高中数学《向量的物理背景与概念及向量的几何表示》教案1 新人教A版必修4
人教A版高中数学必修4第二章 向量的物理背景与概念
量。
生活中许多事物都有这样的性质...
抽 象 概 括
向 量: 既有大小又有方向的量
二、向量的表示方法
①几何表示——向量常用有向线段表示.
有向线段的长度表示向量的大小(向量的模)
记作:│AB│或┃a┃
A
B
a
有向线段的方向表示向量的方向.
②代数表示: a 、b、 c、 d …. 或以A为起点、B为终点的向量记为:AB.
知识与技能目标
了解向量 的实际背景, 掌握向量的有 关概念及几何 表示。
过程与方法目标
通过解决 实际问题,提 高依据具体问 题背景分析问 题、解决问题 的能力。
情感态度价值观目标
体会数学 在生活中重要 作用,培养严 谨的思维习惯。 培养学生数形 结合的思想。
教学重点、难点
重点 掌握向量的有关概念及几何表示。
2.下面几个命题: (1)若a = b,b = c,则a = c。
(2)若|a|=0,则a = 0
(3)若|a|=|b|,则a = b
其中正确的个数是( B )
A.0 B. 1
C. 2
D. 3
3.把所有相等的向量平移到同一起点后,这些向量
的终点将落在(B )
A.同一个圆上
B.同一个点上
C.同一条直线上 D.以上都有可能
②平行向量也叫共线向量
类比演练
ef
那么向量e与f是否是平行向量?
两向量的平行与平面几何里两线段的平行 有什么区别?
两向量的共线与平面几何里两线段的共线 是否一样?
2.相等向量的定义:长度相等且方向相同的向量.
D
A
记作:AB DC
B
高中数学必修四教案-2.1.1 向量的物理背景与概念(5)-人教A版
向量的物理背景与概念(第一课时)一.教学目标1.理解并掌握实数与向量的积的意义.2.理解两个向量共线的充要条件,能根据条件判断两个向量是否共线;3.通过对实数与向量的积的学习培养学生的观察、分析、归纳、抽象的思维能力,了解事物运动变化的辩证思想.二.教学重点:实数与向量的积的定义、运算律,向量共线的充要条件;教学难点:理解实数与向量的积的定义,向量共线的充要条件;三.教学具准备直尺、投影仪.四.教学过程1.设置情境我们知道,位移、力、速度、加速度等都是向量,而时间、质量等都是数量,这些向量与数量的关系常常在物理公式中体现,如力与加速度的关系f =m a ,位移与速度的关系s =v t .这些公式都是实数与向量间的关系.师:我们已经学习了向量的加法,请同学们作出a a a ++和()()()a a a -+-+-向量,(已知向量已作在投影片上),并请同学们指出相加后,和的长度与方向有什么变化?这些变化与哪些因素有关?生:a a a ++的长度是a 的长度的3倍,其方向与a 的方向相同,()()()a a a -+-+-的长度是a 长度的3倍,其方向与a 的方向相反.师:很好!本节课我们就来讨论实数与向量的乘积问题,(板书课题:实数与向量的乘积(一))2.探索研究师:请大家根据上述问题并作一下类比,看看怎样定义实数与向量的积?可结合教材思考.生:我想这样规定:实数λ与向量a 的积就是a λ,它还是一个向量.师:想法很好.不过我们要对实数λ与向量a 相乘的含义作一番解释才行. 实数λ与向量a 的积是一个向量,记作a λ,它的长度和方向规定如下:(1)a a λλ=(2)0>λ时,a λ的方向与a 的方向相同;当0<λ时,a λ的方向与a 的方向相反;特别地,当0=λ或0=a 时,0=a λ下面我们讨论作为数乘向量的基本运算律:师:求作向量()a 32和a 6(a 为非零向量)并进行比较,向量()b a +2与向量b a 22+相等吗?(引导学生从模的大小与方向两个方面进行比较)生:()a a 632=,()b a b a +=+222师:设a 、b 为任意向量,λ,μ为任意实数,则有:(1)()()a a λμμλ=(2)()a a a μλμλ+=+(3)()b a b a λλλ+=+通常将(1)称为结合律,(2)(3)称为分配律,有时为了区别,也把(2)叫第一分配律,(3)叫第二分配律.请看例题【例1】计算:(1)()a 43⨯-, (2)()()a b a b a ---+23.(3)()()c b a c b a +---+2332解:(1)原式()a a 1243-=⨯-=(2)原式b a b a b a 52233=-+-+=(3)原式c b a c b a c b a 252332-+-=-+--+=.下面我们研究共线向量与实乘向量的关系.师:请同学们观察21e e a -=,2122e e b +-=,有什么关系.生:因为a b 2-=,所以a 、b 是共线向量.师:若a 、b 是共线向量,能否得出a b λ=?为什么,可得出b a λ=吗?为什么? 生:可以!因为a 、b 共线,它们的方向相同或相反.师:由此可得向量共线的充要条件.向量b 与非零向量a 共线的充分必要条件是有且仅有一个实数λ,使得a b λ=此即教材中的定理.对此定理的证明,是两层来说明的.其一,若存在实数λ,使a b λ=,则由实数与向量乘积定义中的第(2)条知b λ与a 共线,即b 与a 共线.其二,若b 与a 共线,且不妨令0≠a ,设μ=a b :(这是实数概念).接下来看a 、b 方向如何:①a 、b 同向,则a b μ=,②若a 、b 反向,则记a b μ-=,总而言之,存在实数λ(μλ=或μ-)使a b λ=.【例2】如图:已知AB AD ⋅=3,BC DE 3=,试判断AC 与AE 是否共线. 解:∵DE AD AE +=BC AB ⋅+=33()BC AB +=3AC ⋅=3∴AE 与AC 共线. 练习(投影仪) 设1e 、2e 是两个不共线向量,已212e e R AB +=,213e e +=CB ,若A 、B 、C 三点共线,求R 的值.参考答案∵A 、B 、C 三点共线.∴AB 、BC 共线⇔存在实数λ,使BC AB λ=即212121332e e e e e e λλλ--=-∈=+R∴2-=λ,6=R3.练习反馈(投影仪)(1)若O 为ABCD 的对角线交点,14e =AB ,26e =BC ,则1223e e -等于( ) A .AO B .BO C .CO D .DO(2)在△ABC 中,点D 、E 、F 分别是边BC 、CA 、AB 的中点,那么__________=++++CF BE BC AD AB .(3)如图所示,在平行四边形ABCD 中,M 是AB 中点,点N 是BD 上一点, BD BN 31=求证M 、N 、C 三点共线. 参考答案:(1)B ; (2)AC ; (3)设x =AD ,y =AB 则()y x y y -+=+=31213121BD MN ()y x y x +=+=2616131又()y x x y +=+=+=22121BC MB MC ,∴MN MC ⋅=3∴M 、N 、C 共线.4.总结提炼(1)λ与a 的积还是向量,e λ与a 是共线的.(2)一维空间向量的基本定理的内容和证明思路,也是应用该定理解决问题的思路.该定理主要用于证明点共线、求系数、证直线平行等题型问题.(3)运算律暗示我们,化简向量代数式就像计算多项式一样去合并同类项.1.实数与向量的积定义2.运算律①②③3.向量共线定理例1 2 演练反馈 总结提炼。
新人教数学A版必修4教案 2.1.1《向量的物理背景与概念》
新人教数学A 版必修4 教案 2.1.1《向量的物理背景
与概念》
一.学习目标
1.关于向量的概念
(1)了解向量产生的物理背景,理解共线向量,相等向量等概念,理解向量的几何
表示;
(2)经历向量概念的形成过程,体会由实例引入概念的方法,并通过实例,体验用
向量表示点的位置的方法,培养学生提出问题,分析问题和解决问题的能力.
(3)通过学习,使学生认识到向量在刻画现实问题,物理问题和数学问题中的作
用,培养学生观察,类比联想等发现规律的一般方法,激发学生的学习兴趣和钻研精神.
2.关于向量的线性运算
(1)通过实例,掌握向量加法,减法,向量数乘的运算,并理解其几何意义;
(2)让学生能由数的运算律类比向量的运算律,并结合图形验证相关的运算律,强化对知识的形成过程的认识,并正确表述探究的结果.
(3)通过学习向量的线性运算,初步学会用向量的方法解决几何问题和实际应用问题.
一.学习目标
1.关于向量的概念
(1)了解向量产生的物理背景,理解共线向量,相等向量等概念,理解向量的几。
高中数学(平面向量的实际背景及基本概念)教案6 新人教A版必修4 教案
向量的物理背景与概念一教学目标1 知识与技能(1)了解向量产生的物理背景,理解位移的概念;(2)理解向量的概念,向量的几何意义,能用向量表示点的位置;(3)初步理解零向量,相等向量,共线向量的意义2 过程与方法(1)通过向量概念的形成过程体会由实例引入概念的方法;(2)由实例体验用向量表示点的位置的方法3 情感,态度,价值观:通过本节的学习,让学生认识到向量在刻画数学问题和物理问题中的作用,从而激发学生学习数学的兴趣二教学重点与难点1 教学重点————向量的概念;2 教学难点————对向量概念的理解三教学方法采用提出问题,引导学生通过观察,类比,归纳,抽象的方式形成概念,结合几何直观引导启发学生去理解概念,不断创设问题情景,激发学生探究。
四教学过程练习:判断下列说法是否正确,并说明理由。
①向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;②单位向量都相等;③任一向量与它的相反向量不相等;④四边形ABCD是平行四边形的充要条件是AB=DC⑤模为0是一个向量方向不确定的充要条件;⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.解:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB、AC在同一直线上.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.④、⑤正确.⑥不正确.如图AC与BC共线,虽起点不同,但其终点却相同.评述:本题考查基本概念,对于零向量、单位向量、平行向量、共线向量的概念特征及相互关系必须把握好.例题2:已知O为正六边形ABCDEF的中心,在图中所标出的向量中:(1)试找出与FE共线的向量;(2)确定与FE相等的向量;(3)OA与BC相等吗?若不相等,则它们之间有什么关系?例题分析:例1.判断下列命题真假或给出问题的答案:(1)平行向量的方向一定相同(2)不相等的向量一定不平行(3)与零向量相等的向量是什么向量?(4)存在与任何向量都平行的向量吗(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?(6)两个非零向量相等的充要条件是什么?(7)共线向量一定在同一直线上.例2:D、E、F依次是等边△ABC的边AB、BC、CA的中点,在以A、B、C、D、E、F为起点或终点的向量中,(1)找出与向量 DE相等的向量;(2)找出与向量 DF共线的向量.学生讨论后回答,教师订正讲解学生自主完成,然后回答,其他学生纠正师:如何找相等向通过习题的设置巩固向量的相关概念将问题给学生,让学生去归纳小结7 用向量表示点的位置利用向量可以确定一点相对与另一点的位置例题3:天津位于北京东偏南50度,114km,用向量表示天津相对于北京的位置。
高二数学 第2章(第1课时)平面向量的实际背景及基本概念教案 新人教A版必修4
课题:2.1.1向量的物理背景与概念2.1.2向量的几何表示2.1.3相等向量与共线向量教学目的:1.理解向量的概念,掌握向量的几何表示;2.了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或出与某一已知向量相等的向量;3.了解平行向量的概念.教学重点:向量概念、相等向量概念、向量几何表示教学难点:向量概念的理解授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体、实物投影仪内容分析:向量这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的,反过来,向量的理论和方法,又成为解决物理学和工程技术的重要工具,向量之所以有用,关键是它具有一套良好的运算性质,通过向量可把空间图形的性质转化为向量的运算,这样通过向量就能较容易地研究空间的直线和平面的各种有关问题向量不同于数量,它是一种新的量,关于数量的代数运算在向量范围内不都适用因此,本章在介绍向量概念时,重点说明了向量与数量的区别,然后又重新给出了向量代数的部分运算法则,包括加法、减法、实数与向量的积、向量的数量积的运算法则等之后,又将向量与坐标联系起来,把关于向量的代数运算与数量(向量的坐标)的代数运算联系起来,这就为研究和解决有关几何问题又提供了两种方法——向量法和坐标法教学过程:一、复习引入:在现实生活中,我们会遇到很多量,其中一些量在取定单位后用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.还有一些量,如我们在物理中所学习的位移,是一个既有大小又有方向的量,这种量就是我们本章所要研究的向量.向量是数学中的重要概念之一,向量和数一样也能进行运算,而且用向量的有关知识还能有效地解决数学、物理等学科中的很多问题,在这一章,我们将学习向量的概念、运算及其简单应用.这一节课,我们将学习向量的有关概念.二、讲解新课:1.向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量注意:1 数量与向量的区别: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 从19世纪末到20世纪初,向量就成为一套优良通性的数学体系,用以研究空间性质2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a r 、b r 等表示;③用有向线段的起点与终点字母:AB u u u r ;注意:起点一定写在终点的前面④向量AB u u u r 的大小――长度称为向量的模,记作|AB u u u r |.3.零向量、单位向量概念:①长度为0的向量叫零向量,记作0r 0r 的方向是任意的注意0r 与0的区别②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.4.平行向量定义: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 r 、b r 、c r 平行,记作a r ∥b r ∥c r .5.相等向量定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.说明:(1)向量a r 与b r 相等,记作a r =b r ;(2)零向量与零向量相等;(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起.......点无关.... 6.共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上. 说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.探究:1.对向量概念的理解要深刻理解向量的概念,就要深刻理解有向线段这一概念.在线段AB 的两个端点中,我们规定了一个顺序,A 为起点,B 为终点,我们就说线段AB 具有射线AB 的方向,具有方向的线段就叫做有向线段.通常有向线段的终点要画箭头表示它的方向,以A 为起点,以B 为终点的有向线段记为AB u u u r ,需要学生注意的是:AB u u u r 的字母是有顺序的,起点在前终点在后,所以我们说有向线段有三个要素:起点、方向、长度.既有大小又有方向的量,我们叫做向量,有些向量既有大小、方向、作用点(起点),比如力;有些向量只有大小、方向,比如位移、速度,我们现在所学的向量一般指后者.2.向量与有向线段的区别:(1)向量是自由向量,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三、讲解范例:例1 判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.①向量AB u u u r 与CD uuu r 是共线向量,则A 、B 、C 、D 四点必在一直线上; ②单位向量都相等; ③任一向量与它的相反向量不相等;④四边形ABCD 是平行四边形的充要条件是AB u u u r =DC u u u r⑤模为0是一个向量方向不确定的充要条件;⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.解:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB u u u r 、AC u u u r 在同一直线上.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.④、⑤正确.⑥不正确.如图AC u u u r 与BC uuu r 共线,虽起点不同,但其终点却相同.评述:本题考查基本概念,对于零向量、单位向量、平行向量、共线向量的概念特征及相互关系必须把握好.例2下列命题正确的是( )A.a r 与b r 共线,b r 与c r 共线,则a r 与c r 也共线B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点C.向量a r 与b r 不共线,则a r 与b r 都是非零向量D.有相同起点的两个非零向量不平行解:由于零向量与任一向量都共线,所以A 不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B 不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确;对于C ,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a r 与b r 不都是非零向量,即a r 与b r 至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a r 与b r 共线,不符合已知条件,所以有a r 与b r 都是非零向量,所以应选C.评述:对于有关向量基本概念的考查,可以从概念的特征入手,也可以从反面进行考虑,要启发学生注意这两方面的结合.例3下列命题正确的是( )如图,设O 是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出图中与OA OB OC u u u r u u u r u u u r 、、相等的向量. 解:OA CB DO u u u r u u u r u u u r == OB DC EO OC AB FO==u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ==四、课堂练习:五、小结 :向量及向量的有关概念、表示方法,还知道有两个特殊向量,最后学了向量间的两种关系,即平行向量(共线向量)和相等向量六、课后作业:七、板书设计(略)。
2020-2021学年人教A版必修4 2.1.1 向量的物理背景与概念 教案
课题:2.1.1 向量的物理背景与概念一、教学内容分析以物体受力做功为背景引入数量积的概念,使向量数量积的运算与物理知识联系起来;向量数量积与向量的长度及夹角的关系;进一步探究两个向量的夹角对向量数量积的符号的影响及有关的性质、几何意义和运算律。
本节内容安排在《普通高中课程标准实验教科书·数学必修4》(A版)第二章第4节第一课时,它是平面向量数量积的核心内容,向量的平行、垂直关系是向量间的最基本、最重要的位置关系,而向量的夹角、长度又是重要的数量特征。
向量的数量积恰好是解决问题的一个重要工具。
二、学生学习情况分析本节以力对物体做功作为背景,研究平面向量的数量积,但是学生作为初学者不清楚向量数量积是数量还是向量,寻找两向量的夹角又容易想当然。
通过情景创设、探究和思考引导学生认知、理解并掌握相关的内容。
利用数量积运算来反映向量数量积的长度和两个向量夹角的关系解决问题是学生学习的重点也是难点。
由向量的线性运算迁移、引申到向量的数量积,自然过渡,深入浅出、符合学生的认知规律,也有利于明确本节课的教学任务、激发学生的学习兴趣和求知欲望。
三、设计思想转变学生的学习方式、激发学生的积极性,让学生乐于参与到探究性和创造性的学习活动中来,这是新课程数学教学的基本要求。
提高学生的知识与技能、重视学生的学习过程与方法、培养学生的情感、价值观,这是新课程数学教学的三维目标。
为此结合本节教学内容,教学中应注重过程与方法、注重引导学生去发现问题、分析问题、解决问题,在师生互动、生生互动、交流中渗透情感态度与价值观。
四、教学目标(一)知识目标:1、了解平面向量数量积的物理背景、理解数量积的含义。
2、体会平面向量数量积与向量投影的关系,掌握数量积的性质并能运用性质进行相关的运算和判断。
3、体会数学类比思想和方法,进一步培养学生抽象概括能力。
(二)能力目标:通过对平面向量数量积性质的探究培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力使学生的思维得到训练。
高中数学 21平面向量的实际背景及基本概念教案 新人教A版必修4 教案
题目:2.1平面向量的实际背景及基本概念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、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并会区分平行向量、相等向量和共线向量.2. 通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.3. 通过学生对向量与数量4. 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.理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量. 平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系. 【基础测评】1、数量常常用什么表示?2、如图,老鼠由A 向西北延着AC 方向逃窜,猫在B 处向东延着BD 方向追去,设问:猫能否追到老鼠?3、请同学指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?【课前预习】阅读课本74—76页完成下列内容 1、 向量的概念:我们把这种既有 ,又有 的量叫做 。
思考:数量与向量有何区别? 2、 向量的几何表示:(1)有向线段: 。
(2)有向线段的三要素: 。
(3)向量的表示方法: ① 。
② 。
③ 。
思考:时间、路程、功是向量吗?速度、加速度是向量吗? 向量与有向线段有什么区别?(4)向量AB 的大小也就是向量AB 长度称为向量的 ,记作 。
(5)零向量: 。
记作: 。
方向 。
注意:0 与0的区别,(6)单位向量: 。
(7)平行向量: 。
(8)相等向量: 。
说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关........... (9)共线向量: 。
【合作探究】(1)平行向量是否一定方向相同?(2)不相等的向量是否一定不平行?(3)与零向量相等的向量必定是什么向量? (4)与任意向量都平行的向量是什么向量?(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? (6)两个非零向量相等的当且仅当什么?(长度相等且方向相同) (7)共线向量一定在同一直线上吗?【典型例题】ABCD例1、课本75页例2、如图,设O是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出图中与向量OA、OB、OC相等的向量. 思考:向量OA与EF相等吗?向量OB与AF相等吗?【达标检测】1、教材77页练习题2、3、4题2、判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.①向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;②单位向量都相等;③任一向量与它的相反向量不相等;④四边形ABCD是平行四边形当且仅当AB=DC⑤一个向量方向不确定当且仅当模为0;⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.3、下列量当中不是向量的是()○1质量;○2速度;○3位移;○4浮力;○5加速度;○6路程;○7功;○8压强;○9密度A、2个B、4个 C 、5个 D、6个【归纳小结】1、描述向量的两个指标:模和方向.2、平行向量不是平面几何中的平行线段的简单类比.3、向量的图示,要标上箭头和始点、终点.牛刀小试1、下列说法中不正确的是()A、向量AB的长度与向量BA的长度相等B、任何一个非零向量都可以平行移动C、长度不相等而方向相反的两个向量一定是共线向量D、两个有共同起点且共线的向量其终点必相同2、下列说法正确的是()A、单位向量都是相等的向量B、长度相等的向量是相等的向量C、任意两个相等的非零向量的始点与终点不一定是一平行四边形的四顶点D、共线向量是在同一直线上的向量3、下列说法中错误的是()A、零向量没有方向B、零向量与任何向量平行C、零向量的长度为零D、零向量的方向是任意的4、下列命题正确的是()A、向量AB与BA是两平行向量B、若AB=DC,则A、B、C、D四点构成平行四边形C、若a、b都是单位向量则a=bD、两向量相等的也就是它们的始点、终点相同。
高中数学人教A版必修4教学案:2.1.1-向量的物理背景和概念
2.1.1向量的物理背景与概念教学目标:1.知识与技能目标了解向量的实际背景,掌握向量的有关概念及几何表示。
2.过程与方法目标通过解决实际问题,提高依据具体问题背景分析问题、解决问题的能力。
3.情感、态度与价值观目标体会数学在生活中重要作用,培养严谨的思维习惯。
问题提出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。
探究(一):向量的物理背景与概念思考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?1.向量(1)数学中,我们把这种既有大小,又有方向的量叫做向量,向量的大小,也叫做向量的模。
(2)向量的两个要素:向量的大小和向量的方向。
思考5:向量与数量有什么联系和区别?思考6:数量之间有大小关系,如5>3 ,0>﹣2;如何定义向量之间的大小?问题1:判断题1.身高是一个向量。
﹙﹚2.温度含零上和零下温度,所以温度是向量。
()问题2:下列物理量中,不能称为向量的是()A.质量B.速度C.位移D.力2.1.1向量的物理背景与概念教学目标:1.知识与技能目标了解向量的实际背景,掌握向量的有关概念及几何表示。
2.过程与方法目标通过解决实际问题,提高依据具体问题背景分析问题、解决问题的能力。
3.情感、态度与价值观目标体会数学在生活中重要作用,培养严谨的思维习惯。
问题提出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。
2020-2021学年人教A版高中数学必修4学案:2.1.1向量的物理背景与概念2.1.2向量的几何
2.1平面向量的实际背景及基本概念2.1.1 向量的物理背景与概念2.1.2 向量的几何表示 2.1.3 相等向量与共线向量学 习 目 标核 心 素 养1.通过对力、速度、位移等的分析,了解平面向量的实际背景.理解向量的有关概念及向量的几何表示.(重点) 2.理解共线向量、相等向量的概念.(难点)3.正确区分向量平行与直线平行.(易混点)1.通过对向量概念的学习,提升数学抽象素养.2.借助向量的几何意义,培养学生数学抽象和直观想象的核心素养;3.通过相等向量和平行向量的学习,提升了学生逻辑推理的核心素养.1.向量与数量(1)向量:既有大小,又有方向的量叫做向量. (2)数量:只有大小,没有方向的量称为数量. 2.向量的几何表示(1)带有方向的线段叫做有向线段.它包含三个要素:起点、方向、长度. (2)向量可以用有向线段表示.向量AB →的大小,也就是向量 AB →的长度(或称模),记作|AB→|.向量也可以用字母a ,b ,c ,…表示,或用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,例如:AB→,CD →.思考:(1)向量可以比较大小吗? (2)有向线段就是向量吗?[提示] (1)向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小. (2)有向线段只是表示向量的一个图形工具,它不是向量. 3.向量的有关概念 零向量 长度为0的向量,记作0 单位向量 长度等于1个单位的向量 平行向量 (共线向量)方向相同或相反的非零向量 向量a ,b 平行,记作a ∥b 规定:零向量与任一向量平行 相等向量长度相等且方向相同的向量 向量a 与b 相等,记作a =b1.正n 边形有n 条边,它们对应的向量依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,则这n 个向量( )A .都相等B .都共线C .都不共线D .模都相等D [因为多边形为正多边形,所以边长相等,所以各边对应向量的模都相等.] 2.有下列物理量:①质量;②温度;③角度;④弹力;⑤风速.其中可以看成是向量的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个B [①②③不是向量,④⑤是向量.]3.已知|AB →|=1,|AC →|=2,若∠ABC =90°,则|BC →|=________.3 [三角形ABC 是以B 为直角的直角三角形,所以|BC→|=22-12= 3.] 4.如图,四边形ABCD 是平行四边形,则图中相等的向量是________(填序号).(1)AD→与BC →;(2)OB →与OD →; (3)AC→与BD →;(4)AO →与OC →. (1)(4) [由平行四边形的性质和相等向量的定义可知: AD→=BC →,OB →≠OD →, AC→≠BD →,AO →=OC →.]向量的有关概念【例1】 (1)若向量a 与b 同向,且|a |>|b |,则a >b ;(2)若向量|a |=|b |,则a 与b 的长度相等且方向相同或相反; (3)对于任意向量|a |=|b |,若a 与b 的方向相同,则a =b ; (4)由于0方向不确定,故0不与任意向量平行; (5)向量a 与向量b 平行,则向量a 与b 方向相同或相反.思路点拨:解答本题应根据向量的有关概念,注意向量的大小、方向两个要素.[解] (1)不正确.因为向量由两个因素来确定,即大小和方向,所以两个向量不能比较大小.(2)不正确.由|a |=|b |只能判断两向量长度相等,不能确定它们的方向关系. (3)正确.因为|a |=|b |,且a 与b 同向,由两向量相等的条件,可得a =b . (4)不正确.依据规定:0与任意向量平行.(5)不正确.因为向量a 与向量b 若有一个是零向量,则其方向不定.1.理解零向量和单位向量应注意的问题 (1)零向量的方向是任意的,所有的零向量都相等.(2)单位向量不一定相等,易忽略向量的方向. 2.共线向量与平行向量(1)平行向量也称为共线向量,两个概念没有区别; (2)共线向量所在直线可以平行,与平面几何中的共线不同; (3)平行向量可以共线,与平面几何中的直线平行不同.提醒:解决与向量概念有关题目的关键是突出向量的核心——方向和长度.[跟进训练] 1.给出下列命题: ①若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .②若单位向量的起点相同,则终点相同.③起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量; ④向量AB→与CD →是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点必在同一直线上.其中正确命题的序号是________. ③ [①错误.若b =0,则①不成立;②错误.起点相同的单位向量,终点未必相同;③正确.对于一个向量只要不改变其大小和方向,是可以任意移动的. ④错误.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB→,CD →必须在同一直线上.] 向量的表示及应用【例2】 终点,可以写出________个向量.(2)在如图所示的坐标纸上(每个小方格边长为1),用直尺和圆规画出下列向量:①OA →,使|OA →|=42,点A 在点O 北偏东45°; ②AB→,使|AB →|=4,点B 在点A 正东; ③BC →,使|BC →|=6,点C 在点B 北偏东30°.(1)12 [可以写出12个向量,分别是:AB →,AC →,AD →,BC →,BD →,CD →,BA →,CA →,DA→,CB →,DB →,DC →.] (2)[解] ①由于点A 在点O 北偏东45°处,所以在坐标纸上点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数相等.又|OA→|=42,小方格边长为1,所以点A 距点O 的横向小方格数与纵向小方格数都为4,于是点A 位置可以确定,画出向量OA →如图所示.②由于点B 在点A 正东方向处,且|AB→|=4,所以在坐标纸上点B 距点A 的横向小方格数为4,纵向小方格数为0,于是点B 位置可以确定,画出向量AB →如图所示.③由于点C 在点B 北偏东30°处,且|BC →|=6,依据勾股定理可得:在坐标纸上点C 距点B 的横向小方格数为3,纵向小方格数为33≈5.2,于是点C 位置可以确定,画出向量BC→如图所示.1.向量的两种表示方法(1)几何表示法:先确定向量的起点,再确定向量的方向,最后根据向量的长度确定向量的终点.(2)字母表示法:为了便于运算可用字母a ,b ,c 表示,为了联系平面几何中的图形性质,可用表示向量的有向线段的起点与终点表示向量,如AB →,CD →,EF →等.2.两种向量表示方法的作用(1)用几何表示法表示向量,便于用几何方法研究向量运算,为用向量处理几何问题打下了基础.(2)用字母表示法表示向量,便于向量的运算.[跟进训练]2.某人从A 点出发向东走了5米到达B 点,然后改变方向按东北方向走了102米到达C 点,到达C 点后又改变方向向西走了10米到达D 点.(1)作出向量AB →,BC →,CD →;(2)求AD→的模. [解] (1)作出向量AB→,BC →,CD →,如图所示:(2)由题意得,△BCD 是直角三角形,其中∠BDC =90°,BC =102米,CD =10米,所以BD =10米.△ABD 是直角三角形,其中∠ABD =90°,AB =5米,BD =10米,所以AD =52+102=55(米),所以|AD→|=55米. 相等向量和共线向量[1.两个相等的非零向量的起点与终点是否都分别重合?提示:不一定.因为向量都是自由向量,只要大小相等,方向相同就是相等向量,与起点和终点位置无关.2.若AB →∥CD →,则从直线AB 与直线CD 的关系和AB →与CD →的方向关系两个方面考虑有哪些情况?提示:分四种情况(1)直线AB 和直线CD 重合,AB→与CD →同向;(2)直线AB 和直线CD 重合,AB →与CD →反向;(3)直线AB ∥直线CD ,AB→与CD →同向;(4)直线AB ∥直线CD ,AB→与CD →反向.【例3】 如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,且OA →=a ,OB →=b ,OC →=c .(1)与a 的长度相等、方向相反的向量有哪些? (2)与a 共线的向量有哪些?(3)请一一列出与a ,b ,c 相等的向量.思路点拨:根据相等向量与共线向量的概念寻找所求向量. [解] (1)与a 的长度相等、方向相反的向量有OD →,BC →,AO →,FE →. (2)与a 共线的向量有EF→,BC →,OD →,FE →,CB →,DO →,AO →,DA →,AD →.(3)与a 相等的向量有EF →,DO →,CB →;与b 相等的向量有DC →,EO →,F A →;与c 相等的向量有FO→,ED →,AB →.1.本例条件不变,写出与向量BC→相等的向量.[解] 相等向量是指长度相等、方向相同的向量,所以图中与BC →相等的向量有AO→,OD →,FE →. 2.本例条件不变,写出与向量BC→长度相等的共线向量.[解] 与BC→长度相等的共线向量有:CB →,OD →,DO →,AO →,OA →,FE →,EF →.3.在本例中,若|a |=1,则正六边形的边长如何?[解] 由正六边形中,每边与中心连接成的三角形均为正三角形,∴△FOA 为等边三角形,所以边长AF=|a|=1.相等向量与共线向量的探求方法(1)寻找相等向量:先找与表示已知向量的有向线段长度相等的向量,再确定哪些是同向共线.(2)寻找共线向量:先找与表示已知向量的有向线段平行或共线的线段,再构造同向与反向的向量,注意不要漏掉以表示已知向量的有向线段的终点为起点,起点为终点的向量.提醒:与向量平行相关的问题中,不要忽视零向量.向量是既有大小又有方向的量,解决向量问题时一定要从大小和方向两个方面去考虑.同时要注意理解以下几个概念:1.平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.任一向量都与它自身是平行向量.2.共线向量也就是平行向量,其要求是几个非零向量的方向相同或相反,其所在直线可以平行也可以重合.“共线”的含义不是平面几何中“共线”的含义.3.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.由向量相等的定义可以知道,对于一个向量,只要不改变它的大小和方向,是可以平行移动的.因此,用有向线段表示向量时,可以任意选取有向线段的起点.4.注意两个特殊向量——零向量和单位向量,零向量与任何向量都平行,单位向量有无穷多个,起点相同的所有单位向量的终点在平面内形成一个单位圆.1.在下列判断中,正确的是()①长度为0的向量都是零向量;②零向量的方向都是相同的;③单位向量的长度都相等;④单位向量都是同方向;⑤任意向量与零向量都共线. A .①②③ B .②③④ C .①②⑤D .①③⑤D [由定义知①正确,②由于零向量的方向是任意的,故两个零向量的方向是否相同不确定,故不正确.显然③⑤正确,④不正确,故选D.]2.汽车以120 km/h 的速度向西走了2 h ,摩托车以45 km/h 的速度向东北方向走了2 h ,则下列命题中正确的是( )A .汽车的速度大于摩托车的速度B .汽车的位移大于摩托车的位移C .汽车走的路程大于摩托车走的路程D .以上都不对C [速度、位移是向量,既有大小,又有方向,不能比较大小,路程可以比较大小.]3.在下列命题中:①平行向量一定相等;②不相等的向量一定不平行;③共线向量一定相等;④相等向量一定共线;⑤长度相等的向量是相等向量;⑥平行于同一个非零向量的两个向量是共线向量.正确的命题是________.④⑥ [由向量的相关概念可知④⑥正确.]4.如图所示菱形ABCD 中,对角线AC ,BD 相交于O 点,∠DAB =60°,分别以A ,B ,C ,D ,O 中的不同两点为始点与终点的向量中,(1)写出与DA→平行的向量; (2)写出与DA →模相等的向量.[解] 由题图可知,(1)与DA →平行的向量有:AD →,BC →,CB →;(2)与DA →模相等的向量有:AD→,BC →,CB →,AB →,BA →,DC →,CD →,BD →,DB →.莘莘学子,最重要的就是不要去看远方模糊的,而要做手边清楚的事。
高二数学 第2章(第1课时)平面向量的实际背景及基本概念教案 新人教A版必修4
课题:2.1.1向量的物理背景与概念2.1.2向量的几何表示2.1.3相等向量与共线向量教学目的:1.理解向量的概念,掌握向量的几何表示;2.了解零向量、单位向量、平行向量、相等向量等概念,并会辨认图形中的相等向量或出与某一已知向量相等的向量;3.了解平行向量的概念.教学重点:向量概念、相等向量概念、向量几何表示教学难点:向量概念的理解授课类型:新授课课时安排:1课时教具:多媒体、实物投影仪内容分析:向量这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的,反过来,向量的理论和方法,又成为解决物理学和工程技术的重要工具,向量之所以有用,关键是它具有一套良好的运算性质,通过向量可把空间图形的性质转化为向量的运算,这样通过向量就能较容易地研究空间的直线和平面的各种有关问题向量不同于数量,它是一种新的量,关于数量的代数运算在向量范围内不都适用因此,本章在介绍向量概念时,重点说明了向量与数量的区别,然后又重新给出了向量代数的部分运算法则,包括加法、减法、实数与向量的积、向量的数量积的运算法则等之后,又将向量与坐标联系起来,把关于向量的代数运算与数量(向量的坐标)的代数运算联系起来,这就为研究和解决有关几何问题又提供了两种方法——向量法和坐标法教学过程:一、复习引入:在现实生活中,我们会遇到很多量,其中一些量在取定单位后用一个实数就可以表示出来,如长度、质量等.还有一些量,如我们在物理中所学习的位移,是一个既有大小又有方向的量,这种量就是我们本章所要研究的向量.向量是数学中的重要概念之一,向量和数一样也能进行运算,而且用向量的有关知识还能有效地解决数学、物理等学科中的很多问题,在这一章,我们将学习向量的概念、运算及其简单应用.这一节课,我们将学习向量的有关概念.二、讲解新课:1.向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量注意:1 数量与向量的区别: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 从19世纪末到20世纪初,向量就成为一套优良通性的数学体系,用以研究空间性质2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a、b等表示;③用有向线段的起点与终点字母:AB;注意:起点一定写在终点的前面④向量AB的大小――长度称为向量的模,记作|AB|.3.零向量、单位向量概念:①长度为0的向量叫零向量,记作00的方向是任意的注意0与0的区别②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.说明:零向量、单位向量的定义都是只限制大小,不确定方向.4.平行向量定义: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.5.相等向量定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量.说明:(1)向量a与b相等,记作a=b;(2)零向量与零向量相等;(3)任意两个相等的非零向量,都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起.......点无关....6.共线向量与平行向量关系:平行向量就是共线向量,这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上.说明:(1)平行向量可以在同一直线上,要区别于两平行线的位置关系;(2)共线向量可以相互平行,要区别于在同一直线上的线段的位置关系.探究:1.对向量概念的理解要深刻理解向量的概念,就要深刻理解有向线段这一概念.在线段AB的两个端点中,我们规定了一个顺序,A为起点,B为终点,我们就说线段AB具有射线AB的方向,具有方向的线段就叫做有向线段.通常有向线段的终点要画箭头表示它的方向,以A为起点,以B为终点的有向线段记为AB,需要学生注意的是:AB的字母是有顺序的,起点在前终点在后,所以我们说有向线段有三个要素:起点、方向、长度.既有大小又有方向的量,我们叫做向量,有些向量既有大小、方向、作用点(起点),比如力;有些向量只有大小、方向,比如位移、速度,我们现在所学的向量一般指后者.2.向量与有向线段的区别:(1)向量是自由向量,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三、讲解范例:例1判断下列命题是否正确,若不正确,请简述理由.①向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D④四边形ABCD是平行四边形的充要条件是AB=DC⑤模为0⑥共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.解:①不正确.共线向量即平行向量,只要求方向相同或相反即可,并不要求两个向量AB、AC在同一直线上.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.④、⑤正确.⑥不正确.如图AC与BC共线,虽起点不同,但其终点却相同.评述:本题考查基本概念,对于零向量、单位向量、平行向量、共线向量的概念特征及相互关系必须把握好.例2下列命题正确的是(A.a与b共线,b与c共线,则a与cB.C.向量a与b不共线,则a与bD.有相同起点的两个非零向量不平行解:由于零向量与任一向量都共线,所以A不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确;对于C,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a与b不都是非零向量,即a与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a 与b 共线,不符合已知条件,所以有a 与b 都是非零向量,所以应选C.评述:对于有关向量基本概念的考查,可以从概念的特征入手,也可以从反面进行考虑,要启发学生注意这两方面的结合.例3下列命题正确的是( )如图,设O 是正六边形ABCDEF 的中心,分别写出图中与OA OB OC 、、相等的向量.解:OA CB DO == OB DC EOOC AB FO==== 四、课堂练习:五、小结 :向量及向量的有关概念、表示方法,还知道有两个特殊向量,最后学了向量间的两种关系,即平行向量(共线向量)和相等向量六、课后作业:七、板书设计(略)。
高中数学人教A版必修4教案-2.1_平面向量的实际背景及基本概念_教学设计_教案_1
教学准备
1. 教学目标
向量及向量的基本运算
2. 教学重点/难点
向量及向量的基本运算
3. 教学用具
4. 标签
教学过程
③单位向量:模为1个单位长度的向量。
④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量。
任意一组平行向量都可以移到同一直线上。
⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量。
相等向量经过平移后总可以重合,记为
注:(1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量。
(2)三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点。
4)实数与向量的积
②数乘向量满足交换律、结合律与分配律。
5)两个向量共线定理
6)平面向量的基本定理
7)特别注意:
(1)向量的加法与减法是互逆运算。
(2)相等向量与平行向量有区别,向量平行是向量相等的必要条件。
(3)向量平行与直线平行有区别,直线平行不包括共线(即重合),而向量平行则包括共线(重合)的情况。
(4)向量的坐标与表示该向量的有向线条的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关。
【例题选讲】
例1、判断下列各命题是否正确。
高中数学 必修四 2.1.1 向量的物理背景与概念及向量的几何表示教案 新人教A版必修4
2.1.1 向量的物理背景与概念及向量的几何表示一、情景设置:如图,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) 结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了.分析:老鼠逃窜的路线AC 、猫追逐的路线BD 实际上都是有方向、有长短的量. 引言:请同学指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?二、新课学习:(一)向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量。
(二)(教材P74面的四个图制作成幻灯片)请同学阅读课本后回答:(7个问题一次出现)1、数量与向量有何区别?(数量没有方向而向量有方向)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、满足什么条件的两个向量是相等向量?单位向量是相等向量吗?6、有一组向量,它们的方向相同或相反,这组向量有什么关系?7、如果把一组平行向量的起点全部移到一点O ,这是它们是不是平行向量?这时各向量的终点之间有什么关系?(三)探究学习1、数量与向量的区别: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:AB ;④向量AB 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,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:A B C DA(起点) B (终点)a①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、平行向量定义: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75页例1.例2判断:(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)(2)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)(3)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)。
人教A版高中数学必修4《 2.1 平面向量的实际背景及基本概念 2.1.2 向量的几何表示》_18
2.1.1 向量的几何表示教材分析本节内容是数学必修 4 第二章第一节的第一课,主要介绍了向量的概念与几何表示,概念较多但难度不大.学生可以根据原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念.结合图形、实物理解有向线段、零向量、单位向量、平行向量.本教案重点使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别,然后介绍了向量的几何表示、向量的长度、零向量、单位向量、平行向量.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.本节课的教学重点是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、平行向量等概念.通过本节课的学习让学生明白向量不同于数量.它是一种新的量.在概念的理解学习上要充分发挥几何图形的直观的特点.使学生在感性认识的基础上建立概念.并理解概念的实质.课时分配本节内容用1课时的时间完成.主要讲解向量的概念、向量的几何表示.教学目标重点: 通过对位移、力等实力的分析理解平面向量的有关概念、向量的几何表示和符号表示.理解零向量、平行向量..难点:向量和矢量的区别、向量和有向线段间的关系、平行向量的理解.知识点:向量与矢量、有向线段、零向量、单位向量、平行向量.能力点:培养用联系的观点.类比的方法研究向量.教育点: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.自主探究点:生活中的向量.考试点:正确理解向量的表示、单位向量、零向量与平行向量的概念.并能区别.易错易混点:向量与矢量、零向量与零、a与a.拓展点:物理中的向量.教具准备多媒体课件和三角板课堂模式学案导学一、新课引入问题1:1.在物理中.位移与距离是同一个概念吗?为什么?问题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. 【设计意图】引人向量的概念. 【设计说明】学生回答. 二、探究新知探究一:向量的物理背景与概念 探究概念思考1:在物理中.怎样区分作用于同一点的两个力?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?【设计意图】让学生通过思考发现:力不只有大小.还有方向. 【设计说明】让学生通过思考讨论.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? 【设计意图】引出向量的概念. 【设计说明】让学生通过思考讨论.向量:既有大小、又有方向的量叫做向量;思考5:数学中.把既有大小.又有方向的量叫做向量.把只有大小.没有方向的量称为数量.那么年龄、身高、体重、面积、体积、温度、时间、路程、数轴等是向量吗?【设计意图】加深对向量概念的理解.得出矢量的概念.【设计说明】学生思考.矢量:只有大小没有方向的量.探究(二):向量的几何表示思考1:一条小船从A地出发.向西北方向航行15km到达B地.可以用什么方式表示小船的位移?思考2:对于一个实数.可以用数轴上的点表示;对于一个角的正弦、余弦和正切.可以用三角函数线表示;对于一个二次函数.可以用一条抛物线表示….数学中有许多量都可以用几何方式表示.你认为如何用几何方式表示向量最合适?【设计意图】引出向量的几何表示.【设计说明】学生思考.思考3:如图.以A为起点、B为终点的有向线段记作AB.一条有向线段由哪几个基本要素所确定?有向线段包含三要素:起点、方向、长度思考4:用有向线段AB表示向量.向量的大小和方向是如何反映出来的?用有向线段的方向表示向量的方向;用有向线段的长度表示向量的大小.思考5:有向线段AB的长度就是指线段AB的长度.也称为向量AB的长度或模.它表示向AB.两个不同的向量可以比较大小吗?量AB的大小.记作||向量不能比较大小;但向量的长度是数量.可以比较大小.【设计意图】让学生注意到向量的几何表示的注意点.【设计说明】学生思考记忆.向量的字母表示:如果表示向量的有向线段没有标注起点和终点字母.向量也可以用黑体字a b c(手写体)表示.母a.b.c.…(印刷体).或,,此时向量的模怎样表示?思考6:向量的模可以为0吗?可以为1吗?可以为负数吗?模为0的向量叫做零向量.记作0(注意和0的区别.手写时上面的不能省略);模为1个单位的向量叫做单位向量.思考7:模为0的向量叫做零向量.记作0;模为1个单位的向量叫做单位向量.怎样理解零向量的方向?规定:零向量的方向任意.注意:单位向量只规定长度.没规定方向.所以单位向量有无数个.【设计意图】零向量、单位向量的概念.【设计说明】学生讨论探究(三):平行向量思考1:如果两个向量所在的直线互相平行.那么这两个向量的方向有什么关系?方向相同或相反思考2:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.向量a与b平行记作a//b.那么平行向量所在的直线一定互相平行吗?3:零向量0与向量a平行吗?规定:零向量与任意向量平行.想一想?对于向量a、b、c.若a // b. b // c.那么a // c吗?【设计意图】让学生理解平行向量的概念.注意零向量.【设计说明】学生讨论三、理解新知知识小结:1、向量是既有大小又有方向的量.可以用有向线段AB表示.其中A为起点.B为终点.2、向量的大小称为向量的长度或向量的模.长度为0的向量称为零向量记住0.长度为1的向量称为单位向量.单位向量有无数个.3、方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.规定零向量与任意向量平行.【设计意图】进一步理解向量的概念、几何表示、字母表示、向量的模、零向量、单位向量. 【设计说明】学生完成. 四、运用新知例1 已知飞机从A 地按北偏东30°方向飞行2000km 到达B 地.再从B 地按南偏东30°方向飞行2000km 到达C 地.再从C 地按西南方向飞行km 到达D 地. (1)画图表示向量,,AB BC CD ;(2)求飞机从A 地到达D 地的位移所对应的向量的模和方向.【设计意图】加深向量的几何表示的理解 【设计说明】.学生思考讨论.例2 如图.四边形ABCD 为正方形.△BCE 为等腰直角三角形.以图中各点为起点和终点.写出与向量AB 模相等的所有向量.答:,,,,,,,,BA BE EB A D DA BC CB CD DC uu u r uuu r uuu r uuu r uu u r uuu r uu u r uu u r uuu r想一想:与向量AB 平行的非零向量有那些? 【设计意图】加深对向量的长度的理解 【设计说明】.学生思考讨论.五、课堂小结教师提问:本节课我们学习了哪些知识?涉及到哪些数学思想方法?学生作答:1.知识:(1)向量的定义.(1)向量的几何表示、字母表示.(3)零向量、单位向量、平行向量.2.思想:数形结合的思想.教师总结:弄清向量、矢量区别与联系.学会用有向线段表示向量.注意向量的字母表示手写体.提醒学生:在学习新知时.也要经常复习前面学过的内容,“温故而知新”.在应用中增强对知识的理解.及时查缺补漏.从而更好地运用知识.解题要有目的性.加强对数学知识、思想方法的认识与自觉运用.【设计意图】进行适时小结.让学生对这次课的学习有个系统的认识.加深学习印象.六、布置作业1.书面作业必做题: P77-78习题2.1 A组第1.2题选做题: B组第1题2.课外思考把平面上一切单位向量的始点放在同一点,那么这些向量的终点所构成的图形是?【设计意图】设计书面作业必做题.是引导学生先复习.再作业.培养学生良好的学习习惯.书面作业的布置.是为了巩固学习效果;选做题是鼓励学有余力的同学进一步加深本节内容的理解;课外思考的安排.是让学生进一步理解向量的有关概念.起到让学生课下探索发现、预习新课的作用.七、教后反思1.本教案的亮点是向量的物理背景、向量的几何表示.在学生已有的物理知识背景.通过不断思考、归纳总结出向量的有关概念2.由于各校的情况不同.建议教师在使用本教案时灵活掌握.但必须在概念的理解上下足功夫.3.本节课的弱项是由于时间所限.在课堂上没有充分暴露学生的思维过程.没有很好的调动学生的积极性与主动性.八、板书设计一、知识点1.向量:既有大小又有方向的量. 数量:只有大小没有方向..2.有向线段:带有方向的线段 3、向量的字母表示:AB .a 4、向量的长度(模):向量的大小. 5、零向量、单位向量.6、平行向量方向相同或相反的向量. 规定:零向量与任一向量平行. 二、应用 例1例2三、课堂小结:四、课后作业必做题:1. P77-78习题2.1 A 组第1.2题选做题: B 组 第1题 2.课外思考把平面上一切单位向量的始点放在同一点,那么这些向量的终点所构成的图形是?。
高中数学 第十七课 2.1平面向量的实际背景及基本概念教学设计 新人教A版必修4
【点评】向量可用有向线段来表示,箭头的指向是从向量的起点指向终点的方向.
☆自主探究
2.下列说法中不正确的是( )
A.向量 的长度与向量 长度相等;
B.任何一个非零向量都可以平行移动;
C.长度不相等而方向相反的两个向量一定是共线向量;
D.两个有共同起点且共线的向量其终点必相同.
3.平行向量
例3如图,D、E、F分别是△ABC的三边AB、BC、AC的中点,写出与 平行的向量.
2.带有方向的线段叫做有向线段,它的三个要素是:起点、方向、长度。
3.向量的长度(模):向量 的大小,也就是向量 的长度,记作
4.长度为0的向量叫零向量,记作 ;长度为1的向量叫单位向量;
5.方向相同或相反的非零向量叫平行向量也叫共线向量。向量 与 平行,通常记为 。规定零向量与任何向量都平行,即对于任意向量a,有0 a.
2.过程与方法:引导发现法与讨论相结合。这是向量的第一节课,概念与知识点较多,在对学生进行适当的引导之后,应让学生清清楚楚得明白其概念,这是学生进一步获取向量知识的前提;通过学生主动地参与到课堂教学中,提高学生学习的积极性。体现了在老师的引导下,学生的的主体地位和作用。
3.情感、态度与价值观:通过对向量与数量的比较,培养学生认识客观事物的数学本质的能力,并且意识到数学与现实生活是密不可分的,是源于生活,用于生活的。
明确目标
通过力和力的分析等实例,了解向量的实际背景,理解平面向量和向量相等的含义,理解向量的几何表示。
重点难点
1重点:向量的概念,相等向量的概念,向量的几何表示等
2难点:向量的概念和共线向量的概念
课型
□讲授□习题□复习□讨论□其它
教学内容与教师活动设计
人教A版高中数学必修四平面向量的实际背景及基本概念教案新
第二章平面向量本章内容介绍向量这一概念是由物理学和工程技术抽象出来的,是近代数学中重要和基本的数学概念之一,有深刻的几何背景,是解决几何问题的有力工具.向量概念引入后,全等和平行(平移)、相似、垂直、勾股定理就可转化为向量的加(减)法、数乘向量、数量积运算,从而把图形的基本性质转化为向量的运算体系.向量是沟通代数、几何与三角函数的一种工具,有着极其丰富的实际背景.在本章中,学生将了解向量丰富的实际背景,理解平面向量及其运算的意义,学习平面向量的线性运算、平面向量的基本定理及坐标表示、平面向量的数量积、平面向量应用五部分内容.能用向量语言和方法表述和解决数学和物理中的一些问题.本节从物理上的力和位移出发,抽象出向量的概念,并说明了向量与数量的区别,然后介绍了向量的一些基本概念. (让学生对整章有个初步的、全面的了解.)第2课时§2.2.1 向量的加法运算及其几何意义教学目标:1、掌握向量的加法运算,并理解其几何意义;2、会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量,培养数形结合解决问题的能力;3、通过将向量运算与熟悉的数的运算进行类比,使学生掌握向量加法运算的交换律和结合律,并会用它们进行向量计算,渗透类比的数学方法;教学重点:会用向量加法的三角形法则和平行四边形法则作两个向量的和向量.教学难点:理解向量加法的定义.学法:数能进行运算,向量是否也能进行运算呢?数的加法启发我们,从运算的角度看,位移的合成、力的合成可看作向量的加法.借助于物理中位移的合成、力的合成来理解向量的加法,让学生顺理成章接受向量的加法定义.结合图形掌握向量加法的三角形法则和平行四边形法则.联系数的运算律理解和掌握向量加法运算的交换律和结合律.教具:多媒体或实物投影仪,尺规授课类型:新授课教学思路:一、设置情景:1、复习:向量的定义以及有关概念强调:向量是既有大小又有方向的量.长度相等、方向相同的向量相等.因此,我们研究的向量是与起点无关的自由向量,即任何向量可以在不改变它的方向和大小的前提下,移到任何位置OAaaa bb b2、 情景设置:(1)某人从A 到B ,再从B 按原方向到C , 则两次的位移和:=+(2)若上题改为从A 到B ,再从B 按反方向到C , 则两次的位移和:=+ (3)某车从A 到B ,再从B 改变方向到C , 则两次的位移和:=+(4)船速为,水速为,则两速度和:AC =+二、探索研究:1、向量的加法:求两个向量和的运算,叫做向量的加法. 2、三角形法则(“首尾相接,首尾连”)如图,已知向量a 、b.在平面内任取一点A ,作AB =a ,=b,则向量叫做a 与b的和,记作a +b,即 a +bAC BC AB =+=,规定: a + 0-= 0 + a探究:(1)两相向量的和仍是一个向量;(2)当向量a 与b 不共线时,a +b 的方向不同向,且|a +b |<|a |+|b |; (3)当a 与b 同向时,则a +b 、a 、b 同向,且|+|=||+||,当与反向时,若||>||,则+的方向与相同,且|+|=||-||;若||<||,则+的方向与相同,且|+b|=||-||.A B CA BCA BCA BCa +b a +baa b babb aa(4)“向量平移”(自由向量):使前一个向量的终点为后一个向量的起点,可以推广到n 个向量连加3.例一、已知向量、,求作向量+作法:在平面内取一点,作= =,则+=. 4.加法的交换律和平行四边形法则问题:上题中+的结果与+是否相同? 验证结果相同 从而得到:1)向量加法的平行四边形法则(对于两个向量共线不适应)2)向量加法的交换律:+=+ 5.向量加法的结合律:(+) +=+ (+)证:如图:使a AB =, b BC =, c CD =则(a +b ) +c =AD CD AC =+,a + (b +c ) =AD BD AB =+ ∴(+) +=+ (+)从而,多个向量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进行. 三、应用举例:例二(P94—95)略 练习:P95 四、小结1、向量加法的几何意义; 2、交换律和结合律;3、注意:|a +b | ≤ |a | + |b |,当且仅当方向相同时取等号. 五、课后作业:P103第2、3题 六、板书设计(略) 七、备用习题1、一艘船从A 点出发以h km /32的速度向垂直于对岸的方向行驶,船的实际航行的速度的大小为h km /4,求水流的速度.2、一艘船距对岸,以h km /32的速度向垂直于对岸的方向行驶,到达对岸时,船的实际航程为8km ,求河水的流速.3、一艘船从A 点出发以1v 的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2v ,船的实际航行的速度的大小为h km /4,方向与水流间的夹角是60︒,求1v 和2v .4、一艘船以5km/h 的速度在行驶,同时河水的流速为2km/h ,则船的实际航行速度大小最大是km/h ,最小是km/h5、已知两个力F 1,F 2的夹角是直角,且已知它们的合力F 与F 1的夹角是60︒,|F|=10N 求F 1和F 2的大小.6、用向量加法证明:两条对角线互相平分的四边形是平行四边形。
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2.1.1 向量的物理背景与概念及向量的几何表示
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、平行向量、相等向量、共线向量等概念;并会区分平行向量、相等向量和共线向量.
2. 通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.
3. 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、相等向量、共线向量的概念,会表示向量. 教学难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系.
学 法:本节是本章的入门课,概念较多,但难度不大.学生可根据在原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形实物区分平行向量、相等向量、共线向量等概念.
教学思路: (一)
一、情景设置:
如图,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) 结论:猫的速度再快也没用,因为方向错了.
分析:老鼠逃窜的路线AC 、猫追逐的路线BD 实际上
都是有方向、有长短的量. 引言:请同学指出哪些量既有大小又有方向?哪些量只有大小没有方向?
二、新课学习:
(一)向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量。
(二)(教材P74面的四个图制作成幻灯片)请同学阅读课本后回答:(7个问题一次出现)
1、数量与向量有何区别?(数量没有方向而向量有方向)
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、满足什么条件的两个向量是相等向量?单位向量是相等向量吗?
6、有一组向量,它们的方向相同或相反,这组向量有什么关系?
7、如果把一组平行向量的起点全部移到一点O ,这是它们是不是平行向量?
这时各向量的终点之间有什么关系?
(三)探究学习
1、数量与向量的区别:
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; A B C D
A(起点) B (终点)
a
③用有向线段的起点与终点字母:AB;④向量AB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,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、平行向量定义:
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75页例1.
例2判断:
(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)
(2)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(3)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:
书本77页练习1、2、3题
三、小结:
1、描述向量的两个指标:模和方向.
2、平面向量的概念和向量的几何表示;
3、向量的模、零向量、单位向量、平行向量等概念。
四、课后作业:
《学案》P49面的学法引导,及P44面的单元检测卷。