向量的加法学案

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向量
向量的概念 零向量 单位向量 平行向量 向量的表示 相等向量 共线向量 向量的模 必修4 2.2.1 向量的加法运算及其几何意义
【学习目标】
1.能结合图形叙述向量加法的三角形法则和平行四边形法则;
2.能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;
3.通过向量加法运算的学习,培养同学们数形结合解决问题的能力;将数的运算与向量的运算进行类比,并能用它们解决简单的向量运算.
【学习重点】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.
【难点提示】对向量加法的理解与灵活运用.
【学法提示】1.请同学们课前将学案与教材8084P 结合进行自主学习(对教材中的文字、图象、表格、符号、观察、思考、说明与注释、例题、阅读与思考、小结等都要仔细阅读)、小组组织讨论,积极思考提出更多、更好、更深刻的问题,为课堂学习做好充分的准备;
2.在学习过程中用好“十二字学习法”即:“读”、“挖”、“举”、“联”、“用”、“悟”、“听”、“问”、“通”、“总”、“研”、“会”,请在课堂上敢于提问、敢于质疑、敢于讲解与表达.
【学习过程】 一、学习准备
前面我们学习了向量相关概念,请同学们参考下面知识网络,自己建构喜爱的知识网络,也请感悟此知识网络,回顾其知识的内容,请对不熟悉的知识点复习后,填写在上面的空白处,并思考下列问题:
1.向量与标量有哪些区别?请举出生活中的标量与向量?“位移”是什么量?
2.相等向量、平行向量、共线向量三者有怎样的关系?请举例说明!
3.任意向量a 可以平移到以A 为起点的向量吗?移后得到的向量与原向量有何关系?
4.在物理学中,“力”是什么量?什么叫“力的合成”?力的合成有哪些方法与类型?
5.
请回顾实数与标量有哪些运算和运算律?向量呢?这就是从本节课要开始研究的!
二、学习探究
美丽情景 (1)某人从A 到B ,再从B 按原方向
到C ,这两次位移的结果是什么?请用向量把这个结果
表示出来? 如图2.2.1-1
A B C
F E D
C
B A (2)若上题改为从A 到B ,再从B 按反方向到
C ,这两次位移的结果是什么?请用向量把这个结果表示出来? 如图2.2.1-1
(3)某车从A 点的正东方向到B ,再从B 改变方向向
东偏30到C ,这两次位移的结果是什么?请用向量把这个
结果表示出来? 如图2.2.1-2 (4)船速为,水速为,则两速度和是什么?
请用向量把这个结果表示出来?如图2.2.1-3
对你从上面“美丽情景”中感悟到什么?若将上面中的向量、换成任意向量a 、b 有怎样的结论呢?结合“力的合成”
、与数的运算类比,你能想到什么?你能归纳概括一下吗(再结合教材P80-81页)?
归纳概括 向量的加法:求两个向量 ,叫做向量的加法;
向量的加法法则:已知非零向量a 和b ,____________________________ _则向量叫做a 和b 的和,记作:______________________.
快乐体验1. 教材P81例1与P84页练习1、2题,请作在书上.
挖掘拓展 1.两个向量的和向量还是一个向量吗?
2. “力的合成”有三角形法则和平行四边形法则,那么向量的加法呢?三角形法则与平行四边形法则有什么区别与联系?向量和的几何意义在哪里?(链接1)
3. 通过 “快乐体验”感悟到求任意两个向量和的步骤、方法与关键点是怎样的?
4.向量的加法满足的运算律,交换律:_____________________________ ; 结合律:_____________________________ ,怎样证明与验证?
5.对于零向量与任一向量a ,我们规定:00a a a +=+= ;
6. 你能从“美丽情景”几个实例中找到a+b 与a 和b 的模有怎样的关系吗?(链接2) 快乐体验2. 教材P84页练习3、4题,请作在书上. 三、典例解析
例1 如图:已知O 为正六边形ABCDEF 的中心,
作出下列向量:(1)OA OC +;
(2)+;(3)+.
思路启迪 充分运用正六边形的性质与向量的相关概念.
解:
解后反思 该题的题型怎样?求解的方法与关键点在哪里?
变式练习 如果平面内有n 个向量依次首尾连接组成一条封闭折线,那么这n 个向量的和是什么?
答:
A B C
图2.2.1-2 A B C
图2.2.1-3
例2.化简下列各式:(1)OM BO MB AB +++;
(2)FA BC CD DF AB ++++ ;(3)()
BC DB BC CD AB ++++ .
思路启迪 仔细分析式子结构,充分运用运算律.
解:
解后反思 该题的题型怎样?求解的方法与关键点在哪里?感悟到=+的本质意义吗?
变式练习 在平行四边形ABCD 中,=++BA DC BC ( )
A . BC
B . DA
C . AB
D . AC
例3 教材P 83页例2,请同学们先独立完成,然后再研究教材的答案.
解:
解后反思 该题的题型怎样?你的求解、书写与教材的解答比较谁更好?
变式练习 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 航行速度的大小为h km /4, 求(1)水流的速度;
(2)实际行进方向与水流方向的夹角为多少?
解:
四、学习反思
1.本节课我们学习了哪些数学知识、数学思想方法,你的任务完成了吗?你讲的怎样? 你提问了吗?我们的学习目标达到了吗?如:能否结合图形说出向量求和的三角形法则和平行四边形法则,向量加法的交换律和结合律都能灵活运用了吗?
2.通过本节课的学习与课前的预习比较有哪些收获?有哪些要改进和加强的呢?
3.对本节课你还有独特的见解吗?本节课的数学知识与生活有怎样的联系?感受到本节课数学与课堂美在哪里吗?
五、学习评价
1.平行四边形ABCD 中,=AB a ,=AD b ,则=+BA AC ( )
A . a ;
B . b ;
C . 0 ;
D . a+b.
2.下列等式不正确的是 ( )
A.a+0=a
B.a+b=b+a
C.a+(b+c)≠(a+b)+c
D.BD AB DC AC ++=
3.已知O 是平行四边形ABCD 对角线的交点,则下面结论中正确的是( )
A .A
B CB A
C += ; B .AB A
D AC +=;
C .A
D CD BD +≠ ; D .≠+++0 .
4.若a 表示向东走了10km,b 表示向南走了10km,则a+b 表示沿 方向走了 km.
5.设a 表示“向东走10km ”,b 表示“向西走5km ”,c 表示“向北走10km ”,d 表示“向南走5km “说明下列向量的意义.
(1)a +b ; (2)b +d ; (3)d +a +d.
答:
6.已知在正六边形ABCDEF 中,O 是它的中心,若=BA a ,=BC b ,试用a 、b 表示向量.
解:
7.一艘船从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 .
解:
8.教材P91页习题2.2A 组1、2、3.
◆承前启后 本节课我们学习了向量的加法及其几何意义,那么向量还有其它运算吗?
【学习链接】
链接1.向量加法的几何意义就是平行四边形法则.加法的平行四边形法则,一般适用于对两个不共线的向量相加,而三角形法则对任何两个向量(共线向量)都适用且更方便.
(1)位移的合成可以对应向量加法的三角形法则的物理模型;
(2)力的合成可以对应向量加法的平行四边形法则的物理模型.
链接2. 一般的,对于任意向量a 、b ,都有|a+b|≤|a|+|b|成立.
当a ,b 不共线时,|a+b|<|a|+|b|;当向量a ,b 同向时,有|a+b|=|a|+|b|;
当向量a ,b 异向时,|a+b|=|a|-|b|(或|b|-|a|)。