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1、2022年高三數(shù)學總復習 向量加法運算及其幾何意義教案 理
教材分析
引入向量后,考查向量的運算及運算律,是數(shù)學研究中的基本的問題.教材中向量的加法運算是以位移的合成、力的合成等物理模型為背景引入的,在此基礎上抽象概括了向量加法的意義,總結了向量加法的三角形法則、平行四邊形法則.向量加法的運算律,教材是通過“探究”和構造圖形引導學生類比數(shù)的運算律,驗證向量的交換律和結合律.例2是一道實際問題,主要是要讓學生體會向量加法的實際意義.這節(jié)課的重點是向量加法運算(三角形法則、平行四邊形法則),向量的運算律.難點是對向量加法意義的理解和認識.
教學目標
1. 通過物理學中的位移合成、力的合成等
2、實例,認識理解向量加法的意義,體驗數(shù)學知識發(fā)生、發(fā)展的過程.
2. 理解和掌握向量加法的運算,熟練運用三角形法則和平行四邊形法則作向量的和向量.
3. 理解和掌握向量加法的運算律,能熟練地運用它們進行向量運算.
4. 通過由實例到概念,由具體到抽象,培養(yǎng)學生的探究能力,使學生數(shù)學地思考問題,數(shù)學地解決問題.
任務分析
這節(jié)的主要內(nèi)容是向量加法的運算和向量加法的應用.對向量加法運算,學生可能不明白向量可以相加的道理,產(chǎn)生疑惑:向量既有大小、又有方向,難道可以相加嗎?為此,在案例設計中,首先回顧物理學中位移、力的合成,讓學生體驗向量加法的實際含義,明確向量的加法就是物理學中的矢量合成.在
3、此基礎上,歸納總結向量加法的三角形法則和平行四邊形法則.向量加法的運算律發(fā)現(xiàn)并不困難,主要任務是讓學生對向量進行探究,構造圖形進行驗證.關于例2的教學,主要是幫助學生正確理解題意,把問題轉化為向量加法運算.
教學設計
一、問題情境
1. 如圖,某物體從A點經(jīng)B點到C點,兩次位移,的結果,與A點直接到C點的位移結果相同.
2. 如圖,表示橡皮筋在兩個力F1,F(xiàn)2的作用下,沿GE的方向伸長了EO,與力F的作用結果相同.
位移與合成為等效,力F與分力F1,F(xiàn)2的共同作用等效,這時我們可以認為:,F(xiàn)分別是位移與、分力F1與F2某種運算的結果.數(shù)的加法啟發(fā)我們,位移、力的合成可看作數(shù)學
4、上的向量加法.
2. 在師生交流討論基礎上,歸納并抽象概括出向量加法的定義
已知非零向量a,b(如圖37-3),在平面內(nèi)任取一點A,作=a,=b,再作向量,則向量叫a與b的和,記作a+b,即a+b=+=.
求兩個向量和的運算,叫作向量的加法.這種求向量和的作圖法則,稱為向量求和的三角形法則,我們規(guī)定0+a=a+0=a.
3. 提出問題,組織學生討論
(1)根據(jù)力的合成的平行四邊形法則,你能定義兩個向量的和嗎?
(2)當a與b平行時,如何作出a+b?
強調(diào):向量的和仍是一個向量.用三角形法則求和時,作圖要求兩向量首尾相連;而用平行四邊形法則求和時,作圖要求兩向量的起點平移在一起
5、.
(3)實數(shù)的運算和運算律緊密聯(lián)系,類似地,向量的加法是否也有運算律呢?首先,讓學生回憶實數(shù)加法運算律,類比向量加法運算律.向量加法的交換律由平行四邊形法則容易驗證.向量加法的結合律的驗證則比較困難,教學時,應放手讓學生進行充分探索.最后通過下面的兩個圖形驗證加法結合律.
三、解釋應用
[例 題]
1. 已知非零向量a,b,就(1)a與b不共線,(2)a與b共線,分別求作向量a+b.
注:要求寫出作法,規(guī)范解題格式.
2. 長江兩岸之間沒有大橋的地方,常常通過輪船進行運輸.一艘輪船從長江南岸A點出發(fā),以5km/h的速度向垂直于對岸的方向行駛,同時江水的速度為向東2km/h.
6、
(1)試用向量表示江水速度、船速以及船實際航行的速度.
(2)求船實際航行的速度的大小與方向(速度的大小保留2個有效數(shù)字,方向用與江水速度間的夾角表示,精確到度).
[練 習]
1. 如圖,已知a,b,畫圖表示a+b.
2. 已知兩個力F1,F(xiàn)2的夾角是直角,合力F與F1的夾角是60°,|F|=10N,求F1和F2的大?。?
3. 在△ABC中,求證.
4. 在n邊形A1A2…An中,計算
四、拓展延伸
1. 對于任意向量a,b,探索|a+b|與|a|+|b|的大小,并指出取“=”號的條件.
2. 在求作兩個向量和時,你可能選擇不同的始點求和.你有沒有想過,選擇不同的始點
7、作出的向量和都相等嗎?你可能認為,這是“顯然”對的,你能證明這個問題嗎?
點 評
向量的加法運算是向量的基本運算.為了正確認識理解向量加法的運算,案例首先回顧了的物理學中的位移、力的合成.在此基礎上,使學生認識到:物理學中的矢量合成可抽象為數(shù)學中的向量加法運算,進而總結出向量加法的三角形法則,平行四邊形法則,這樣設計自然,流暢,全面.向量加法的運算律的教學,是引導學生通過類比方法發(fā)現(xiàn)的,并讓學生自主探索,構造圖形驗證,這樣不僅體現(xiàn)了學生的主體地位,同時還能培養(yǎng)學生科學的探究能力.例題與練習、“拓展延伸”的設計,有層次,有力度,深入淺出,能較好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.這是一篇優(yōu)秀的案例設計.