最多缩小到原来的三分之一。

配套动画:数学广角——找次品:分成三份,每次排除一大半,约 1 分钟。点击播放。

五年级下册新版尚未出版(预计 2027 年春季使用),本页按学校现在在用的人教版五年级下册(现行旧版)第八单元编写,新版出版后再对齐。

二课时,一课一课学明白

先读“学什么”,再看易错点;家长可以照“怎么教孩子”陪着练。

第1课时

找次品的方法

分 3 份,尽量平均

学什么

已知次品比正品轻(或重),用天平称:把物品分成 3 份,两份放在天平两边,一份留在外面。平衡说明次品在外面那份;不平衡说明次品在轻(或重)的那边。不能平均分时,要使多的一份与少的一份只差 1。

女孩把小球分成三份,两份放在天平两边,一份留在桌上
分成三份,两份放上天平,一次就能排除一大半。

考点

  • 用分 3 份的方法找次品
  • 说清每次称完后次品的范围

易错点

分成 2 份去称,次数会变多;只算“运气好”时的次数,没有“保证”找到。

怎么教孩子

用 9 枚硬币和一块橡皮泥(粘在一枚硬币上当次品),用衣架做简易天平,让孩子体验分 3 份。

第2课时

找次品的规律

每多称 1 次,能找的个数乘 3

学什么

要找的物品个数在 2~3 个,至少称 1 次;4~9 个,2 次;10~27 个,3 次;28~81 个,4 次。也就是说,每多称 1 次,能保证找出次品的物品个数就乘 3:称 n 次,最多能从 n 个 3 相乘那么多个物品里找出次品(称 4 次是 3×3×3×3=81 个)。

桌上摆着很多一样的瓶子,旁边有天平
东西越多,称的次数也只需多一点点。

考点

  • 根据物品个数判断至少称几次
  • 反过来求称 n 次最多能检验几个

易错点

把 9 个记成 3 次:9 个只要 2 次。

怎么教孩子

和孩子列一张表:1 次 3 个、2 次 9 个、3 次 27 个……让他自己发现“乘 3”的规律。

先自己想,再看下一步

六道例题。每次只展开一步,也可以从头看。

例题1:3 个找次品

3 个零件中有 1 个轻一些的次品,用天平怎样称?

  1. 天平两边各放 1 个,留 1 个。

  2. 如果天平平衡,留下的那个是次品。

  3. 如果不平衡,翘起来(轻)的那边是次品。

  4. 只要 1 次就能保证找出。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

例题2:9 个找次品

9 个零件中有 1 个轻一些的次品,至少称几次?

  1. 分成 3、3、3。第一次:两边各放 3 个。

  2. 平衡,次品在留下的 3 个里;不平衡,在轻的那 3 个里。

  3. 第二次:在这 3 个里两边各放 1 个,就能找出。

  4. 共 2 次。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

例题3:8 个:不能平均分

8 个零件中有 1 个轻一些的次品,怎样称次数最少?

  1. 分成 3、3、2。第一次称 3 和 3。

  2. 平衡:次品在 2 个里,再称 1 次。

  3. 不平衡:次品在轻的 3 个里,再称 1 次。

  4. 共 2 次就能保证找到。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

例题4:10 个要几次

10 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次?

  1. 2 次最多能保证找 9 个,10>9。

  2. 分成 3、3、4:第一次称 3 和 3。

  3. 最坏情况在 4 个里,分成 1、1、2,第二次称 1 和 1;如果平衡还要在 2 个里再称 1 次。

  4. 共 3 次。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

例题5:分 2 份为什么不好

8 个零件分成 4、4 来称,最坏要几次?

  1. 第一次 4 和 4,找到轻的 4 个。

  2. 第二次 2 和 2,找到轻的 2 个。

  3. 第三次 1 和 1。

  4. 要 3 次,比分 3、3、2 的 2 次多。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

例题6:反过来想

称 4 次,最多能保证从多少个物品中找出 1 个次品(已知轻重)?

  1. 称 1 次最多 3 个,每多称 1 次个数乘 3。

  2. 2 次 9 个,3 次 27 个。

  3. 4 次:27×3=81(个)。

  4. 答:最多 81 个。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

知识点速看

第八单元 数学广角——找次品

  • 分成 3 份,两份上天平,一份留下,次数最少。
  • 2~3 个称 1 次,4~9 个称 2 次,10~27 个称 3 次,28~81 个称 4 次。
  • 不能平均分时尽量平均:10 个分成 3、3、4,最少 3 次。

巧算妙招

这一单元有 3 个小窍门,学会了算得又快又对。每个都先问一个问题,再说怎么做,然后做一道例题,最后说什么时候能用、哪里容易错。

妙招 1

把待测的分成 3 份,次数最少

先想一想

9 个零件里有 1 个是次品(轻一些),用天平最少称几次一定能找出来?

怎么做

天平一次能区分三种情况:左边轻、右边轻、一样重。所以把零件分成 3 份,两份放上天平,一份留在下面。哪边轻,次品就在哪边;一样重,次品在没称的那份。每称一次,范围就缩小到原来的三分之一。

例题

9 个零件里有 1 个轻的次品,最少称几次能保证找出?

  1. 分成 3、3、3。称两份:哪边轻,次品就在那 3 个里;平了,就在剩下的 3 个里。第 1 次后剩 3 个。
  2. 3 个分成 1、1、1,称两个:轻的那个是次品;平了,剩下的就是。第 2 次找到。
  3. 所以最少 2 次。

什么时候能用

找轻一些(或重一些)的次品,且知道次品是轻还是重。

容易用错的地方

  • 分成 2 份,每次只能排除一半,次数会多。
  • 「最少几次能保证找出」是指运气最差也能找出,不是运气好时的次数。

妙招 2

记住次数表:3、9、27、81

先想一想

27 个里有一个次品,最少要称几次?

怎么做

称 1 次最多能从 3 个里找出次品,2 次最多 9 个,3 次最多 27 个,4 次最多 81 个,每多一次乘 3。2~3 个要 1 次,4~9 个要 2 次,10~27 个要 3 次,28~81 个要 4 次。

例题

27 个里有一个轻的次品,最少称几次?

  1. 27=3×3×3,在 10~27 的范围里。
  2. 27 分成 9、9、9,剩 9 个;9 分成 3、3、3,剩 3 个;3 分成 1、1、1,找到。
  3. 共 3 次。

什么时候能用

快速判断要称几次。

容易用错的地方

  • 28 个以为也是 3 次,其实要 4 次。
  • 2 个也要称 1 次。

妙招 3

不能平均分成 3 份,就分得尽量平均

先想一想

10 个里有一个次品,3 份怎么分?

怎么做

分成 3 份,让每份个数尽量接近(最多和最少只差 1)。放上天平的两份要一样多,多出来的那一份(或少的那一份)留在下面。

例题

10 个里有一个轻的次品,最少称几次?

  1. 分成 3、3、4,称两个 3。
  2. 最差的情况:一样重,次品在 4 个里。
  3. 4 个分成 1、1、2,称两个 1:一样重,次品在剩下的 2 个里,再称 1 次。
  4. 最差共 3 次,和次数表一致(10~27 要 3 次)。

什么时候能用

个数不是 3 的倍数时。

容易用错的地方

  • 天平两边放的个数不一样多,称了没用。
  • 只算运气好的情况。

轮到你,把方法用出来

12 题,每题 1 分,第一次检查计分。答完会给出提示与完整解法,做完可重做。

填空只填一个数,不写单位;分数写成 3/4,带分数先化成假分数(如 1又1/2 写 3/2);百分数只填百分号前的数,如 25 表示 25%。也可以点输入框下的符号按钮。

第1题

3 个零件中有 1 个次品(轻一些),用天平至少称几次能保证找出它?

查看解法

两边各放 1 个:平衡,次品是没放的那个;不平衡,轻的那边是次品。1 次。

第2题

9 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次能保证找出?

查看解法

第一次 3 和 3 比,找出次品在哪 3 个里;第二次在 3 个里找。共 2 次。

第3题

8 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次能保证找出?

查看解法

3 和 3 比:平衡就在剩下 2 个里再称 1 次;不平衡就在轻的 3 个里再称 1 次。共 2 次。

第4题

10 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次能保证找出?

查看解法

2 次最多能从 9 个里找出,10 个要 3 次(如分成 3、3、4)。

第5题

27 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次能保证找出?

查看解法

每次把范围缩小到三分之一:27→9→3→1,共 3 次。

第6题

28 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次能保证找出?

查看解法

3 次最多能从 27 个里保证找出,28 个要 4 次。

第7题

用天平找次品,把待测物品怎样分最好?

查看解法

分成 3 份,尽量平均分,能保证用的次数最少。

第8题

81 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次能保证找出?

查看解法

81→27→9→3→1,4 次。

第9题

称 1 次,最多能保证从几个零件中找出 1 个次品(已知轻一些)?

查看解法

最多 3 个。

第10题

称 3 次,最多能保证从几个零件中找出 1 个次品(已知轻一些)?

查看解法

3×3×3=27(个)。

第11题

12 个零件里有 1 个次品(轻一些),第一次怎样分最好?

查看解法

4、4、4:第一次后只剩 4 个,再称 2 次就能保证找到,共 3 次;其他分法都不会更少。

第12题

2 个零件中有 1 个次品(轻一些),至少称几次?

查看解法

两边各放 1 个,轻的那边就是次品,1 次。

作答只在本页内存中处理,不保存、不上传。刷新页面后重新开始。

教材单元与学习说明

本单元课时安排:找次品的方法、找次品的规律。本单元只有“找次品”一个课时内容,这里分成“方法”和“规律”两张卡片。

单元名按现行人教版五年级下册目录整理。例题与练习由鼓捣星球编写,并非原书原题;本页不是出版社官方网站,请以学校发放的课本为准。

找次品:分成 3 份、尽量平均;个数不超过 3、9、27、81,分别要 1、2、3、4 次。

解题模型 · 计数与数论

在本单元基础上继续学:适用条件、为什么成立、示意图与易错题。

进入计数与数论专题(9个主题) · 全部解题模型