像 km/h 这样的复合单位包含两个单位:距离和时间,换算时两者都要换。这会出现在速度题里:数据用一种单位给出,答案却要求另一种单位。
这是速率、时间与复合量单元的第一课,之后每一课都会用到它。
怎样安全地换算速度单位?
速度的单位是一个分数:距离除以时间。要改变它,就把距离部分和时间部分分开处理。
km/h 换成 m/s:距离从 km 变成 m(× 1000),时间从小时变成秒(÷ 3600,表示每秒)。合起来是 × 1000 ÷ 3600,化简后就是 ÷ 3.6。
m/s 换成 km/h:反过来,乘以 3.6。
快速的合理性检查:用 m/s 表示的数,换成 km/h 后数值一定变大。1 m/s 只是慢慢走的速度,却等于 3.6 km/h。
例题详解
一名骑单车的人以 18 km/h 行驶。求速度是多少 m/s。
第一步,距离单位: 18 km = 18 × 1000 = 18 000 m。
第二步,时间单位: 1 小时 = 3600 秒,所以速度是每 3600 秒 18 000 m。
第三步,相除: 18 000 ÷ 3600 = 5 m/s。
第四步,用捷径检查: 18 ÷ 3.6 = 5。两种方法一致。
现在反过来。一名跑者的速度是 8 m/s,换成 km/h:8 × 3.6 = 28.8 km/h。
分步验算:8 m/s 即每小时 8 × 3600 = 28 800 m,也就是每小时 28.8 km。
要留意的错误
常见的失误是只换算距离,时间不动。
错误答案: 72 km/h = 72 × 1000 = 72 000 m/s
学生把 km 换成 m,却忘了时间仍然是小时。结果得出比声音还快的速度,巴士根本不可能达到。
改正的方法是问自己:想要的答案里时间单位是什么?这里是秒,所以还要除以 3600:72 000 ÷ 3600 = 20 m/s。
第二个检查每次都能避免这个错误:先判断数值应该变大还是变小。从 km/h 换成 m/s,数值必须变小。
自我检测
先试做,再打开答案核对。
1. 把 108 km/h 换成 m/s。
查看答案
108 ÷ 3.6 = 30 m/s。验算:30 × 3.6 = 108。
2. 把 12.5 m/s 换成 km/h。
查看答案
12.5 × 3.6 = 45 km/h。验算:45 ÷ 3.6 = 12.5。
3. 一名骑单车的人在 15 分钟内行驶 4.5 km。求速度,先用 km/h,再用 m/s。
查看答案
15 分钟 = 0.25 小时,所以速度 = 4.5 ÷ 0.25 = 18 km/h。再算 18 ÷ 3.6 = 5 m/s。
下一步
单位掌握后,继续学习读距离-时间图,再试速率综合练习题组。无计算器运算训练和百分比基数探索器可以用你自己的数字检查方法。
有些学生知道换算规则,却在压力下选错方向。在数学线上一对一补习里,老师可以用限时的题目,练到你不再选错换算方向。