评测练习
(限时20分钟,1-8每题5分,9-10,每题10分,共60分)
1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)两个向量的数量积仍然是向量.( )
(2)若a,b反向,则a·b=-|a||b|.( )
2.已知|a|=3,向量a与b的夹角为,则a在b方向上的正射影的数量为( )
A. B. C. D.
3.在△ABC中,=a,=b,且b·a=0,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.钝角三角形
C.直角三角形 D.无法确定
4.设e1,e2是两个平行的单位向量.则下面的结果正确的是( )
A.e1·e2=1 B.e1·e2=-1 C.|e1·e2|=1 D.|e1·e2|<1
5.已知点A,B,C满足||=3,||=4,||=5,则·+·+·的值是( )
A.-25 B.25 C.-24 D.24
6.已知|b|=3,a在b方向上的正射影的数量是,则a·b的值为( )
A.3 B. C.2 D.
7.已知|a|=4,e为单位向量,a在e方向上的正射影的数量为-2,则a与e的夹角为________.
8.如图,在△ABC中,,的夹角与,的夹角的关系为________.
9.已知正三角形ABC的边长为1,求:
(1)·;(2)·;(3)·.
10.已知|a|=4,|b|=5,当(1)a∥b;(2)a⊥b;(3)a与b的夹角为135°时,分别求a与b的数量积.
《向量数量积的物理背景与定义》教学设计
一、教学目标
1.知识与技能目标
(1)通过物理中“功”的具体实例,了解平面向量数量积的物理背景;
(2)理解向量数量积的定义及其物理意义;
(3)掌握向量数量积的性质
2.过程与方法目标
(1)经历从物理背景抽象概括出定义的过程,培养学生归纳概括的能力;
(2)通过不同的探究方式,体会由特殊到一般、分类讨论及数形结合的思想方法。
3.情感态度与价值观目标
(1)通过师生互动、生生互动的教学活动过程,培养学生的钻研精神和合作交流的学习度。
(2)通过学生上台讲解,激发学生学习的积极性,形成学生的体验性认识。
二、教学重点、难点
【重点】数量积的定义及性质;
【难点】数量积的定义及性质的理解和应用.
三、教学过程
环节1:创设情境、导入新课
问题1:请同学们回顾一下,我们学习了向量的哪些运算?这些运算的结果是什么?(学生口答)
【设计意图】
让学生复习回顾已经学过的向量运算,为平面向量数量积的学习奠定基础。
问题2:一个物体在力F的作用下发生了位移S,那么力对物体所做的功为多少?(教师引导,学生口答,分析背景 )
学生根据所学物理知识容易得到:,教师明确指出物理中的矢量就是数学中的向量,物理中的标量就是数学中的数量。进一步分析功的计算公式特点,引出两个概念:“两个向量的夹角”和“正射影的数量”.
【设计意图】
从学生已有的认知水平出发,通过熟悉的生活实例,展示数量积的物理背景,激发学生的学习热情,引导学生感知数学问题,便于学生接受和理解。
问题3:从求功的运算中,我们可以抽象出什么样的数学运算?(将功的运算推广到任意两个向量的一种运算,得到向量“数量积”的概念)。
问题 :从求功的运算中,可以抽象出什么样的数学运算?
学生讨论:如果把力和位移抽象地看成两个“向量”,把力与位移的夹角抽象地看成两个向量的夹角,就可以得到一种新的运算,它就是从向量得到一个数量(即)的运算,这里是向量的夹角。(类比思想,本节课学习目标的过程与方法之一)
【设计意图】以物理背景为脚手架,通过抽象概括归纳形成引出三个概念:即“两个向量的夹角”、“正射影的数量”和“向量数量积”.让学生体会由特殊到一般的认知规律,培养学生抽象概括能力。
环节2:学习目标(多媒体展示,)
1.了解平面向量数量积的物理背景;
2.理解数量积的定义及物理意义;
3.掌握数量积的性质.
【设计意图】展示目标,学生体会本节课的核心知识及对知识点的要求.
设置问题,引导学生学习以下两个概念“两向量的夹角”和“正射影(数量)”。
环节3:形成概念
探究一:两个向量的夹角
问题4:两个向量的夹角是如何定义的?夹角的取值范围是什么?你认为在求两向量夹角时需注意什么问题?(学生口答并总
结注意事项)
注:(1)夹角的取值范围为 注意边界情况) ;
(2)求两向量的夹角时,两向量必须是同一起点;
(3)规定:零向量与任意向量垂直.
(老师指出前面还学习:零向量与任意向量平行).
【设计意图】通过提出问题,强化学生对两个向量的夹角概念的准确把握和深入理解,并及时巩固所学概念,强调求两向量夹角的注意事项.
探究二、向量在轴上的正射影
问题5:如何定义向量在轴上的正射影?“正射影”与“正射影的数量”
本质区别是什么?(教师设问,学生口答)
【设计意图】通过问题,使学生深入理解“正射影”与“正射影的数
量”的含义,体会它们的本质区别,为学习数量积的几何意义做准备。
【典型例题】例题1(1).向量︱OA︱=5, <OA, l>=60°,求OA在上的正射影的数量OA1(2).向量︱OB︱=5, <OB,l >=120°,求OB在l上的正射影的数量OB1( 学生口答)
【设计意图】及时巩固所学知识,加深对正射影的数量这一概念的理解。
将功的计算公式中两个矢量F和S,推广到数学中任意两个向量,从而得到本节的重要概念-----向量数量积.
探究三:向量的数量积
定义:(学生读),教师引导学生进一步剖析概念的内涵.
教师提问:数量积运算的结果是什么?它与线性运算的区别
是什么?强调数量积符号应如何规范书写?它的物理意义是什么?(学生口答:通过以上问题的回答,得到概念的的四点说明).
(1)两向量的数量积是一个实数,而不是向量
(2)数量积符号的规范书写;
(3)公式中四个量,知三求一;
(4)数量积的物理意义:力对物体所做的功。
学生进行整理,反思。
思考1:功的数学本质是什么?
思考2.作为一个新的数学概念,它的几何意义是什么?(学生口答)
3、探究几何意义:(板书作图)
让学生画出钝角的情况下的射影图形,体验数形结合的思想
(板书)数量积 a · b 等于a 的模| a |与 b 在 a 的方向上的投正射影的数量 |的乘积.
学生叙述|a|cosθ的几何意义
4、应用几何意义
课本109页练习B1
【设计意图】教师通过问题的形式开展教学,使学生对平面向量数量积这一全新概念的理解更加深刻。让学生从“形”的角度重新认识平面向量数量积,从中体会数量积与向量正射影数量的关系。学生对数量积的定义已经有了初步的认知,通过以下题目进行巩固。
【典型例题】例2.已知|a|=5,|b|=4,
=120°,求a·b.
练习.(1)已知|a|=3,|b|=6,当①a∥b,②a⊥b,③a与b的夹角是60°时,分别求a·b
(例2学生口答,练习题目由学生板演,学生独立完成,教师巡视,最后规范学生答题过程)
【设计意图】设计的题目有明显的梯度,使学生灵活的应用和理解数量积的定义。前面研究了数量积的定义,下面进一步由定义研究数量积具备哪些性质?
教师:小组前后4人一组先讨论,组长做好记录,最后推荐一名代表进行成果展示.
【设计意图】充分调动学生的学习积极性,发挥学生的主体地位。增进学生之间的合作精神。
(学生上台讲解性质(1)—(5)),老师补充)分析性质的作用
【设计意图】通过归纳形成系统的知识体系;通过对性质的探究,教师向学生明确性质的作用,加深学生的理解并体会其作用。
环节4:应用性质
(课件展示,学案纸上做,教师及时作出评价)
环节5课堂小结:今天你学到了什么?引导学生从知识与方法两个层面完成归纳小结,教师加以补充完善。
1.理解平面向量的数量积的物理意义,了解几何意义
2.掌握平面向量的数量积的概念 *
3.掌握平面向量的数量积的性质 *
4.理解数量积的运算是不同于实数运算的一种新的运算,注意它们的区别;
5.会用数量积的定义及性质解决向量的夹角、长度、垂直等问题。*
知识层面:两向量的夹角、向量的正射影及数量、数量积的定义、数量积的性质
思想方法层面:特殊到一般、数形结合、分类讨论思想
学生总结,教师进行补充完善。
【设计意图】
通过学生对本节所学知识、思想方法进行提炼、反思,加深对知识、方法的理解,形成系统的知识网络,并培养学生良好的学习习惯。
【设计意图】(1)巩固本节课所学内容;(2)分层布置作业,尊重学生的个体差异,让不同的学生有不同的发展。
环节6:当堂检测
1、
A 锐角三角形 B 直角三角形 C 钝角三角形 D 不能确定
2、已知|a|=3, |b|=5,且a?b=-12,求a在b方向上的正射影的数量及b在a方向上的正射影的数量。
3、则与的夹角为___________.
4.已知向量与的夹角为,,分别在下列条件下求:
(1) ;(2)∥ ;(3)
(学生限时完成,5分钟,订正答案)
【设计意图】巩固本节课所学知识,及时发现和弥补教学中的不足。
环节7:板书设计
2.3.1向量数量积的物理背景与定义
1、两个向量的夹角 例题1:
2、向量在轴上的正射影 例题2:
3、向量的数量积 例题3:
4. 向量数量积性质 小结
本节课设计理念:
本节课我在概念教学上进行了尝试.在教学过程中,努力创设一个探索数学问题的学习环境,通过创设问题情景,设计一系列问题,使学生在探究问题的过程中,经历数学概念的发生与发展过程,从而逐步把握概念的实质内涵,深入理解概念。让学生手脑并用,在学习知识的同时培养学生的能力。
课件19张PPT。课题:向量数量积的物理背景与定义
学科: 数学
年级: 高一
版本:人教B版高中数学必修4
2.3.1 向量数量积的
物理背景与定义 学习目标:1.了解向量数量积的物理背景;
2.理解向量数量积的定义及物理意义;
3.掌握数量积的性质 .
重点:数量积的定义和性质
难点:数量积的定义及性质的
理解和应用
复习回顾:
前面我们学习了向量的哪些运算?这些运算的结果是什么?问题导入:力做功的计算探究一:两个向量的夹角探究二. 向量在轴上的正射影 (2)正射影的数量:例1.已知轴l解:OA1=5COS600=5×( ?)=5/2-5/2典型例题:探究三. 向量的数量积(内积) 1.定义: 叫做向量a和b的数量积(或内积)
记作:a·b .
即 a·b = 注:( 1)两向量的数量积是一个实数,而不是向量
(2)数量积符号的规范书写;
(3)公式中四个量,知三求一;
(4)数量积的物理意义:力对物体所做的功。2.数量积的几何意义:例2.已知|a|=5,|b|=4,=120°,求a·b.
解: a?b =|a|·|b|cos
=5×4×cos120°
= -10.
典型例题巩固练习:探究四. 两个向量的数量积的性质:判定两向量垂直计算向量的模计算向量的夹角解:典型例题 例3:当堂检测课堂小结特殊到一般、数形结合、分类讨论思想
作业:
(1)课本115页 习题2-3A:1.2.3
(2)探究数量积的运算律