平面向量的加法教学案
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向量的加法
授课人:王勇
【教学目标】
1.理解向量加法的概念及向量加法的几何意义;
2.熟练掌握向量加法的平行四边形法则和三角形法则,会作已知两向量的和 向量; 3.理解向量的加法交换律和结合律,并能熟练地运用它们进行向量计算。
【教学重、难点】1.向量加法的运算及其几何意义; 2.向量加法法则定义的理解。
【课前复习】
向量的定义:______________________________________________ 向量的表示:_____________________________________________ 零向量:_________________________________________________ 单位向量:_______________________________________________ 相等向量__________________________________________________ 相反向量:________________________________________________ 共线向量:________________________________________________
【问题情境】
问题1: 图1某人从A 地经B 地到C 地,两次位移BC AB ,的结果与从A 地直接到C 地的位移C A
,有什么关系?用式子表示出来。
问题2: 图2(1)表示橡皮条在两个力的作用下,沿着GC 的方向伸长了EO 长度;图2(2)表示撤去F 1和F 2,用一个力F 作用在橡皮条上,使橡皮条沿着相同的方向伸长相同的长度. F 与力F 1、F 2有怎样的关系呢? 由图2(3)发现,力F 在以F 1、F 2为邻边的平行四边形的什么位置?,并且大小等于哪段长?.
结论:位移和力可以看成向量。从物理的角度,力F 和位移A C
都得到相同的效果,我们把它们称为合力和合位
移,从数学的角度可以把它们看成是二个向量相加。
思考:怎么定义任意二个向量的和呢?
1. 向量加法的定义: 已知向量
a
,
b
,在平面内任取一点A ,作
,A B a B C b == ,则向量AC 叫做 .记作a b
+
,
即 .求两向量和的运算,叫向量的加法. 2.向量加法的两个运算法则:
A
B
C
(1)三角形法则(两个向量“首尾”相接):根据向量加法定义得到的求向量和的方法,称为向量加法的三角形
法则。表示:AB BC AC +=
.
注意:① 要特别注意“首尾相接”,即第二个向量要以第一个向量的 为起点,则由第一向量的 指向第二个
向量的 的向量即为和向量。
② 三角形法则对于两个向量共线时适用吗? ③ 两个向量的和向量还是向量吗?
④ 三角形法则可以推广到n 个向量相加的情况成立吗? AB BC CD DE +++= , .(注意字母必须首尾顺次连接首尾。) (2)平行四边形法则:以同一点O 为起点的两个已知向量a ,b
为 邻边作平行四边形OABC
,则以 为起点的 就是a 与b
的和,这种求向量和的方法称为向量加法的 . 注意:① 从两个向量的公共始点出发作和向量.即三个向量都共起点.
② 力的合成可以看成是向量加法的平行四边形法则的物理模型
3.提出问题
①对于零向量与任一向量的加法,结果又是怎样的呢? ②两共线向量求和时,用什么法则较为合适?
当在数轴上表示两个向量时,它们的加法与数的加法有什么关系?
③思考|a +b |,|a |,|b |存在着怎样的关系?
④数的运算和运算律紧密联系,运算律可以有效地简化运算.类似地,向量的加法是否也有运算律呢?
4.向量的运算律:向量的加法既然是一种运算,它应该具有一些运算律?请同学们类比实数加法运算律,猜测一下是什么?并验证.
交换律:. 结合律: .
【一试身手】
练习1:如图:已知向量,a b
,用向量加法的三角形法则作出a b +
a
a
练习2:如图:已知向量,a b
,用向量加法的平行四边形法则作出a b +
b
AB BC CA ++=
图6 b
练习3:如图:当向量,a b
共线时,如何做出作出a b +
【例题分析】
例2 长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮船进行运输,如图,一艘船从南岸A
点出发以/km h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为向东2/km h ,
(1)适用向量表示,江水速度,船速以及船实际航行的速度。 (2)求船实际航行速度的大小与方向(用与水流速间的夹角表示)。
变式训练:船在静水中的速度为6/m s ,水流的速度为3/m s 则它必须朝哪个方向开,
才能保证船沿水流的垂直方向前进?船实际前进的速度为多少?
1(2)(3)O ABCDEF OA OC BC FE OA FE +++ 例1:已知为正六边形的中心,作出下列向量
()
【目标检测】
1在平行四边形ABCD 中,=AB a ,AD b = 则用a 、b
表示向量DB AC +=
2化简: 3.根据图示填空:
4. 一架飞机向北飞行200千米后,改变航向向东飞行200千米,
则飞行的路程为 ;两次位移的和的方向为
大小为 千米. 【课堂小结】将学习本节课的收获写到下边 1. 2. 3. 4.
良辰美景惜时如金敢与金鸡争晨晖,
书山学海甘之若饴誓同峨眉共比高。
a b
d
A B
C
E c
f e
g D
()()
(2)________
M A BN AC C B +++=
(1)________
AB C D BC ++= ()(3)________
AB BD C A D C +++=
(1) (2) (3) (4) a b c d a b d c d e +=+=++=++=