《陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第二章 從位移的合成到向量的加法教案 北師大版必修4(通用)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《陜西省吳堡縣吳堡中學(xué)高中數(shù)學(xué) 第二章 從位移的合成到向量的加法教案 北師大版必修4(通用)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、從位移的合成到向量的加法
一、教學(xué)目標(biāo):
1.知識與技能
(1)掌握向量加法的概念;能熟練運(yùn)用三角形法則和平行四邊形法則做幾個向量的和向量;能準(zhǔn)確表述向量加法的交換律和結(jié)合律,并能熟練運(yùn)用它們進(jìn)行向量計算.
(2)了解相反向量的概念;掌握向量的減法,會作兩個向量的減向量
(3)通過實例,掌握向量加、減法的運(yùn)算,并理解其幾何意義.
(4)初步體會數(shù)形結(jié)合在向量解題中的應(yīng)用.
2.過程與方法
教材利用同學(xué)們熟悉的物理知識引出向量的加法,一方面啟發(fā)我們利用位移的合成去探索兩個向量的和,另一方面幫助我們利用物理背景去理解向量的加法. 然后用“相反向量”定義向量的減法;最后通過講解例題,
2、指導(dǎo)發(fā)現(xiàn)知識結(jié)論,培養(yǎng)學(xué)生抽象概括能力和邏輯思維能力.
3.情感態(tài)度價值觀
通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),使同學(xué)們對向量加法的三角形法則和平行四邊形法則有了一定的認(rèn)識,進(jìn)一步讓學(xué)生理解和領(lǐng)悟數(shù)形結(jié)合的思想;同時以較熟悉的物理背景去理解向量的加法,這樣有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和積極性,實事求是的科學(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度和勇于創(chuàng)新的精神.
二.教學(xué)重、難點
重點: 向量加法的概念和向量加法的法則及運(yùn)算律.
難點: 向量的減法轉(zhuǎn)化為加法的運(yùn)算.
三.學(xué)法與教學(xué)用具
學(xué)法:(1)自主性學(xué)習(xí)+探究式學(xué)習(xí)法:
(2)反饋練習(xí)法:以練習(xí)來檢驗知識的應(yīng)用情況,找出未掌握的內(nèi)容及其存在的差距.
教學(xué)用具:
3、電腦、投影機(jī).
四.教學(xué)設(shè)想
【創(chuàng)設(shè)情境】
一、 提出課題:向量是否能進(jìn)行運(yùn)算?
A B C
1. 某人從A到B,再從B按原方向到C,
則兩次的位移和:+=
C A B
2. 若上題改為從A到B,再從B按反方向到C,
A B
C
則兩次的位移和:+=
3. 某車從A到B,再從B改變方向到C,
A B
C
則兩次的位移和:+=
4. 船速為,水速為,
則兩速度和:+=
提出課題:向量的加法
【探究新知】
1.定義:求兩個
4、向量的和的運(yùn)算,叫做向量的加法。
注意:兩個向量的和仍舊是向量(簡稱和向量)
a
a
a
C
C
C
B
B
B
A
A
A
2.三角形法則:
a+b
b
a
b
b
a+b
a+b
強(qiáng)調(diào):
① “向量平移”(自由向量):使前一個向量的終點為后一個向量的起點
②可以推廣到n個向量連加
③
④不共線向量都可以采用這種法則——三角形法則
[展示投影]例題講評(學(xué)生講,學(xué)生評,教師提示或適當(dāng)補(bǔ)充)
例1、已知向量、,求作向量+
作法:在
5、平面內(nèi)取一點,
O
A
B
a
a
a
b
b
b
作
則
【探究新知】
3.加法的交換律和平行四邊形法則
思考:上題中+的結(jié)果與+是否相同 驗證結(jié)果相同
從而得到:1°向量加法的平行四邊形法則
2°向量加法的交換律:+=+
A
B
C
D
a
c
a+b+c
b
a+b
b+c
4.向量加法的結(jié)合律:(+) +=+ (+)(可請學(xué)生先上來做,不足之處學(xué)生更正)
證:如圖:使, ,
則(+) +=
+ (+) =
∴(+) +=+ (+)
從而
6、,多個向量的加法運(yùn)算可以按照任意的次序、任意的組合來進(jìn)行。
[展示投影]例題講評(學(xué)生講,學(xué)生評,教師提示或適當(dāng)補(bǔ)充)
例2.如圖,一艘船從A點出發(fā)以的速度向垂直于對岸的方向行駛,同時水的流速為,求船實際航行的速度的大小與方向。
解:設(shè)表示船垂直于對岸的速度,表示水流的速度,
以AD,AB為鄰邊作平行四邊形ABCD,則就是船實際航行的速度
在中,,
所以
因為
【探究新知】
思考:已知,,怎樣求作?
這個問題涉及到兩個向量相減,到底如何運(yùn)算呢?首先引入“相反向量”這個概念.
5.用“相反向量”定義向量的減法
①“相反向量”的定義:與a長度相同、方向相反的向量;記作 -
7、a
②規(guī)定:零向量的相反向量仍是零向量。-(-a) = a
任一向量與它的相反向量的和是零向量。a + (-a) = 0
如果a、b互為相反向量,則a = -b, b = -a, a + b = 0
③向量減法的定義:向量a加上的b相反向量,叫做a與b的差。
即:a - b = a + (-b) 求兩個向量差的運(yùn)算叫做向量的減法。
6.用加法的逆運(yùn)算定義向量的減法:
向量的減法是向量加法的逆運(yùn)算:
若b + x = a,則x叫做a與b的差,記作a - b
7.請同學(xué)們自己解決思考題:
的作法:
方法一、已知向量、,在平面內(nèi)
8、任取一點O,作,則。即可以表示為從向量的終點指向向量的終點的向量
方法二、在平面內(nèi)任取一點O,作則。即也可以表示為從向量的起點指向向量的起點的向量.
方法三、在平面內(nèi)任取一點O,作,則由向量加法的平行四邊形法則可得 .
[展示投影]思考與討論:
思考:從向量的終點指向向量的終點的向量是什么?()
討論:如右圖,∥時,怎樣作出呢?
[展示投影]例題講評(學(xué)生講,學(xué)生評,教師提示或適當(dāng)補(bǔ)充)
例3.已知向量a、b、c、d,求作向量a-b、c-d。
解:在平面上取一點O,作= a, = b, = c, = d, 作, , 則= a-b, = c-d
A
B
9、C
b
a
d
c
D
O
A B
D C
例4.平行四邊形中,=,=,用、表示向量,.
解:由平行四邊形法則得:
= a + b, = - = a-b
變式一:當(dāng)a, b滿足什么條件時,a+b與a-b垂直?(|a| = |b|)
變式二:當(dāng)a, b滿足什么條件時,|a+b| = |a-b|?(a, b互相垂直)
變式三:a+b與a-b可能是相當(dāng)向量嗎?(不可能,∵ 對角線方向不同)
例5.試用向量方法證明:對角線互相平分的四邊形是平行四邊
10、形。
A B
D C
O
證:由向量加法法則:
= +, = +
由已知:=, =
∴= 即AB與CD平行且相等
∴ABCD為平行四邊形
[學(xué)習(xí)小結(jié)](學(xué)生總結(jié),其它學(xué)生補(bǔ)充)
①向量加法的三角形法則與平行四邊形法則.
②向量加法運(yùn)算律.
③相反向量及向量減法的運(yùn)算法則.
五、評價設(shè)計
1.作業(yè):
2.(備選題):
①證明:對于任意給定的向量都有
②證明:并說明什么時候取等號?
提示:可用例5的圖當(dāng)、不共線時,由三角形兩邊之和大于第三邊,而兩邊之差小于第三邊得
、
即
六、課后反思: