浅谈中学物理的矢量教学

浅谈高中物理矢量教学作者：杨庆华来源：《速读·上旬》2017年第06期摘要：在高中物理教学中矢量贯穿始终，是高中物理的重点和难点之一。

矢量教学需要循序渐进，让同学们一步一步地厘清矢量概念，掌握矢量运算的法则，提高运用矢量规律分析解决问题的能力。

关键词：矢量；概念；运算法则；误区；应用在高中物理教学中矢量贯穿始终：运动学中有位移、速度、加速度；力学中有力、动量、冲量；电磁学中有电场强度、磁感应强度等。

矢量是高中物理的基础知识，用矢量规律分析解决问题是学生必备的能力。

矢量作为高中物理的重点和难点之一，如何进行教学，笔者作了如下的尝试。

1矢量概念的教学学生在初中物理学习中，没有接触过有方向的物理量，进入高中后，开始涉及矢量问题。

让学生建构一个良好的矢量观，为以后的高中物理矢量学习打好基础，高一物理矢量概念的教学显得尤为重要。

在人教版《物理必修1》出现的第一个矢量是位移，教学中让学生结合生活实际理解位移的概念，然后比较矢量与标量的不同：在物理学中，像位移这样的物理量叫矢量，它既有大小又有方向；而温度、质量这些物理量叫标量，它们只有大小，没有方向。

这样使学生对矢量有一个初步的认识，知道矢量的方向性。

学习到的另一个矢量是速度，对速度和速率这两个概念应进行严格的区分，速度是矢量，既有大小，又有方向，而速率是不强调方向。

进一步加深学生对矢量方向性的印象。

加速度是高中物理学习中最重要的概念之一，加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

要理解加速度的方向性，必须先理解速度变化量的方向性，加速度的方向与速度变化量的方向一致。

所以在加速度的教学中，特别重视直线运动中加速度的方向与速度大小变化的讨论，进一步强调加速度是矢量，它不仅有大小，也有方向。

严谨的矢量概念安排在第三章——相互作用，力描述的是物理间的相互作用，力的概念很抽象，力的矢量运算较复杂。

在学习到本章第四节——力的合成，可以得出完整的矢量概念：既有大小又有方向，运算时遵从平行四边形定则的物理量叫做矢量。

高中物理矢量的加法教案我们要明确什么是矢量。

在物理中，那些既有大小又有方向的量被称为矢量，比如力、速度等。

与之相对的是标量，它们只有大小没有方向，如温度、时间等。

掌握了这个基本概念之后，我们就可以进入矢量加法的学习。

为了帮助学生形象地理解矢量加法，我们可以从日常生活中的例子入手。

想象一下，你在一条直路上向东走了5米，然后转向北走了3米，你最终的位置相对于起点是怎样的？这个问题实际上就是一个矢量加法的问题。

通过这样的实例，学生可以直观地感受到矢量加法的意义。

我们介绍矢量加法的图解法。

在一个坐标系中，我们可以将两个矢量的起点放在同一个点上，按照各自的方向和大小画出箭头，然后以箭头的尾端为起点，箭头的尖端为终点，画出一个新的箭头，这个新的箭头就是前两个矢量的和。

这种方法简单直观，适合初学者。

除了图解法，我们还可以通过平行四边形法来进行矢量加法。

将两个矢量的尾部放在一起，以这两个矢量为邻边作一个平行四边形，然后作出这个平行四边形的对角线，这条对角线就代表了两个矢量的和。

这种方法在数学上更为严谨，也能帮助学生进一步理解矢量加法的几何意义。

当然，矢量加法不仅仅是几何图形上的操作，它还有着深刻的物理意义。

在力学中，力的合成与分解就是基于矢量加法的原理。

例如，当一个物体同时受到多个力的作用时，这些力可以合成为一个等效的合力，这个过程就是力的矢量加法。

通过这样的联系，学生可以更好地理解矢量加法在物理中的应用。

为了让学生更加熟练地掌握矢量加法，我们可以设计一些练习题。

比如，给定两个力的大小和方向，让学生用图解法或平行四边形法求出合力；或者反过来，给定合力和其中一个分力，让学生求出另一个分力。

通过反复的练习，学生可以逐渐提高解题的准确性和效率。

我们要强调的是，矢量加法不仅仅是一种计算方法，更是一种思考问题的方式。

在物理学中，很多时候我们需要将复杂的问题简化，而矢量加法正是这样一种工具，它可以帮助我们将多个因素合成一个整体来考虑，从而简化问题的复杂度。

初中物理矢量与标量教案教学目标：1. 理解矢量和标量的概念；2. 掌握矢量和标量的运算规则；3. 能够区分生活中的矢量和标量现象。

教学重点：1. 矢量和标量的概念；2. 矢量和标量的运算规则。

教学难点：1. 矢量和标量的运算规则；2. 区分生活中的矢量和标量现象。

教学准备：1. 矢量和标量的图片；2. 矢量和标量的实例。

教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾小学学过的方向的表示方法，如上、下、左、右等。

2. 提问：如果我们要描述一个物体的运动，只用上、下、左、右这些方向够吗？3. 引导学生思考：是否需要一种更准确、更全面的方式来描述物体的运动。

二、新课导入（15分钟）1. 介绍矢量的概念：矢量是既有大小又有方向的物理量，如力、速度、加速度等。

2. 介绍标量的概念：标量是只有大小没有方向的物理量，如质量、时间、温度等。

3. 讲解矢量和标量的区别：矢量有方向，标量没有方向；矢量运算遵循平行四边形定则，标量运算遵循代数加减法则。

三、矢量和标量的运算规则（15分钟）1. 讲解矢量的运算规则：矢量相加遵循平行四边形定则，即两个矢量的结果矢量的大小等于两个矢量的大小之和，方向等于两个矢量的夹角的平分线。

2. 讲解标量的运算规则：标量相加遵循代数加减法则，即两个标量的结果等于两个标量的大小之和。

四、实例分析（15分钟）1. 分析力的实例：如一个人推一个箱子，力的大小和方向如何影响箱子的运动。

2. 分析速度的实例：如一个人骑自行车前进，速度的大小和方向如何影响骑行的距离和时间。

五、巩固练习（10分钟）1. 给出一些矢量和标量的实例，让学生区分它们。

2. 让学生运用矢量和标量的运算规则，解决实际问题。

六、总结（5分钟）1. 回顾本节课所学的内容，让学生明确矢量和标量的概念及运算规则。

2. 强调矢量和标量在生活中的应用，让学生认识到学习矢量和标量的重要性。

教学反思：本节课通过导入、新课导入、实例分析和巩固练习等环节，让学生掌握了矢量和标量的概念及运算规则。

矢量运算及其在物理中的应用本文中你需要学会的事——本文纲要一、物理中的矢量——学习它，就像儿时学习数字一样，它只不过是将一个数及方向打包放到一起，构成了一种新的“数”，并且拥有它自己的运算法则。

二、矢量的基本运算——它们都满足同样的加法，减法，以及各种乘法运算，当然这些都是全新的运算。

物理学中对矢量运算的使用就像儿时学习数学应用题一般，你需要的是找到相关的矢量，以及它们之间应有的运算。

三、矢量的坐标表示——笛卡尔创立了直角坐标系，它也能把矢量用坐标形式表示出来，于是很多物理中的矢量运算将变成纯数学计算的问题，如功的计算通过本讲，你将可以用不一样的视角去审视初中力学中的很多计算，你会发现很多计算原来都只不过是矢量的常规运算。

第一部分：物理中的矢量物理初体验——物理现象描述一、矢量和标量1、只包含数量大小关系，不包含方向信息的物理量就是标量。

我们学过的如路程，时间，体积，质量，密度，温度，功，能量等都是标量。

2、既包含数量大小关系，又包含方向的物理量就是矢量。

我们学过的速度，力等都是矢量。

之后我们还将学习到加速度，动量，冲量，电场强度，磁感应强度等物理量都是矢量。

3、如何看待物理中的矢量：只要某个物理量是矢量，那么它必须遵守我们将要学到的所有矢量的运算法则。

当一个矢量出现在你面前时，你的脑子里面必须清楚地认识到你必须用一套不同于1+1=2的计算法则来处理这些量。

例如当你看到速度时，必须同时想到速度包含了大小和方向，你也许可以把它称作速度的两要素；当你看到力时，应当很自然地想到力的大小和方向，如果再加上作用点，那么就构成了力的三要素。

练习1-1.物体运动时其速度随时间会有不同的变化规律。

试从矢量的角度出发，根据速度随时间变化的不同情况对物体运动的种类进行分类。

二、 矢量的表示方式1、 物理学中通常在某个矢量的字母上加一个箭头来表示这个矢量。

例如某个力实际上应该写作F ，速度应该写作v 。

数学上一般都用一个小写的英文字母上加一个箭头表示矢量，如a ，b 。

高中物理矢量的问题教案教学目标：1. 理解矢量的定义和性质2. 掌握矢量的表示方式和运算规则3. 能够在物理问题中应用矢量进行分析和求解教学重点：1. 矢量的基本概念和性质2. 矢量的加法和减法3. 矢量的分解和合成教学难点：1. 矢量的运算规则的应用2. 矢量的应用解题能力教学准备：1. 教材《高中物理》相关知识点2. 教学PPT3. 实验仪器和实验材料教学步骤：一、引入：1. 通过实例引入矢量的概念，让学生了解矢量在物理中的重要性；2. 提出问题：什么是矢量？矢量和标量有什么区别？二、讲解：1. 讲解矢量的基本概念和性质，如方向、大小等；2. 介绍矢量的表示方式，如用箭头表示、用坐标表示等；3. 讲解矢量的加法和减法规则，包括几何法、分量法等；4. 介绍矢量的分解和合成，让学生了解如何将一个矢量分解成两个分量矢量，或者如何将两个分量矢量合成为一个矢量。

三、练习：1. 给学生一些简单的矢量题目，让他们练习加法和减法运算；2. 给学生一些复杂的矢量题目，让他们应用分解和合成的方法进行计算。

四、应用：1. 在物理问题中引入矢量的应用，如力的合成、速度的合成等；2. 让学生通过矢量分析物理问题并给出解答。

五、总结：1. 总结矢量的基本概念和运算规则；2. 综合训练学生应用矢量解决问题的能力。

六、作业：1. 布置相关的练习题目，巩固学生的知识；2. 提出一个物理问题，让学生应用矢量进行分析和解答。

教学反思：通过本节课的教学，学生应该能够掌握矢量的基本概念和运算规则，并能够在物理问题中灵活运用矢量进行分析和求解。

同时，教师需要根据学生的实际情况进行差异化教学，引导学生积极思考和合作解题。

谈“标量”与“矢量”教学中存在的问题及解决方案摘要：“标量”与“矢量”是高中物理的一个重点，也是一个难点，在高中物理教学中中占有重要地位。

本文通过分析教学过程中学生在“标量”与“矢量”学习中存在的问题及问题的成因，提出相应的解决方案。

关键词：标量、矢量、大小、方向一、“标量”与“矢量”的重要性“标量”与“矢量”是学生由初中升入高中遇到的第一个难题，对“标量”与“矢量”的学习能使学生对物理量有更进一步的认识。

同时，由于“标量”与“矢量”是初中跨入高中的第一个门槛，因此学习好“标量”与“矢量”有着更重要的意义，若能学好这部分内容，就能起到开好头、增强学生学习物理自信心的作用，反之，就会给学生留下阴影，影响后面的学习。

二、学生在学习“标量”与“矢量”的过程中存在的问题及问题成因问题一：认为能取负值的物理量就是矢量。

常见的有：功、高度、重力势能、电势、电势能等都会取负值，但它们都是标量，此时学生就会犯糊涂，认为它们能取负值，所以是矢量。

在高中所学的这些物理量中，虽然学生最后都能说出它们的标失性。

但付出了巨大的代价：多次出错以及反复花时间死记硬背。

成因分析：使学生形成“能取负值的物理量就是矢量”这种经验总结其实很容易解释。

学生一进入高中最先接触到“位移”与“速度”，而这两个物理量都是矢量。

教师就利用“只有大小，没有方向的量是标量”与“既有大小，又有方向的量是矢量”来教学生区别标量与矢量。

很显然是否有方向不是标量与矢量的唯一区别，除此之外，矢量的加减遵循平行四边形法则，而标量的加减遵循四则运算，但是，这要等学习到力后，才会遇到。

此时学生会遇到位移为负值和速度为负值的情况，教师的解释是“负号代表方向”，由此学生就形成了“矢量的负号代表方向”的概念，若教师不加以说明：“能取负值的不一定是矢量”并举出相应的例子：如温度。

学生的“矢量的负号代表方向”这一经验总结就会变成“能取负值的就是矢量”。

从而在学习功、高度、重力势能、电势、电势能等能取负值的标量时麻烦就来了，教师花很大力气才将其纠正过来，而学生也学得不轻松，最终是记住了，但是付出了沉痛的代价，而且以后一不注意就会出错。

浅谈高中物理矢量概念的建立作者：王腾来源：《广东教学报·教育综合》2021年第142期【摘要】高一年級的物理教学中，矢量是一个非常重要的概念，它贯穿在整个物理学习中，是学生学习物理的基础，教师必须抓住各种教学资源，由浅入深地讲解好位置、位移、速度、加速度等物理量的矢量性，并结合生活实际应用让学生深入体会，为今后学习打下牢固基础。

【关键词】矢量;位置坐标;位移;加速度学生从初中进入高一年级学习物理，物理学习的特点发生了巨大变化，除了知识量和理解难度上的区别，更重要的是很多知识点由定性认识到了定量计算，这就带来了很多认识方法的提升，和解决问题能力的变革，最为突出的就是矢量概念的引入，使得坐标、数轴具有了更新的意义和广泛的应用，为初中学习过的路程、速度等物理量拓宽了内涵，也相继引入了一大批物理量，比如位移、加速度等等。

教学中，由浅入深地讲解好位置、位移、速度、加速度等物理量的矢量性，并结合生活实际应用让学生深入体会，为今后学习打下牢固基础。

一、位置坐标轴上的矢量性高中物理必修1《时间和位移》这一节为我们很好地提供了理解矢量这一概念的素材，就看我们如何挖掘？抓住位置的确定、位移的计算，位置和位移方向的判断，来深入体会矢量的意义。

（一）数形结合表位移在以下位置坐标中，设A地为坐标原点建立位移数轴，分别设B地、C地、D地，和E地的位置如下图。

首先，物体从B地运动到D地，计算位移为ΔX= 4-1=3米。

然后，物体从D地运动到B地，计算位移为ΔX= 1-4=-3米通过对比，让学生明白位置变动的大小和方向，既可以通过代数的方法来表示，也可以通过图示来反映。

（二）选取负位置的变动来对比位移大小和方向接下来，将正的位置坐标换为负的位置坐标，拓宽位移的应用。

例如，物体从E地运动到C地，计算位移为：ΔX=（-2）-（-5）=3米。

这和B地运动到D地的结果一样，立即画出B到D和E到C的位移矢量，让学生对比为什么负位置和正位置计算位移时结果一样，观察得出本质原因是这两种运动情况的位移大小和方向相同。

如何进行矢量的教学——读新课程标准后的体会矢量在高中物理的学习中贯穿始终：运动学中有位移、速度、加速度；力学中有力、冲量、动量；电磁学中有电场、磁场等等。

故关于矢量的概念、矢量的运算法则、矢量方程的应用，在高中物理中的每一章都有，不仅要知道，而且还要会熟练的应用。

用矢量的规律分析解决问题的能力要求是学生从初中物理向高中物理要跨越的一大“障碍”，但也是学生学习物理学所必须具备的基础知识．因此，关于矢量的教学是高中物理的重点和难点之一。

原来的老教材从力学入手，先学习力，再讲到力的矢量性——既有大小又有方向，然后通过两个演示实验用力的图示来描述如何进行力的叠加——力的合成与分解遵循平行四边形法则，最后用学生实验——验证力的平行四边形法则来说明用平行四边形法则来进行矢量的叠加的正确性。

然而学生从教材中只能得到矢量是既有大小又有方向的物理量，但是实际上矢量的定义确实叠加时遵循平行四边形法则的物理量，这里需要老师补充并且反复强调。

并且从力学入手让学生接触到了一个看不见摸不着，只能靠感觉得到的物理量——力，还要学习它的矢量性——遵循平行四边形法则，让学生无法一下子跨越从初中物理学到高中物理学的这道坎。

新教材中却改变了原来的顺序：从运动学开始。

在运动学中，首先要接触到的就是位移。

位移相对于力而言，学生虽然是刚接触，但是要容易理解的多。

首先位移是可以看得见的——无论是大小还是方向，也能举出实际的例子，让学生有比较直观的感受，进而转化为理性思维。

其次位移的矢量性质和实际生活中的一些情况紧密相连，学生比较熟悉。

比如在标准跑道上的100m赛跑与400m赛跑运动员位移的区别，路程的区别等等。

再就是矢量的叠加遵循平行四边形法则不需要直接评讲，而是让学生通过位移的学习先知道位移的叠加不是直接相加减，学生就会下去探究，分析，讨论。

为以后学习矢量的叠加打下基础。

然后通过力学的学习，让学生明白什么是矢量，如何对矢量进行运算。

在新教材中就体现了这一点：在教材13页就指出矢量的特点：既有大小又有方向，但是没有给出定义。

高一物理矢量和标量归纳知识点在高一物理学习中，矢量和标量是重要的概念。

矢量是具有大小和方向的物理量，而标量只有大小没有方向。

深入理解和掌握这些概念对于学习物理非常关键。

下面将对高一物理矢量和标量的相关知识点进行归纳。

1. 矢量和标量的定义矢量是具有大小和方向的物理量，常用箭头表示，如力、速度、位移等。

它们在运算中需考虑方向和大小的综合作用。

而标量只有大小，没有方向，常用数字表示，如时间、温度、质量等。

标量在运算中只需考虑大小的计算。

2. 矢量的表示方法矢量可以使用多种表示方法，包括数值法、文字法和图示法。

数值法是指使用数值和单位来表示矢量，如10 m/s的速度矢量。

文字法是使用字母符号和单位来表示矢量，如V表示速度矢量。

图示法是通过箭头图示来表示矢量的大小和方向，箭头长度表示大小，箭头方向表示方向。

3. 矢量的运算矢量的运算包括矢量相加和矢量相减。

矢量相加时，可以使用平行四边形法则或三角形法则。

平行四边形法则是将矢量按照顺序排列，然后把它们的起点连起来构成平行四边形，连接对角线得到结果矢量。

三角形法则是将矢量按照顺序排列，然后从第一个矢量的尾部画一条线到第二个矢量的尾部，再从第二个矢量的尾部画一条线到第三个矢量的尾部，连接第一个矢量的起点和第三个矢量的终点得到结果矢量。

矢量相减可以通过将被减矢量取反后再进行矢量相加来实现。

4. 矢量的分解矢量的分解是将一个矢量分解为数个分量，常用直角坐标系进行分解。

例如，将一个力矢量分解为水平和垂直方向上的分量。

分解后的矢量之和等于原矢量。

分解矢量使计算和分析更方便和准确。

5. 标量的运算标量的运算较为简单，只需考虑标量的大小即可。

标量相加时，只需将各个标量相加即可；标量相减时，只需用被减数减去减数即可。

标量的乘除法也是类似的，只需进行相应的数值计算即可。

6. 矢量和标量的关系矢量和标量之间有一种特殊的关系，即矢量可以表示为标量与方向的乘积。

例如，力可以表示为施力大小乘以施力方向的矢量。

论矢量在高中物理教学当中的运用
毕先烈
【期刊名称】《今天》
【年(卷),期】2020()8
【摘要】由于学生对矢量的理解存在差异,导致教师很难将抽象的矢量知识具体化,也就更难以进行教学活动的研究与实施。

所以我们需要加强对高中生的物理教学的引导以及提高,使他们能够更好地掌握高中的矢量知识,从而促进新的物理教学的改革和发展。

本文主要通过文献分析法、问卷调查法、访谈法等方法,以“高中物理的向量教与中学生自主学为主”的教育理念,针对高中的物理课堂提出了相对应的建议和策略,并以人教版教材为例,介绍了矢量的定义及作用,并根据自己的体会从不同的角度阐述如何将矢量引入到新的中学数学内容当中去,让同学们认识到矢量的重要性。

【总页数】2页(P0189-0190)
【作者】毕先烈
【作者单位】昭通市实验中学
【正文语种】中文
【中图分类】C
【相关文献】
1.对高中物理矢量教学的三点建议——从教材中矢量内容的演变谈起
2.基于高中物理矢量教学进阶的几点认识——以高中物理人教版系列教材为例
3.小议如何在
高中物理教学当中实施分层教学4.分组教学在高中物理教学当中的应用研究5.谈高中物理学科教学当中培养学生逆向思维能力的意义及策略
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高中物理矢量和标量教案
目标：学生能够区分矢量和标量，并能够进行矢量的运算
一、引入：
1. 引导学生回顾物理中的几个常见量：时间、质量、速度、力等，并让他们区分出哪些是矢量，哪些是标量。

2. 展示一些具体的矢量和标量的例子，让学生感受到两者的差异。

二、讲解：
1. 矢量和标量的概念：
- 矢量：有大小有方向的物理量，例如速度、加速度、力。

- 标量：只有大小没有方向的物理量，例如质量、时间、温度。

2. 矢量的表示方式：
- 用箭头表示：箭头的长度表示矢量的大小，箭头的方向表示矢量的方向。

3. 矢量的性质：
- 矢量的大小可以用数量表示，通常用加粗的字母来表示（如F表示力的大小）。

- 矢量的方向可以用方向角度表示，通常用角度符号来表示（如θ表示与水平方向的夹角）。

4. 矢量的运算：
- 矢量的加法：矢量相加遵循平行四边形法则。

- 矢量的减法：矢量相减可以看作是相加一个反向的矢量。

- 矢量的乘法：矢量与标量的乘法，结果是一个方向不变的矢量，大小为原矢量大小与标量的乘积。

三、练习：
1. 请学生完成一些简单的矢量运算练习，包括矢量的加法、减法和乘法。

2. 让学生思考并讨论如何用矢量的知识解决一些实际问题，如斜面上物体的受力分析、飞机飞行的位移计算等。

四、总结与拓展：
1. 总结矢量和标量的概念及区别，并强调矢量在物理学中的重要性。

2. 鼓励学生继续深入学习矢量的运算，包括夹角、叉乘等更高级的内容。

五、作业：
1. 完成相关练习题目。

2. 思考并写下对矢量和标量的理解。

高中物理教案：力的平衡与矢量分析一、引言力的平衡与矢量分析是高中物理课程中一个重要的概念。

它涉及物体在平衡状态下受力的相互作用和平衡条件的确定。

通过矢量分析，我们可以准确地描述力的大小和方向，进而分析物体所受力的平衡与否。

本教案将以力的平衡与矢量分析为主题，通过实例讲解相关概念和原理，并提供相应的解题方法。

二、力的平衡1. 平衡状态和条件力的平衡指对象处于不动或匀速直线运动时所受合外力为零的状态。

物体处于平衡状态时，两个条件必须同时满足：其一是合外力为零，即所有作用在物体上的各个力矢量合成为零；其二是合外力产生的距离矩等于零，即各个作用在物体上的力关于某点产生的代数和为零。

2. 力图解法通过绘制物体所受各个外部力对应的力箭头，并按杆均横式选择坐标系，在纸上将这些带箭头表示各个外部力移至质点O点附近，使它们连成首尾相接的多边形。

连接多边形首尾两个顶点与O点，即可得到力的平衡条件。

3. 单摆的力平衡分析以单摆为例，讨论力的平衡。

在静止状态下，单摆中重力和张力产生一个合外力矢量G。

这种情况下，组成平行四边形法则和剪切法则可以得到物体所受合外力等于零，并求解出各个力的大小与方向。

三、矢量分析1. 矢量的基本概念矢量既有大小（模）也有方向，用箭头来表示。

有两个或多个作用在同一点上的矢量就是共线矢量；夹角不为零时，则是非共线矢量。

2. 球面坐标系当非共线矢量需要进行精确分析时，我们常使用球面坐标系进行计算。

球面坐标系由径向、极角和方位角三部分组成，它能够准确地描述非共线矢量相互之间的关系。

3. 矢量相加减原理对于同一类物理量，在满足柯西-施华兹定律、顺序规律和三角形法则（或平行四边形法则）的前提下，矢量相加减规律可以简化计算过程。

通过将非共线矢量的起点和终点进行连接，并应用三角形法则或平行四边形法则，我们可以求解出合成矢量的大小与方向。

四、案例分析以力的平衡和矢量分析为基础，通过实例分析来巩固所学知识。

案例一：物体在水平面上受到一个力F1和一个斜向上的力F2，问力F2的大小？解析：根据力的平衡原理，在横坐标方向上应该有合外力为零，在纵坐标方向上应该有合外力之和等于零。

初中物理学不学矢量标量概述说明以及解释引言部分内容：1. 引言1.1 概述初中物理课程是学生认识和探索自然世界的重要阶段。

然而，在当前的初中物理教育中，对于矢量与标量这一概念的学习并未得到足够的重视和安排。

矢量与标量作为物理学中基本且关键的概念，对于培养学生科学思维、解决实际问题具有重要作用。

因此，我们有必要深入探讨初中物理不学习矢量标量的原因，并分析其所带来的影响。

1.2 目的本文旨在探讨初中物理教育中不学习矢量与标量的现状及原因，并分析其可能产生的影响。

通过这样一篇长文，我们可以更好地了解目前该问题存在的根源，并提出相应的改进建议，以期推动初中物理教育质量提高。

1.3 结构本文将分为五个主要部分进行叙述和讨论。

首先，在第2部分，我们将介绍矢量与标量的基本定义，以及它们之间区别和联系。

接着，在第3部分，我们将详细分析不学习矢量标量的原因，包括教学安排与时间限制、学生认知水平考虑以及课程内容集中度等问题。

然后，在第4部分，我们将进一步探讨不学习矢量标量可能产生的影响，包括学生学习效果受限、对将来学习科学的挑战性影响以及实际应用能力受限等方面。

最后，在第5部分，我们将总结不学习矢量标量的教育现状和影响，并提出具体改进建议和方向。

通过对初中物理学不学矢量标量这一问题进行深入研究和分析，我们可以更好地认识到该问题对于学生科学素养培养所带来的负面影响，并为教育部门和教师提供有益的改进方案。

接下来，我们将详细介绍矢量与标量的定义、区别与联系以及实际应用，以期让读者更全面地理解这一重要概念。

2. 矢量与标量的介绍：矢量和标量是物理学中常用的概念，它们用于描述物体的性质、力、速度、加速度等物理量。

在初中物理教学中，通常不对矢量与标量进行深入的学习和讨论。

下面将介绍矢量和标量的定义、区别与联系以及它们在实际应用中的作用。

2.1 定义：矢量是具有大小和方向的物理量，可以用箭头表示。

例如，位移、速度和力都属于矢量。

矢量及其在中学物理中的相关应用作者：王华来源：《中学物理·高中》2015年第02期1矢量的前世矢量的概念实际上根源于格式塔心理学对人的视知觉的研究.格式塔心理学建立在大量实证的基础之上，主要研究人的知觉，格式塔心理学认为，我们人类在感知环境时，总是倾向于在头脑中去填充信息的缺失，使其成为易于掌控的完整的图案和形态.人们实施了这个完形过程后形成的图形就叫格式塔.格式塔（gestalt）是一个超越单个组成部分的感知整体.比如图1.A图中的完形结果是左面的两个圆是一组，而B图的完形结果是右面的两个圆是一组.通过那两个鼻子，三个图形的位置并没有变，我们改变了三个圆之间的“力”.A图中左面两个圆之间的“引力”较大，让我们认为它们俩是一组.而B图中的两个小鼻子，为右面的两个圆形之间添加了一个更强大的吸引力，大过了左面两个圆之间的吸引力，我们觉得它们俩成了一组.由于心理完形的存在，对图像的认识，人们就具有了共通的倾向性.这被格式塔心理学称为“力”.在电影中，这种屏幕内的力引导观众实现从一点到另一点.这样的力具有方向和强度，被称为“矢量”.实际上矢量不仅仅是一个图像的概念，在色彩、声音甚至叙事结构中，同样也存在矢量：矢量是任何经我们引向特定的空间、时间甚至情感方向的力.矢量最早出现在物理学中，起起源与发展主要有三条线索：物理学中的速度和力的平行四边行法则、复数的几何表示和位置表示.早在公元千50年前，古希腊学者亚里士多德在进行力学研究时发现，作用在物体同一点上的两个力，其实际效果不是两个力大小的简单相加，而是遵循平行四边行法则.矢量回路：将平行四边形法则拓展到三角形法则，再拓展到多边形法则：AB+BB1+B1B2+…+BnC=AC，这最重要的一个特点就是关注初状态和最终状态，中间过程不影响等式的成立.矢量起源得很早，但是发展很缓慢，从数学发展史来看，发现矢量平行四边形后的2000多年中，矢量理论几乎没有发展，直到公元1700年后复数的几何解释出现才改变了这一状况.在这两千多年中，虽然不少数学家都曾经使用过矢量的平行四边形法则解决问题，如海伦（Heron）、伽利略（galileo）、牛顿（Newton）等.2矢量的概念矢量（英语：Vector）是数学、物理学和工程科学等多个自然科学中的基本概念，指一个同时具有大小和方向的几何对象，直观上，矢量通常被标示为一个带箭头的线段，也是因常常以箭头符号标示以区别于其它量而得名.线段的长度可以表示矢量的大小，而矢量的方向也就是箭头所指的方向.在物理学中，位移、速度、加速度、力、电场强度、磁感应强度、动量、磁矩、电流密度等，这些既有大小，又有方向的物理量是矢量.与矢量概念相对的是只有大小而没有方向的标量，如质量、时间、长度、密度、温度、动能、势能等.在数学中，矢量也常称为向量，即有方向的量，并采用更为抽象的矢量空间（也称为线性空间）来定义.矢量对标量求导后结果为矢量，而标量对标量求导结果仍为标量.3矢量的运算规则（1）矢量相等矢量a和b相等是只他们的有向线段长度相等（大小相等），方向相同，即|a|=|b|，且两有向线段在空间中相重合或平行.故a=b，表示|a|=|b|且a‖b，方向相同或重合.（2）零矢量当矢量大小为零时，就称为零矢量.显然，零矢量没有一定的方向或指向.物理上的零矢量意味该矢量不存在，引入它是为了运算上的方便.（3）矢量的单位（或幺矢量）当矢量的大小为长度1时，其矢量称为单位矢量.（4）矢量与数相乘当矢量a与正数λ相乘时，则新矢量记为λa或aλ，其大小为a的λ倍，指向与a相同；当矢量a与负数-λ相乘时，则新矢量记为-λa或-aλ，其大小为a的λ倍，指向与a相反.（5）矢量的加减矢量加法一般可用平行四边形法则.由平行四边形法则可推广至三角形法则、多边形法则或正交分解法等.求两个矢量a与b之和，只需要由矢量a的终端作一个矢量b，则由a的始端到b的终端的有向线段即为这两个矢量之和.如果有n个矢量相加，无论相加的次序如何，若第一个矢量的始端与最后一个矢量的终端重合时，则这些矢量之和为零.矢量减法是矢量加法的逆运算，一个矢量减去另一个矢量，等于加上那个矢量的负矢量.a-b=a+（-b）.（6）矢量的分解任意一个矢量都可以被正交分解到一个直角坐标系中（右手），且在坐标轴上的分量正好是这个矢量的投影.（7）矢量的乘法两个矢量相乘有两种形式：标量积和矢量积.（1）标量积矢量a和矢量b的乘积a·b，可以构成新的标量，矢量间这样的乘积叫标量积（或称为点乘积），它定义为矢量a的长度乘以b在a上的投影，式中的θ为矢量a与b之间的夹角.据此定义有：a·b=b·a.相互成直角的两个矢量点乘时，其值为零.例如物理学中的功、功率等的计算是采用两个矢量的标积：W=F·s，P=F·v.（2）矢量积矢量a和矢量b的乘积也可构成新的矢量，矢量间这样的乘积叫矢量积（或称为叉乘积）.c=a×b.它的大小定义为|c|=|a|×|b|sinθ，其中θ为a和b之间的夹角，而c的方向定义为a转过一个小于π的角度抵达b时、按照右手螺旋方向，则大拇指的方向就是矢量c=a×b的方向.据此定义，显然有a×b=-b×a.|a×b|等于以a、b为邻边所构成的平行四边形的面积.相互平行的的两个矢量叉乘时，其值为0，即a‖b时，a×b=0.物理学中，力矩、洛伦兹力等的计算是采用两个矢量的矢积.M=r×F，F=qv×B.物理定律的矢量表达跟坐标的选择无关，矢量符号为表述物理定律提供了简单明了的形式，且使这些定律的推导简单化，因此矢量是学习物理学的有用工具.4中学物理中的经典矢量运算矢量运算的重要特点就是参与运算的这些矢量都具有方向性，计算时必须用矢量的运算方法，那就是平行四边形法则或者三角形法则.中学物理中涉及到的矢量运算的物理量主要有力、冲量、速度、加速度、动量等.涉及到的物理学规律有匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律、动量定理和动量守恒定律.也就是说涉及到的这几个定理、定律、规律的方程都是矢量方程，使用时有方向的物理量必须把方向代入计算.对于不在同一直线上的矢量运算，可以直接利用前面介绍的矢量运算法则进行，也可以通过正交分解，把它们分解到互相垂直的两个方向上，然后规定正方向，与正方向同向者取为正值，反向者取为负值，然后再代入公式计算，这样就把矢量运算转变成代数运算，最后再根据计算结果的正负判断其方向.对于在同一直线上的矢量运算，自然省去了前面的正交分解的环节.现在举例说明.4.1动量定理应用中的方向问题例1蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.（g=10 m/s2）解将运动员看作质量为m的质点，从h1处下落，刚接触网时速度的大小v1=2gh1=8 m/s方向向下（1）弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度的大小v2=2gh2=10 m/s方向向上（2）在运动员与蹦床接触过程中，运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg，取向上的方向为正方向，应用动量定理F·t+（-mg）·t=mv2-（-mv1），得到F=mg+m（v1+v2）t=1.5×103 N.答：网对运动员的作用力的大小为1.5×103 N.4.2动量守恒定律应用中的方向问题例2在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B，两者相距为d.现给A一初速度，使A与B发生弹性正碰，碰撞时间极短.当两木块都停止运动后，相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量为A的2倍，重力加速度大小为g.求A的初速度的大小.解析从碰撞时的能量和动量守恒入手，碰撞前后的运动过程运用动能定理求解.设在发生碰撞前的瞬间，木块A的速度大小为v；在碰撞后的瞬间，A和B的速度分别为v1和v2.以碰撞前木块A的速度方向为正.由能量和动量守恒定律，得12mv2=12mv21+12（2m）v22（1）mv=mv1+（2m）v2（2）由（1）、（2）式得v1=-v22（3）碰后v2方向一定与v相同，v1为负表示方向与v方向相反.再由动能定理得v0=285μgd.说明牛顿定律、动量定理与动量守恒定律方程都是矢量方程，应用时一定要确定各个矢量的方向，一维（同一直线）情况下，通常都需要首先选择一个正方向，确定各个物理量的正负然后代入公式求解.动能定理、能量守恒定律方程是标量方程，不需要选择正方向，但是需要确定好功的正负.5矢量的今生5.1矢量图——计算机术语矢量图是计算机用语.计算机中显示的图形一般可以分为两大类——矢量图和位图.矢量图使用直线和曲线来描述图形，这些图形的元素是一些点、线、矩形、多边形、圆和弧线等等，它们都是通过数学公式计算获得的.例如一幅花的矢量图形实际上是由线段形成外框轮廓，由外框的颜色以及外框所封闭的颜色决定花显示出的颜色.由于矢量图形可通过公式计算获得，所以矢量图形文件体积一般较小.矢量图形最大的优点是无论放大、缩小或旋转等不会失真；最大的缺点是难以表现色彩层次丰富的逼真图像效果.Adobe公司的Illustrator、Corel公司的CorelDRAW是众多矢量图形设计软件中的佼佼者，大名鼎鼎的Flash MX制作的动画也是矢量图形动画.简单地说矢量图就是理论上可以无限放大且不会失真的图，因为矢量图的每一点都有自己的属性；位图由于受到像素的限制，因此放大后会失真模糊，甚至完全看不清楚了.因此矢量图在工程设计、工艺设计等诸多领域发挥着越来越大的作用.5.2矢量发动机矢量发动机通俗说就是喷口可以向不同方向转动以产生不同方向加速度的发动机.采用推力矢量技术的飞机，是通过喷管偏转，利用发动机产生的推力，获得多余的控制力矩，实现飞机姿态的更大范围的控制，其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关，而不受飞机本身姿态影响；未采用推力矢量技术的飞机，发动机的喷流（气）都是与飞机的轴线重合的，产生的推力也沿轴线向前，这种情况下发动机的推力只是用于克服飞机所受到的阻力，提供飞机加速的动力.因此，可以在飞机做低速、大攻角机动飞行而操纵舵几近失效时利用推力矢量提供的额外操纵力矩来控飞机机动.目前世界上只有美国和俄罗斯掌握了这一技术，F-22和Su-35就是装备了这一技术的各自最目前最尖端机种.我国也展开了对推力矢量技术的预先研究，并取得了一定的成果，相信在不远的将来，我们的飞机也能够装备上这一先进技术翱翔蓝天，增强我国的国防实力.。

课程篇物理需要严密的定量描述和严谨的逻辑推理。

高中物理教学不仅要教会学生基本知识，更要培养严谨的科学态度和严密的物理描述。

为了区别不同物理量的特性和运算特征，物理学中引入了矢量和标量对不同物理量进行特征区分，把物理量按矢量和标量进行区分是高中物理教学过程的重要内容。

本文从高中教学实际出发，浅谈对矢量和标量教学的一些思考和建议。

一、物理学中如何定义和区分矢量和标量在物理学中对矢量和标量定义如下：既有数值大小（包括有关的单位），又有方向才能完全确定，而且运算不遵循代数运算法则，而遵循平行四边形运算法则，这样的量叫做物理矢量。

只有数值大小（包括有关的单位），而不具有方向性，其运算遵循一般的代数运算法则，这样的量叫做物理标量。

矢量和标量的显著区别是有没有方向，但方向性不是矢量和标量的严格区别，更重要的是还要关注其运算法则，矢量运算遵循特定的运算法则。

矢量和标量的区别不仅体现在方向上，更重要的体现在运算法则上，要不断更正学生潜意识中的代数运算，让矢量运算法则根植到学生的意识中，才能有效完成物理的教与学。

二、高中教材中的教学安排人教版高中物理教科书中将矢量和标量的教学安排在必修1中，在《时间和位移》中，对矢量和标量的教学安排是这样的：在物理学中，像位移这样的物理量叫矢量，既有大小又有方向；而温度、质量这些物理量叫标量，它们只有大小，没有方向。

矢量相加与标量相加遵从不同的法则，两个标量相加遵从代数运算，矢量相加的法则与此不同。

在教材分析与教学建议中对矢量和标量的教学建议是这样说的：矢量概念的学习，要逐渐理解，所以教学时对矢量的认识不能一步到位。

在此并没有定义矢量，这里还不能严格定义，只要求学生认识到，用位移反映位置的变化时，不但要考虑大小还要考虑方向。

关于矢量运算，只要求知道矢量和标量运算的法则不同就可以了。

矢量的运算法则，要在学习力的概念之后进行。

本节提到矢量和标量的运算遵从不同的法则。

对初学矢量的学生并不要说太多，可以利用“思考与讨论”使学生有初步印象。