学年新素养同步导学新高考高中地理课件 讲义含地理核心素养 56.docx

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学年新素养同步导学新高考高中地理课件讲义含地理核心素养56

第二节　时间　位移

[学习目标]1.知道时刻和时间的区别和联系.2.知道位移与路程的区别和联系.3.知道矢量、标量及其区别．

一、时间与时刻

1．时刻：

钟表指示的一个读数对应着某一瞬间，就是时刻．

2．时间：

两个时刻之间的间隔称为时间．

二、路程与位移

1．路程：

物体运动轨迹的长度叫做路程．

2．位移：

从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段叫做位移．位移表示的是物体位置的变化．

3．标量：

物理学中，只有大小的物理量称为标量．如路程、长度、时间等．

4．矢量：

既有大小又有方向的物理量称为矢量．如位移、速度等．

1．判断下列说法的正误．

（1）时刻就是一瞬间，即一段很短很短的时间．（　×　）

（2）上午第一节课8点上课，这里的8点指时刻．（　√　）

（3）在800m比赛中，李明以2分01秒46的成绩获得冠军，其中的2分01秒46指的是时间，800m指位移．（　×　）

（4）物体在一条直线上运动时，路程和位移的大小相等，且位移是矢量，路程是标量．（　×　）

（5）一个物体的位移为零，路程也一定为零．（　×　）

2．钓鱼岛自古以来就是我国的领土，它到温州的直线距离为356km.若某天我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权，早上8点20分从温州出发去钓鱼岛巡航，航行了480km，历时8时20分到达钓鱼岛，该海监船的位移大小为________，路程为________．

答案　356km　480km

一、时间与时刻

如图1所示，在时间轴上标出“第3s初”、“第3s末”、“第3s内”、“前3s内”．然后指出哪些表示时刻，哪些表示时间．

图1

答案　

“第3s初”、“第3s末”表示时刻．

“第3s内”、“前3s内”表示时间．

时刻与时间的比较

时刻

时间

在时间轴上的表示

用点表示

用线段表示

对应的广义描述

位置

位移

描述关键字

“初”“末”“时”，如“第1s末”，“第2s初”，“3s时”

“内”，如“第2s内”，“前3s内”，“1s到3s内”

联系

两个时刻之间的间隔为一段时间，时间能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片

例1

　（多选）如图2所示的时间轴中，下列关于时间和时刻的说法中正确的是（　　）

图2

A．t2表示时刻，称为第2s末或第3s初

B．t2～t3表示时间，称为第3s内

C．t0～t2表示时间，称为前2s或第2s内

D．tn－1～tn表示时间，称为第（n－1）s内

答案　AB

解析　t2是时间轴上的一个点，所以表示时刻，称为第2s末或第3s初，A正确；t2～t3表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为第3s内，B正确；t0～t2表示时间轴上的一段线段，所以为时间，称为前2s，t1～t2称为第2s内，C错误；tn－1～tn表示时间，称为第ns内，D错误．

例2

　下列关于时间和时刻的说法正确的是（　　）

A．第4s末到第5s初经历了1s的时间

B．“早上第一节课8：

00上课”，其中8：

00指的是时间

C．物体第3s末的位置坐标是（2m,3m），其中第3s末指的是时刻

D．物体第3s内运动了4m，其中第3s内指的是时刻

答案　C

解析　第4s末与第5s初在时间轴上是同一个点，是指同一时刻，故A错误；早上第一节课8：

00上课，这里的8：

00指的是时刻，故B错误；第3s末，指的是时刻，故C正确；时间是指时间的长度，第3s内，指1s的时间长度，是时间，故D错误.

二、路程和位移　矢量和标量

1．如图3所示，三位旅行者从北京到上海，甲乘坐高铁直达，乙乘坐飞机直达，丙先乘坐汽车到天津，再乘坐轮船到上海，三者的路程是否相同？

位移是否相同？

图3

答案　三者的路程不同，但结果是一样的，即都是从北京到上海，初位置、末位置一样，即位移相同．

2．

（1）一个袋子里有40kg大米，再放入30kg大米，袋子中大米的质量是多少？

（2）如果一位同学从操场中心A点出发向北走了40m到达B点，然后又向西走了30m到达C点，则他从A到C点的路程是多大？

位移是多大？

（3）质量、路程和位移的计算方法相同吗？

答案　

（1）袋子中大米的质量是70kg.

（2）如图所示，路程是70m，位移为从A点指向C点的有向线段，大小为50m.

（3）质量、路程是标量，遵从算术加减法的法则，可以直接相加减；位移是矢量，不能直接相加减，位移的大小等于初位置指向末位置的有向线段的长度．

1．矢量和标量及其区别

（1）矢量既有大小又有方向，标量只有大小没有方向．

（2）矢量的表示方法：

矢量可以用一根带箭头的线段（有向线段）表示，线段的长度表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向．

（3）运算方法的比较

①标量运算遵循算术运算法则．

②矢量运算的方法第三章会学到，但同一直线上的矢量，用“＋”、“－”号表示方向后，可简化为算术加减法．

2．位移和路程的区别与联系

　　项目

比较　　

位移

路程

区别

物理意义

描述物体的位置变化，是从初位置指向末位置的有向线段

描述物体实际运动轨迹的长度

矢标性

矢量，既有大小，又有方向

标量，只有大小，没有方向

相关因素

由物体的初、末位置决定，与物体运动路径无关

既与物体的初、末位置有关，也与物体运动路径有关

联系

（1）都是描述物体运动的空间特征的物理量

（2）都是过程量

（3）位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程

例3

　如图4所示，某人沿半径R＝50m的圆形跑道跑步，从A点出发逆时针跑过

圆周到达B点，试求由A到B的过程中，此人运动的路程和位移（取π＝3.14，

＝1.414）．

图4

答案　235.5m　70.7m，方向由A指向B

解析　此人运动的路程等于

所对应的弧长，即路程s＝

×2πR＝235.5m．此人从A点运动到B点的位移大小等于由A指向B的有向线段的长度，即位移大小x＝

R＝70.7m，位移的方向由A指向B.

针对训练　（2019·招远一中月考）煤矿安检员在一次巡检中，乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120m到达井底，然后在井底又沿着水平隧道向东走了160m到达B井，最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面．若A、B两个井口恰在同一水平地面上，则此次巡检中安检员（　　）

A．发生的位移是200米，方向向东；通过的路程是160米

B．发生的位移是400米，方向向东；通过的路程是160米

C．发生的位移是160米，方向向东；通过的路程是400米

D．发生的位移是160米，方向向东；通过的路程是240米

答案　C

例4

　（多选）下列关于矢量（位移）和标量（温度）的说法正确的是（　　）

A．两个运动的物体位移大小均为20m，这两个位移一定相同

B．做直线运动的两个物体的位移s甲＝1m，s乙＝－3m，则s甲＜s乙

C．温度计读数有正负，其正、负号表示温度的方向

D．温度计读数时正的温度一定大于负的温度，正、负不能代表方向

答案　BD

解析　位移是矢量，大小相同，方向不一定相同，所以这两个位移不一定相同，A错误；矢量比较大小时，比较绝对值，B正确；温度是标量，只有大小，没有方向，正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，C错误，D正确．

1．矢量：

（1）只有当两个矢量的大小相等、方向也相同时，这两个矢量才相同．

（2）矢量的“＋”、“－”号表示其方向，所以矢量大小的比较要看其数值的绝对值的大小，绝对值大的矢量就大．

2．标量：

标量也可以有正、负，但标量的正、负号与矢量的正、负号意义是不同的，它不表示方向，对于不同的标量，正、负号的意义也是不同的，如：

温度的正、负表示比零摄氏度高还是低，电荷量的正、负表示是正电荷还是负电荷．

1．（时刻和时间间隔）（多选）（2019·山西大学附中月考）如图5所示，“复兴号”动车组于2017年6月26日11时05分，从北京南站发车沿京沪高铁至上海虹桥站，整个行程用时4.5h，总行程1315km.在“复兴号”动车组这一运行过程中，下列说法正确的是（　　）

图5

A．“复兴号”动车组运行的路程是1315km

B．“复兴号”动车组运行的位移是1315km

C．运行时间4.5h指的是时刻

D．2017年6月26日11时05分指的是时刻

答案　AD

2．（位移和路程）（2019·宜昌市部分示范高中协作体高一上学期期末）从高为5m处竖直向下抛出一个小球，小球在与地面相碰后弹起，上升到高为2m处被接住，则整个过程中（　　）

A．小球的位移大小为3m，方向竖直向下，路程为7m

B．小球的位移大小为7m，方向竖直向上，路程为7m

C．小球的位移大小为3m，方向竖直向下，路程为3m

D．小球的位移大小为7m，方向竖直向上，路程为3m

答案　A

3．（位移和路程）一个小孩从A点出发，沿半径分别为3m和5m的半圆到达B点，如图6所示，他的位移和路程分别为（　　）

图6

A．16m，方向从A向B；16m，方向从A到B

B．16m；16m

C．8πm，方向从A向B；8πm，方向从A向B

D．16m，方向从A向B；8πm

答案　D

解析　路程是标量，无方向，位移是矢量，有方向．路程是物体运动轨迹的长度，而位移是从运动的起点指向运动的终点的有向线段，故A、B、C错误，D正确．

4．（矢量和标量）关于矢量和标量，下列说法中不正确的是（　　）

A．矢量是既有大小又有方向的物理量

B．标量只有大小没有方向

C．－10m的位移比5m的位移小

D．－10℃的温度比5℃的温度低

答案　C

解析　由矢量和标量的定义可知A、B项正确；－10m的位移比5m的位移大，负号不表示大小，仅表示方向与正方向相反，故C错误；温度是标量，负号表示该温度比0℃低，正号表示该温度比0℃高，故－10℃的温度比5℃的温度低，D正确．

一、选择题

考点一　时间和时刻

1．（多选）以下的计时数据指时刻的是（　　）

A．“我真的还想再活五百年”

B．某人用15s跑完100m

C．李明同学每天早上6：

00起床

D．由北京开往上海的某次列车于19：

28从北京站开出

答案　CD

解析　“五百年”指的是时间，选项A错误；某人用15s跑完100m，“15s”指的是时间，选项B错误；李明同学每天早上6：

00起床，“6：

00”指的是时刻，选项C正确；由北京开往上海的某次列车于19：

28从北京站开出，“19：

28”指的是时刻，选项D正确．

2．（多选）关于时间和时刻，下列说法中正确的是（　　）

A．第4s末就是第5s初，指的是时刻

B．物体在5s初，指的是时刻

C．物体在5s内指的是物体在第4s末到第5s初这1s的时间

D．物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间

答案　ABD

解析　前一秒末和后一秒初是同一时刻，即第4s末就是第5s初；5s初指的是时刻；第5s内指的是第4s末到第5s末这1s的时间．故正确答案为A、B、D.

3．目前从郑州乘坐高铁到北京最快只需用时2小时25分钟，G588次列车10时17分从郑州东站发车，12时42分到达北京西站．关于G588次列车的相关描述，下列说法正确的是（　　）

A．“2小时25分钟”指的是时刻

B．“10时17分”指的是时间

C．研究列车通过某一电线杆所用时间，可将列车看做质点

D．研究列车从郑州到北京所用时间，可将列车看做质点

答案　D

解析　“2小时25分钟”指的是时间，故A错误；“10时17分”指的是时刻，故B错误；研究列车通过某一电线杆所用时间，列车的形状和大小不可以忽略，不能将列车看做质点，故C错误；研究列车从郑州到北京所用时间，列车的形状、大小对所用时间的影响可忽略不计，可以将列车看做质点，故D正确．

考点二　路程和位移、矢量和标量

4．（多选）关于位移和路程，以下说法正确的是（　　）

A．出租车按路程收费

B．出租车按位移的大小收费

C．在曲线运动中，同一运动过程的路程一定大于位移的大小

D．在直线运动中，位移就是路程

答案　AC

解析　出租车按路程收费，曲线运动中路程一定大于初、末位置间线段的长度，所以曲线运动中路程一定大于位移的大小，所以A、C正确，B错误．只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程，而位移是矢量，路程是标量，任何情况下位移都不能是路程，所以D错误．

5.400m比赛中终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，如图1所示，关于这样的做法，下列说法正确的是（　　）

图1

A．这样做目的是使参加比赛的同学位移大小相同

B．这样做目的是使参加比赛的同学路程相同

C．这样做目的是使参加比赛的同学所用时间相同

D．这样的做法其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利

答案　B

解析　因为跑道外圈半径大于里圈，当终点在同一直线上时，起点就不在同一直线上，这样做的目的是使参加比赛的同学路程相同，B正确．

6．（多选）2018年1月12日7时18分，我国在西昌卫星发射中心，用“长征三号乙”运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第26、27颗北斗导航卫星．导航精度从原来的10米提升到1～2米，标志着我国自主可控的北斗卫星导航即将进入米级定位时代，测速精度每秒0.2米；授时精度单向10纳秒．以下说法中正确的是（　　）

A．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位移

B．北斗导航卫星定位提供的是被测物体的位置

C．北斗导航卫星授时服务提供的是时间

D．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻

答案　BD

解析　由位置、位移、时间、时刻的定义可知，北斗导航卫星定位提供的是位置，不是位置的变化，A错误，B正确．北斗导航卫星授时服务提供的是时刻，C错误，D正确．

7．若规定向东方向为位移的正方向，今有一个皮球停在水平面上某处，轻轻踢它一脚，使它向东做直线运动，经5m时与墙相碰后又向西做直线运动，经7m后停下．上述过程中皮球通过的路程和位移分别是（　　）

A．12m,2mB．12m，－2m

C．－2m,2mD．2m,2m

答案　B

解析　如图所示，

设皮球开始时停在A点，与墙壁碰撞反弹后停在B点，则皮球通过的路程为5m＋7m＝12m；位移为从A到B的有向线段，长度为2m，方向向西，故位移为－2m，故选B.

8．在某次铅球比赛中，某运动员以18.62m的成绩获得金牌．这里记录的成绩是指（　　）

A．比赛中铅球发生的位移大小

B．比赛中铅球经过的路程

C．既是铅球发生的位移大小，又是铅球经过的路程

D．既不是铅球发生的位移大小，也不是铅球经过的路程

答案　D

解析　铅球的运动轨迹如图曲线所示，

铅球的比赛成绩18.62m是抛出点A在地面上的竖直投影点A′到落地点B的距离，而位移大小是有向线段

的长度，路程是AB曲线的长度，故D正确．

9．如图2所示，一小球在光滑的V形槽中由A点释放，经B点（与B点碰撞所用时间不计）到达与A点等高的C点，设A点的高度为1m，则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为（　　）

图2

A.

m，

mB.

m，

m

C.

m，

mD.

m,1m

答案　C

解析　位移大小等于AC的直线距离，大小为

＝

m．路程等于

＋

＝

m.

10.如图3所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A运动到C，则它的位移和路程分别为（　　）

图3

A.

R，方向由A指向C；

R

B.

R，方向由A指向C；

R

C.

R，方向由A指向C；

R

D.

R，方向由C指向A；

R

答案　C

解析　物体的位移大小为AC的长度，根据几何关系可知：

xAC＝

＝

R，方向由A指向C.路程为一个半圆周长和一个四分之三圆周长之和，即s＝

＋

×2πR＝

πR，故A、B、D错误，C正确．

11．（多选）关于矢量和标量的说法中正确的是（　　）

A．甲、乙发生的位移分别为5m、－10m，则乙的位移大

B．描述矢量既要说明大小，又要指明方向

C．矢量的大小就是标量

D．温度计读数时正的温度一定高于负的温度，正负不能代表方向

答案　ABD

解析　甲、乙发生的位移分别为5m、－10m，位移的大小分别是5m和10m，则乙的位移大，A正确；矢量既有大小，又有方向，描述矢量既要说明大小，又要指明方向，B正确；既有大小，又有方向的物理量是矢量，而只有大小，没有方向的物理量是标量，两者有严格的区别，故C错误；温度的正号表示比零摄氏度高，负号表示比零摄氏度低，正的温度一定高于负的温度，D正确．

二、非选择题

12.如图4所示，一辆汽车（可视为质点）在一条平直的马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心左侧20m处；过了2s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m处．如果把这条马路抽象为坐标轴（x轴），十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向．

图4

（1）试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：

观测时刻

t＝0

过2s

再过3s

位置坐标

x1＝______

x2＝______

x3＝______

（2）说出前2s内、后3s内汽车的位移分别为多少？

这5s内的位移又是多少？

答案　

（1）－20m　0　30m

（2）20m，方向为x轴正方向　30m，方向为x轴正方向　50m，方向为x轴正方向

解析　

（1）马路抽象为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，右侧的点的坐标为正值，则：

x1＝－20m，x2＝0，x3＝30m.

（2）前2s内的位移

Δx1＝x2－x1＝0－（－20m）＝20m

后3s内的位移Δx2＝x3－x2＝30m－0＝30m

这5s内的位移Δx＝x3－x1＝30m－（－20m）＝50m

上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20m、30m和50m，方向都向右，即方向为x轴正方向．

13．一质点由位置A向北运动了3m，又转向东运动了2m，到达B点，然后转向南运动了1m，到达C点，在上面的运动过程中质点运动的路程是多少？

运动的位移大小是多少？

位移方向如何？