§2.5.2向量在物理中的应用举例
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§2.5.2向量在物理中的应用举例
班级:高一 组名:数学 设计人:郭家 审核人: 领导审批:
学习目标 掌握向量理论在相关物理问题中的初步运用,实现学科与学科之间的融合,会用向量知识解决一些物理问题.
:⑴力、速度、加速度、位移 向量.(填是、不是)
⑵动量mv 是实数与向量的 .
⑶功是力F 与所产生位移S 的 .
⑷向量是既有 又有 的量,物理中的很多量都是向量,如
※ 典型例题
知识点1: 向量与力
向量是既有大小又有方向的量,它们有共同的作用点,也可以没有共同的作用点,但是力却是既有大小,又有方向且作用于同一作用点的. 用向量知识解决力的问题,往往是把向量平移到同一作用点上.
例1 用两条成120角的等长的绳子悬挂一个灯具,已知灯具的重量10N ,则每根绳子的拉力大小是多少?
知识点2: 向量与速度、加速度与位移
速度、加速度与位移的合成与分解,实质上是向量的加减法运算,而运动的叠加也用到向量的合成.
例2 一条河宽为400m ,一船从A 出发航行垂直到达河正对岸的B 处,船速为20/km h .水速为12/km h ,则船到达B 处所需时间为多少分钟?
知识点3: 向量与功、动量 物理上力作功的实质是力在物体前进方向上的分力与物体位移距离的乘积,它的实质是向量的数量积.
⑴力的做功涉及到两个向量及这两个向量的夹角,即cos ,W F S F S =⋅,功是一个实数,它可正,也可负.
⑵在解决问题时要注意数形结合.
例3 已知两恒力()13,4F 、()26,5F -作用于同一质点,
使之由点()20,15A 移动到点()7,0B ,试求: ⑴12,F F 分别对质点所做的功;
⑵12,F F 的合力F 对质点所做的功.
※ 动手试试
练1. 一架飞机从A 地向北偏西60的方向飞行1000km 到达B 地,然后向C 地飞行. 设C 地恰好在A 地的南偏西60,并且,A C 两地相距2000km ,求飞机从B 地到C 地的位移.
练2. 已知()2,3F =作用一物体,使物体从()2,0A 移动到()2,3B -,则力F 对物体所做的功是多少?
三、总结提升
※ 学习小结
向量在物理中的应用要注意进行模型的转换.
※ 知识拓展
用向量解决物理问题的方法:把物理问题转化为数学问题,抽象成数学模型,对这个数学模型进行研究,进而解释相关物理量,在应用过程中,注意使用转化思想和数形结合思想. 学习评价
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).
A. 很好
B. 较好
C. 一般
D. 较差
※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:
1. 用力F 推动一物体水平运动sm ,设F 与水平面的夹角为θ,则对物体所做的功为( ) A.2cos G F θ= B.2sin G F θ= C.2cos 2
G F θ= D.2cos 2G
F =
2. 当两人提起重量为G 的书包时,夹角为θ,用力为F ,则三者的关系式为( ) A.F s ⋅ B.cos F s θ⋅ C.sin F s θ⋅ D.cos F s θ⋅
3. 人骑自行车的速度为1v ,风速为2v ,则逆风行使的速度大小为( )
A.12v v -
B. 12v v +
C.12v v -
D.1
2v v
4. 用两条成60的绳索拉船,每条索上的拉力为12
N ,则合力为
.
5. 某人以时速a km 向东行走,此时正刮着时速a km 的南风,那么此人感到的风向为 ,风速为 .
课后作业
1. 在风速为75/km h 的西风中,飞机以150/km h 的航速向西北飞行,求没有风时飞机的航速与航向.
2. 一位年轻的父亲欲将不会走路的小孩的两条胳膊悬空拎起,结果造成小孩胳膊受伤,试用向量知识加以解释.。