平面向量加法教案
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向量加法运算及其几何意义
【教学目标】
1、知识与技能
(1)了解向量的概念,掌握向量加法的定义及其几何意义;
(2)熟练掌握加法的“三角形法则”和“平行四边形法则”;
(3)掌握向量加法的交换律和结合律,并用它进行向量计算;
2、过程与方法
通过采取实际问题的方式引入课题,让学生初步接触现实生活中除了数量之外的一些量,培养学生认识客观事物的数学本质的能力,平面向量的有关概念,向量间的关系。
3、情感态度与价值观
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,经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其他一些实际问题的过程,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具,发展运算能力和解决实际问题的能力。
【教学重点】向量加法的定义,向量的加法及其运算法则;
【教学方法】启发式
【教学类型】概念课
【教学用具】尺规
【教学过程】
一、提出课题
我们都知道,数能够进行四则运算,正因为有了这些运算,使数变得如此强大,生活中也离不开这些计算。与数的运算类比,向量是否也能进行运算呢?下面我们大家一起来学习向量的线性运算。
1、定义
我们把求两个向量a、b的和的运算叫做向量的加法,a+b叫做向量a和b的和向量。记为a+b。
2、运算法则
(1)如图1.已知非零向量a、b,在平面内任取一点A,
作
a AB =,
b BC =,则向量AC
叫做
a 与b
的和,即
AC BC AB b a =+=+,我们把这种求向量和的方法叫做向量加法的三角
形法则,以一个向量的终点作为一个向量的起点,则由第一个向量的起点指向第二个向量的终点和向量叫做合向量。尾首相连,首尾连。
(2)如图2.在平面内任取一点O ,以同一点O 为起点的两个向量a 、b
为邻边
作平行四边形OACB ,则以O 为起点的对角线OC 就是a 、b
的和,我们把
这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则。 特别地,对于零向量与任一向量a
,我们规定:
a a =+0,
二、强化新知
例1,如图3,已知向量
a 和b
,求作向量
b
a +。
作法1:在平面内任取一点O (图4),作a OA =,b AB =,
则向量b a OB
+=
作法2:在平面内任取一点O (图5),以O 为起点,以
a 、b
为邻边作平行四边行
OACB ,连接OC
,则
b a OB OA OC +=+=
b
a
a
b
A B
C
图1
图2
练习
课本第84页第2题(1),
思考、当在数轴上表示两个共线向量时,它们的加法与数的加法有什么关系?
由图与例1可知当
a 和b
不共线或共线反向时,
有
+<+.
一般地,我们有
+≤+.
O
图5
a
A
b
a
b a +
O
B
图3
图4
b
a
b
b a +
a
b
b a +
图6
探究、当向量
a 、b
外于什么位置时有
(1
)
+=+;
(2
)-=+
(或
-)
当
a 和b
共线且方向相同时,(1)成立;当
a 和b
共线且方向相反时,(2)成立
(其中当
>
时,为
-
;当
<
时,为
-三、通过验证-
三、升华概念 3.交换律和结合律
类比思考.数的加法满足交换律和结合律,向量是否也满足呢?
由上面两图我们可以验正向量的加法满足交换律和结合律
a b b a +=+,
)()(c b a c b a ++=++。
例2.长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮渡进行运输,如图所示,一艘船从长江南岸
A 点出发,以5km/h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时江水的速度为向东2km/h.
(1) 试用向量表示江水速度,船速以及船实际航行的速度(保留两个有效数字); (2) 求船实际航行的速度的大小与方向(用与江水速度间的夹角表示,精确到度)
a
A
B
C
b
c
D
A
C
D
a
a
B
b
b
解:(1)如图,AD
表示船速,
AB
表示水速,以
AD
、
AB
为邻边作平行四边
形
ABCD ,则AC
表示船实际航行的速度。
(2)在直角三角形
ABC
中,
=2,
=5,所以
=
29
,因为tan 5.2=∠CAB ,由计算器得68
≈
∠CAB
答:船实际航行速度的大小约为5.4km/h,方向与水的流速间的夹角约为68
四、课堂小结--提高认识
本节学习了向量的加法运算,利用三角形法则、平形四边形法则来画两个向量的和向量,以及向量的一些简单运用。 五、布置作业--巩固提高 课本91页第3题
C