§2.1 平面向量的实际背景及基本概念
教学目标:
1.了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;掌握向量的模、零向量、单位向量.
2. 通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力.
教学重点:
理解并掌握向量、零向量、单位向量,会表示向量
教学难点:理解并掌握有关概念
教学方法:“问题引领,自主探究,合作交流”
学法:“直观感受—理解领悟—深化认识”
教学过程:
创设问题情景,引入新课
情景1
中国象棋中有“马”走日,“象”走田的规定,你能在图上画出马,象走过的路线吗?
情景2
老鼠由A向西北逃窜,猫在B处向东追去,设问:猫能否追到老鼠?(画图)
学生马上得出结论:追不上,猫的速度再快也没用,因为方向错了。
问题:如何从数学的角度来揭示这个问题的本质
新知探究:
提出问题
1、在物理课中,我们学过力的概念,请回顾一下力的三要素是什么?还有哪些量和力具有同样的特征呢?这些量的共同特征是什么?怎样利用你所学的数学中的知识抽象这些具有共同特征的量呢?应怎样定义这样的量呢?
教师指导学生阅读教材,思考讨论并解决上述问题。
1.在物理中,位移与距离是同一个概念吗?为什么?
2.现实世界中有各种各样的量,如年龄、身高、体重、力、速度、面积、体积、温度等,在数学上,为了正确理解、区分这些量,我们引进向量的概念.
思考1:在物理中,怎样区分作用于同一点的两个力?力的大小和力的方向
思考2:物体受到的重力、物体在液体中受到的浮力的方向分别如何?受力的大小分别与哪些因素有关?
思考3:在如图所示的弹簧中,被拉长或压缩的弹簧的弹力方向如何?在弹性限度内,弹力的大小与什么因素有关?
思考4:力既有大小,又有方向,在物理学中称为矢量,你还能指出哪些物理量是矢量吗?
提出问题:
1、数量与向量有何区别?
2、如何表示向量?
3、有向线段和线段有何区别和联系?分别可以表示向量的什么?
4、长度为零的向量叫什么向量?长度为1的向量叫什么向量?
5、有一组向量,它们的方向相同或相反,这组向量有什么关系?
讨论结果
1)数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、比较大小;
向量有方向,大小,双重性,不能比较大小.
2)向量的表示方法:
①用有向线段表示;
②用字母a、b(黑体,印刷用)等表示;
③用有向线段的起点与终点字母:;
④向量的大小――长度称为向量的模,记作| AB|.
3).有向线段:具有方向的线段就叫做有向线段,三个要素:起点、方向、长度.
向量与有向线段的区别:
①向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小和方向相同,则这两个向量就是相同的向量;
②有向线段有起点、大小和方向三个要素,起点不同,尽管大小和方向相同,也是不同的有向线段.
4)、零向量、单位向量概念:
①长度为0的向量叫零向量,记作0. 0的方向是任意的.
注意0与0的含义与书写区别.
②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.
说明:零向量、单位向量的定义都只是限制了大小.
5、平行向量:
①方向相同或相反的非零向量叫平行向量;
②我们规定0与任一向量平行.
说明:(1)综合①、②才是平行向量的完整定义;
(2)向量a、b、c平行,记作a∥b∥c.
(四)理解和巩固:
例1 书本86页例1.
例2判断:
(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)
(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)
(3)与零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)
(4)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?(平行向量)
课堂练习:
1.判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.
②单位向量都相等;
③任一向量与它的相反向量不相等;
⑤一个向量方向不确定当且仅当模为0;
解:②不正确.单位向量模均相等且为1,但方向并不确定.
③不正确.零向量的相反向量仍是零向量,但零向量与零向量是相等的.⑤正确. 2.书本88页练习
小结作业
1.向量是为了表示、刻画既有大小,又有方向的量而产生的,物理中有许多相关背景材料,数学中的向量是物理中矢量的提升和拓展,它有一系列的理论和方法,是沟通代数、几何、三角的一种工具,有着广泛的实际应用.
2.由于有向线段具有长度和方向双重特征,所以向量可以用有向线段表示,但向量不是有向线段,二者只是一种对应关系.
3.零向量是一个特殊向量,其模为0,方向是不确定的.引入零向量将为以后的研究带来许多方便,但须注意:
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作业:
P77练习:1,2,3.
P77习题2.1A组:1,2.
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