课件17张PPT。2.5 向量在物理中的应用举例2.5 平面向量应用举例一、向量与物理学的联系 向量是从物理学中抽象出来的数学概念,在物理中,通常被称为矢量!在物理学,工程技术中有广泛的应用,因此,我们要明确掌握用向量研究物理问题的相关知识!1、向量既是有大小又有方向的量,物理学中,力、速度、加速度、位移等都是向量!2、力、加速度、位移等的合成和分解就是向量的加减法,运动的叠加也用到向量的合成!例1.日常生活中,我们有时要用同样长的两根绳子挂一个物体(如图).如果绳子的最大拉力为F,物体受到的重力为G。你能否用向量的知识分析绳子受到的拉力F1的大小与两绳之间的夹角θ的关系?例题例2:同一平面内,互成120? 的三个大小相等的共点力的合力为零。例3:在生活中,你是否有这样的经验:两个人共提一个旅行包,夹角越大越费力;在单杠上做引体向上运动,两臂夹角越小越省力!你能从数学的角度解释这个现象吗?分析:上述的问题跟如图所示的是同个问题,抽象为数学模型如下:
用向量F1,F2,表示两个提力,它们的合向量为F,物体的重力用向量G来表示, F1,F2的夹角为θ,如右图所示,只要分清F,G和θ三者的关系,就得到了问题得数学解释!
F2分析:(1)因为两平行线之间的最短距离是它们的公垂线段。所以只有当小船的实际运动方向(即合运动方向)是垂直于河岸的方向时,小船的航程最小。 (2)小船过河的问题有一个特点,就是小船在垂直于河岸的方向上的位移是不变的,我们只要使得在垂直于河岸方向上的速度最大,小船过河所用的时间就最短,河水的速度是沿河岸方向的,这个分速度和垂直于河岸的方向没有关系,所以使小船垂直于河岸方向行驶(小船自身的速度,方向指向河对岸),小船过河所用时间才最短。
把物理问题转化为数学模型为: 如图,平行四边形ABCD中,已知AD=1,AB=2,对角线BD=2.求对角线AC的长.
例5.向量在平面几何中的应用10N从图上看,哪个速度(向量的模)最小?提问:表示划船速度的向量怎样画?练习3:三个力 在同一平面,同
时作用于一个点,且处于平衡状态,已知
的夹角为1350, 的夹角为
1200, =2N,求 。 练习4.已知一物体按向量 =(3,4)方向以大小为10m/s的速度前进了30s,物体由于受外力的作用,速度大小不变,方向改为 =(0,1),又前进了30s,求这段时间内物体的平均速度的大小。课堂总结再见