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高铁列车运行中的数量关系

高铁跑得越快,用时越短:路程 s 一定时,t 是 v 的反比例函数:t=s/v。
过隧道看车长,算平均速度别忘了停站时间。

一列白色高铁列车在高架桥上飞驰
高铁在高架桥上运行,速度可达每小时三百多千米。

三个关系

路程=速度×时间s=vt,1 米/秒=3.6 千米/时
路程一定:t=s/v时间是速度的反比例函数
平均速度=总路程÷总时间总时间包括停站时间

做题前先统一单位:千米配小时,米配秒。

按 2022 年版课标修订的人教版九上“综合与实践 高铁列车运行中的数量关系”(2026 年秋季起使用,在第二十七章之后)。本页按“基本关系—反比例函数—过桥过隧道—平均速度”四步整理。

四步,算清高铁的路程和时间

先读“学什么”,再用易错点检查自己。

第1步

路程、速度、时间

s=vt

学什么

匀速运动中,路程=速度×时间:

s=vt,v=s/t,t=s/v

单位要配套:千米/时配小时,米/秒配秒。换算:

1 米/秒=3.6 千米/时

例如 360 千米/时=360÷3.6=100 米/秒。

高铁站台上的电子屏显示车次和时刻
站台时刻表:发车、到站时间和停站时间都写在上面。

考点

  • 千米/时与米/秒互化:乘或除以 3.6。
  • 分钟化小时:除以 60。

易错点

速度用千米/时、时间却用秒,单位没统一就相乘,结果会差 3600 倍(1 小时=3600 秒)。

第2步

路程一定时的反比例函数

t=s/v

学什么

北京到某城市的铁路长 1200 千米,列车平均速度为 v 千米/时,用时 t 时,则

t=1200/v(v>0)

t 是 v 的反比例函数,k=1200 就是路程。图象是双曲线在第一象限的一支:速度越大,时间越短。

路程一定时,时间是速度的反比例函数
路程一定时,时间是速度的反比例函数横轴是速度 v(千米/时),纵轴是时间 t(时)。曲线 t=1200/v 经过点 (300,4) 和 (400,3)。(300,4)(400,3)30040043vt

速度越快,时间越短,速度和时间的乘积始终是 1200。

考点

  • 由一组 (v,t) 求 k:k=vt。
  • 比较提速前后的用时。

易错点

以为速度变为原来的 2 倍,时间还要比一半更少。其实时间恰好变为原来的 1/2。

第3步

过桥和过隧道

别忘了车长

学什么

列车有长度。设隧道(或桥)长 a,车长 b:

  • 完全通过(车头进到车尾出):车头走 a+b。
  • 完全在隧道内(车尾进到车头出):车头走 a−b。

再用 时间=路程÷速度。

列车过隧道:两种“通过”
列车过隧道:两种“通过”隧道长 2000 米,列车长 400 米。完全通过:车头从进隧道到车尾出隧道,车头走 2000+400=2400 米。完全在隧道内:车尾进隧道到车头出隧道,车头走 2000−400=1600 米。完全通过:2000+400隧道 2000 米列车 400 米完全在内:2000−400橙线:车头走过的路程

实线是开始时的列车,虚线是结束时的列车。都看车头(或都看车尾)走了多远。

高铁列车驶入山间隧道口
列车驶入隧道:车头进洞到车尾出洞,要走隧道长加车长。

考点

  • 画图标出开始和结束时车头的位置。
  • 单位统一成米和秒。

易错点

只用隧道长去除以速度,漏掉了车长。

第4步

含停站的平均速度

总路程÷总时间

学什么

列车中途停站,平均速度要用:

平均速度=总路程÷总时间

总时间=运行时间+停站时间。所以平均速度一定小于运行时的速度。

考点

  • 停站时间用分钟给出,先化成小时。
  • 结果按题目要求取近似值。

易错点

把各段速度直接求平均数。平均速度不是速度的平均数。

先自己想,再看下一步

三道例题。每次只展开一步,也可以从头看。

例题1:提速后节省多少时间

某线路长 1200 千米。列车平均速度从 300 千米/时提高到 400 千米/时,全程用时减少多少小时?

  1. 路程一定,t=1200/v。

  2. v=300 时,t=1200÷300=4;v=400 时,t=1200÷400=3。

  3. 减少 4−3=1(时)。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

例题2:列车过隧道

一列长 400 米的列车以 80 米/秒的速度通过长 2000 米的隧道。求:(1) 列车完全通过隧道的时间;(2) 列车完全在隧道内的时间。

  1. (1) 车头要走 2000+400=2400 米,时间 2400÷80=30(秒)。

  2. (2) 车头要走 2000−400=1600 米,时间 1600÷80=20(秒)。

  3. 两个时间相差 10 秒,正好是列车走两个车长 800 米的时间。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

例题3:停站后的平均速度

一趟列车全程 600 千米,运行速度 300 千米/时,中途停 4 站,每站停 5 分钟。全程平均速度约是多少千米/时(结果取整数)?

  1. 运行时间:600÷300=2(时)。

  2. 停站时间:4×5=20 分=1/3 时。总时间 2+1/3=7/3(时)。

  3. 平均速度:600÷(7/3)=1800/7≈257(千米/时)。

完整讲解如下;启用脚本后可以逐步展开。

轮到你,把方法用出来

10 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。

第1题

某线路长 1050 千米,列车平均速度 350 千米/时,全程需要多少小时?

查看解法

1050÷350=3(时)。

第2题

路程一定时,列车用时 t 与速度 v 的关系是:

查看解法

t=s/v,s 一定,所以 t 是 v 的反比例函数。

第3题

列车以 300 千米/时的速度运行 2.5 小时,行驶了多少千米?

查看解法

300×2.5=750(千米)。

第4题

路程一定时 t=k/v。当 v=300 时 t=3,k 等于多少?

查看解法

k=300×3=900。

第5题

360 千米/时等于多少米/秒?

查看解法

360÷3.6=100(米/秒)。

第6题

列车速度从 250 千米/时提高到 300 千米/时,同一路程的用时变为原来的几分之几?

查看解法

t₂∶t₁=250∶300=5/6。

第7题

长 400 米的列车以 80 米/秒通过长 1600 米的大桥,完全通过需要多少秒?

查看解法

(1600+400)÷80=25(秒)。

第8题

长 200 米的列车以 100 米/秒穿过长 3000 米的隧道,完全在隧道内的时间是多少秒?

查看解法

(3000−200)÷100=28(秒)。

第9题

全程 480 千米,运行速度 320 千米/时,中途停 3 站,每站 10 分钟。全程平均速度是多少千米/时?

查看解法

运行 480÷320=1.5 时,停站 30 分=0.5 时,总时间 2 时,平均速度 480÷2=240。

第10题

两地相距 540 千米,两列车同时从两地相向开出,速度分别是 160 千米/时和 140 千米/时。几小时后相遇?

查看解法

540÷(160+140)=1.8(时)。

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。

教材位置与学习说明

本活动在教材中排在第二十七章“反比例函数”之后,以高铁运行为背景,综合运用路程、速度、时间的关系和反比例函数。本页的线路长度和速度都是示例数据。

活动名称与在目录中的位置按人教版(2024 审定)九年级上册目录核对。本页把活动整理成知识卡、例题和练习;例题与练习由鼓捣星球编写,并非原书原题,文中数据除特别说明外都是为练习设定的示例数据。本页不是出版社官方网站,请以学校发放的课本为准。

可以查一趟真实车次的时刻表,用里程和到发时间算一算它的平均速度。