第一篇:示范教案(2.1 平面向量的實際背景及基本概念)(推薦)
高中數(shù)學新課標必修⑤教案
麻陽一中
舒佑勇
第二章
平面向量
2.1 平面向量的實際背景及基本概念
第一課時
教學目標
1.通過實例,利用平面向量的實際背景以及研究平面向量的必要性,理解平面向量的概念以及確定平面向量的兩個要素,搞清數(shù)量與向量的區(qū)別.2.理解自由向量、相等向量、相反向量、平行向量等概念,并能判斷向量之間的關系,并會辨認圖形中的相等向量或作出與某一已知向量相等的向量.重點難點
教學重點:理解并掌握向量、零向量、單位向量、相等向量、共線向量的概念,會表示向量.教學難點:平行向量、相等向量和共線向量的區(qū)別和聯(lián)系.教學過程
導入新課
思路1.(情境導入)如圖1,在同一時刻,老鼠由A向西北方向的C處逃竄,貓在B處向正東方向的D處追去,貓能否追到老鼠呢?學生馬上得出結論:追不上,貓的速度再快也沒用,因為方向錯了.教師適時設問:如何從數(shù)學的角度來揭示這個問題的本質(zhì)?由此展開新課.圖1 推進新課 提出問題
①在物理課中,我們學過力的概念.請回顧一下力的三要素是什么?還有哪些量和力具有同樣特征呢?這些量的共同特征是什么?怎樣利用你所學的數(shù)學中的知識抽象這些具有共同特征的量呢?
②新的概念是對這些具有共同特征的量的描述,應怎樣定義這樣的量呢? ③數(shù)量與向量的區(qū)別在哪里?
①略.②我們把既有大小,又有方向的量叫做向量.物理中稱為矢量.③略.提出問題
①如何表示向量? ②有向線段和線段有何區(qū)別和聯(lián)系?分別可以表示向量的什么? ③長度為零的向量叫什么向量?長度為1的向量叫什么向量? ④滿足什么條件的兩個向量是相等向量?單位向量是相等向量嗎? ⑤有一組向量,它們的方向相同或相反,這組向量有什么關系?怎樣定義平行向量? ⑥如果把一組平行向量的起點全部移到一點O,它們是不是平行向量?這時各向量的終點之間有什么關系? ⑦數(shù)量與向量有什么區(qū)別? ⑧數(shù)學中的向量與物理中的力有什么區(qū)別? 討論結果:①向量也可用字母a,b,c,…表示(印刷用粗黑體表示),手寫用a →來表示,或用表示向 高中數(shù)學新課標必修⑤教案
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舒佑勇
量的有向線段的起點和終點字母表示,如AB、CD.②有向線段:具有方向的線段就叫做有向線段,其有三個要素:起點、方向、長度.③長度為0的向量叫零向量,長度為1個單位長度的向量,叫單位向量.但要注意,零向量、單位向量的定義都只是限制了大小.長度為0的向量叫做零向量,記作0,規(guī)定零向量的方向是任意的.長度等于1個單位的向量,叫做單位向量.④長度相等且方向相同的向量叫做相等向量.⑤是平行向量.平行向量定義的理解:第一,方向相同或相反的非零向量叫平行向量;第二,我們規(guī)定0與任一向量平行即0∥a.綜合第一、第二才是平行向量的完整定義;向量a,b,c平行,記作a∥b∥c.如圖3.圖4
又如圖4,a,b,c是一組平行向量,任作一條與a所在直線0平行的直線l,在l上任取一點O,則可在l上分別作出OA=a,OB=b,OC=c.這就是說,任一組平行向量都可以移動到同一直線上,因此,平行向量也叫做共線向量.⑥是共線向量,也就是平行向量.但要注意,平行向量就是共線向量,這是因為任一組平行向量都可移到同一直線上(與有向線段的起點無關).平行向量可以在同一直線上,要區(qū)別于兩平行線的位置關系;共線向量可以相互平行,要區(qū)別于在同一直線上的線段的位置關系.⑦數(shù)量只有大小,是一個代數(shù)量,可以進行代數(shù)運算、比較大??;向量有方向、大小雙重性質(zhì),不能比較大小.⑧力有大小、方向、作用點三個要素,而數(shù)學中的向量是由物理中的力抽象出來的,只有大小與方向兩個要素,與起點的位置無關.應用示例
例1 如圖5,試根據(jù)圖中的比例尺以及三地的位置,在圖中分別用有向線段表示A地至B、C兩地的位移.圖5 分析:本例是一個簡單的實際問題,要求畫出有向線段表示位移,目的在于鞏固向量概念及其幾何表示.解:AB表示A地至B地的位移,且|AB|≈232 km;(AB長度×8 000 000÷100 000)
000)AC表示A地至C地的位移,且|AC|≈296 km.(AC長度×8 000 000÷ 變式訓練
一個人從A點出發(fā)沿東北方向走了100 m到達B點,然后改變方向,沿南偏東15°方向又走了100 m到達C點,求此人從C點走回A點的位移.高中數(shù)學新課標必修⑤教案
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舒佑勇
例2 判斷下列命題是否正確,若不正確,請簡述理由.(1)ABCD中,AB與CD是共線向量;(2)單位向量都相等.解:(1)正確;(2)不正確.圖8 例3 如圖8,設O是正六邊形ABCDEF的中心,分別寫出圖中所示向量與OA、OB、OC、相等的量.解:OA=CB=DO;OB=DC=EO;OC=AB=ED=FO.例4 下列命題正確的是()A.a與b共線,b與c共線,則a與c也共線
B.任意兩個相等的非零向量的始點與終點是一平行四邊形的四頂點 C.向量a與b不共線,則a與b都是非零向量 D.有相同起點的兩個非零向量不平行
答案:C 變式訓練 1.判斷:(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)(3)與零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)(4)與任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)(5)若兩個向量在同一直線上,則這兩個向量一定是什么向量?(平行向量)(6)兩個非零向量相等當且僅當什么?(長度相等且方向相同)(7)共線向量一定在同一直線上嗎?(不一定)2.把一切單位平面向量歸結到共同的始點,那么這些向量的終點所構成的圖形是()A.一條線段
B.一段圓弧
C.兩個點
D.一個圓 答案:D 3.將平行于一直線的所有單位向量的起點平移到同一始點,則這些向量的終點所構成的圖形是()A.一個點
B.兩個點 C.一個圓
D.一條線段 答案:B 知能訓練
課本本節(jié)練習.解答: 1.通過具體的例子,讓學生動手畫兩個方向不同、大小不等的力(向量),圖略.2.|AB|,|BA|,這兩個向量的長度相等,但它們不等.點評:向量是既有大小,又有方向的量.長度相等的兩個向量未必是兩個相等的量.高中數(shù)學新課標必修⑤教案
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3.|AB|=2,|CD|=2.5,|EF|=3,|GH|=22.4.(1)它們的終點相同;(2)它們的終點不同.課堂小結
本節(jié)課從平面向量的物理背景和幾何背景入手,利用類比的方法,介紹了向量的兩種表示方法:幾何表示和字母表示,幾何表示為用向量處理幾何問題打下了基礎,字母表示則利于向量的運算;然后又介紹了向量的模、平行向量、共線向量、相等向量等重要概念,這些概念是進一步學習后續(xù)課程的基礎,必須要在理解的基礎上把握好.作業(yè)
課本習題2.1 1、2.
第二篇:2.1平面向量的實際背景及基本概念 教學設計 教案
教學準備
1.教學目標
1、知識與技能:
了解向量的實際背景,理解平面向量的概念和向量的幾何表示;掌握向量的模、零向量、單位向量、平行向量、相等向量、共線向量等概念;并會區(qū)分平行向量、相等向量和共線向量。
2、過程與方法:
通過對向量的學習,使學生初步認識現(xiàn)實生活中的向量和數(shù)量的本質(zhì)區(qū)別。
3、情感態(tài)度與價值觀:
通過學生對向量與數(shù)量的識別能力的訓練,培養(yǎng)學生認識客觀事物的數(shù)學本質(zhì)的能力。
2.教學重點/難點
教學重點:理解并掌握向量、零向量、單位向量、相等向量、共線向量的概念,會表示向量.教學難點:平行向量、相等向量和共線向量的區(qū)別和聯(lián)系.3.教學用具
多媒體
4.標簽
平面向量的實際背景及基本概念
教學過程
(一)導入新課
思路1.(情境導入)如圖1,在同一時刻,老鼠由A向西北方向的C處逃竄,貓在B處向正東方向的D處追去,貓能否追到老鼠呢?學生馬上得出結論:追不上,貓的速度再快也沒用,因為方向錯了.教師適時設問:如何從數(shù)學的角度來揭示這個問題的本質(zhì)?由此展開新課.(二)推進新課、新知探究、提出問題
①在物理課中,我們學過力的概念.請回顧一下力的三要素是什么?還有哪些量和力具有同樣特征呢?這些量的共同特征是什么?怎樣利用你所學的數(shù)學中的知識抽象這些具有共同特征的量呢?
②新的概念是對這些具有共同特征的量的描述,應怎樣定義這樣的量呢? ③數(shù)量與向量的區(qū)別在哪里?
活動:教師指導學生閱讀教材,思考討論并解決上述問題,學生討論列舉與位移一樣的一些量.物體受到的重力是豎直向下的,物體的質(zhì)量越大,它受到的重力越大;物體在液體中受到的浮力是豎直向上的,物體浸在液體中的體積越大它受到的浮力就越大;速度與加速度都是既有大小,又有方向的量;物理中的動量與沖量都有方向,且有大小;物理學中存在著許多既有大小,又有方向的量.教師引導學生觀察思考這些量的共同特征,我們能否在數(shù)學學科中對這些量加以抽象,形成一種新的量.至此時機成熟,引入向量,并把那些只有大小,沒有方向的量,如年齡、身高、長度、面積、體積、質(zhì)量等稱為數(shù)量,物理學上稱為標量.顯然數(shù)量和向量的區(qū)別就在于方向問題.討論結果: ①略.②我們把既有大小,又有方向的量叫做向量.物理中稱為矢量.③略.提出問題 ①如何表示向量? ②有向線段和線段有何區(qū)別和聯(lián)系?分別可以表示向量的什么? ③長度為零的向量叫什么向量?長度為1的向量叫什么向量? ④滿足什么條件的兩個向量是相等向量?單位向量是相等向量嗎? ⑤有一組向量,它們的方向相同或相反,這組向量有什么關系?怎樣定義平行向量? ⑥如果把一組平行向量的起點全部移到一點O,它們是不是平行向量?這時各向量的終點之間有什么關系? ⑦數(shù)量與向量有什么區(qū)別? ⑧數(shù)學中的向量與物理中的力有什么區(qū)別?
活動:教師指導學生閱讀教材,通過閱讀教材思考討論以上問題.特別是有向線段,是學習向量的關鍵.但不能說“向量就是有向線段,有向線段就是向量”,有向線段只是向量的一種幾何表示,二者有本質(zhì)的區(qū)別.向量只由方向和大小決定,而與向量的起點的位置無關,但有向線段不僅與方向、長度有關,也與起點的位置有關.如圖2,在線段AB的兩個端點中,規(guī)定一個順序,假設A為起點、B為終點,我們就說線段AB具有方向,具有方向的線段叫做有向線段,通常在有向線段的終點處畫上箭頭表示它的方向.以A為起點、B為終點的有向線段記作.起點要寫在終點的前面.已知,線段AB的長度也叫做有向線段的長度,記作
.有向線段包含三個要素:起點、方向、長度
.知道了有向線段的起點、方向和長度,它的終點就唯一確定.用有向線段表示向量的方法是: 1°起點是A,終點是B的有向線段,對應的向量記作
:.這里要提醒學生注意的方向是由點A指向點B,點A是向量的起點.2°用字母a,b,c,?表示.(一定要學生規(guī)范書寫:印刷用黑體a,書寫用)3°向量(或a)的大小,就是向量(或a)的長度(或稱模),記作|
|(或|a|).教師要注意引導學生將數(shù)量與向量的模進行比較,數(shù)量有大小而沒有方向,其大小有正、負和0之分,可進行運算,并可比較大小;向量的模是正數(shù)或0,也可以比較大小.由于方向不能比較大小,像a>b就沒有意義,而|a|>|b|有意義.討論結果:①向量也可用字母a,b,c,?表示(印刷用粗黑體表示),手寫用來表示,或用表示向量的有向線段的起點和終點字母表示,如、.注意:手寫體上面的箭頭一定不能漏寫.②有向線段:具有方向的線段就叫做有向線段,其有三個要素:起點、方向、長度.向量與有向線段的區(qū)別:向量只有大小和方向兩個要素,與起點無關,只要大小和方向相同,則這兩個向量就是相同的向量;有向線段有起點、大小和方向三個要素,起點不同,盡管大小和方向相同,也是不同的有向線段.圖3 ③長度為0的向量叫零向量,長度為1個單位長度的向量,叫單位向量.但要注意,零向量、單位向量的定義都只是限制了大小.長度為0的向量叫做零向量,記作0,規(guī)定零向量的方向是任意的.長度等于1個單位的向量,叫做單位向量.④長度相等且方向相同的向量叫做相等向量.⑤對平行向量定義的理解:第一,方向相同或相反的非零向量叫平行向量;第二,我們規(guī)定0與任一向量平行即0∥a.綜合第一、第二才是平行向量的完整定義;向量a,b,c平行,記作a∥b∥c.如圖3.圖4
又如圖4,a,b,c是一組平行向量,任作一條與a所在直線0平行的直線l,在l上任取一點O,則可在l上分別作出=a,=b,=c.這就是說,任一組平行向量都可以移動到同一直線上,因此,平行向量也叫做共線向量.說明:平行向量可以在同一直線上,要區(qū)別于兩平行線的位置關系.⑥是共線向量,也就是平行向量.但要注意,平行向量就是共線向量,這是因為任一組平行向量都可移到同一直線上(與有向線段的起點無關).平行向量可以在同一直線上,要區(qū)別于兩平行線的位置關系;共線向量可以相互平行,要區(qū)別于在同一直線上的線段的位置關系.⑦數(shù)量只有大小,是一個代數(shù)量,可以進行代數(shù)運算、比較大??;向量有方向、大小雙重性質(zhì),不能比較大小.⑧力有大小、方向、作用點三個要素,而數(shù)學中的向量是由物理中的力抽象出來的,只有大小與方向兩個要素,與起點的位置無關.(三)應用示例 例1 如圖5,試根據(jù)圖中的比例尺以及三地的位置,在圖中分別用有向線段表示A地至B、C兩地的位移.(精確到1 km)
分析:本例是一個簡單的實際問題,要求畫出有向線段表示位移,目的在于鞏固向量概念及其幾何表示.解:表示A地至B地的位移,且|100 000)
|≈232 km;(AB長度×8 000 000÷表示A地至C地的位移,且||≈296 km.(AC長度×8 000 000÷100 000)點評:位置是幾何學研究的重要內(nèi)容之一,幾何中常用點表示位置,研究如何由一點的位置確定另外一點的位置.如圖5,由A點確定B點、C點的位置.例2 判斷下列命題是否正確,若不正確,請簡述理由.(1)ABCD中,與
是共線向量;(2)單位向量都相等.活動:教師引導學生畫出平行四邊形,如圖7.因為AB//CD,所以∥.由于上面已經(jīng)明確,單位向量只限制了大小,方向不確定,所以單位向量不一定相等,即單位向量模均相等且為1,但方向不確定.解:(1)正確;(2)不正確.課堂小結
本節(jié)課從平面向量的物理背景和幾何背景入手,利用類比的方法,介紹了向量的兩種表示方法:幾何表示和字母表示,幾何表示為用向量處理幾何問題打下了基礎,字母表示則利于向量的運算;然后又介紹了向量的模、平行向量、共線向量、相等向量等重要概念,這些概念是進一步學習后續(xù)課程的基礎,必須要在理解的基礎上把握好.課后習題 1.判斷:(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)(3)與零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)(4)與任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)(5)若兩個向量在同一直線上,則這兩個向量一定是什么向量?(平行向量)(6)兩個非零向量相等當且僅當什么?(長度相等且方向相同)(7)共線向量一定在同一直線上嗎?(不一定)
2.把一切單位平面向量歸結到共同的始點,那么這些向量的終點所構成的圖形是()A.一條線段
B.一段圓弧
C.兩個點
D.一個圓 答案:D
3.將平行于一直線的所有單位向量的起點平移到同一始點,則這些向量的終點所構成的圖形是()A.一個點
B.兩個點
C.一個圓
D.一條線段 答案:B
板書
2.1.1 向量的物理背景與概念 2.1.2向量的幾何表示 2.1.3相等向量與共線向量
第三篇:數(shù)學平面向量的實際背景及基本概念教學設計
數(shù)學平面向量的實際背景及基本概念 教學設計
一、教學分析
本節(jié)是本章的入門課,概念較多,但難度不大.學生可根據(jù)原有的位移、力等物理概念來學習向量的概念,結合圖形實物區(qū)分平行向量、相等向量、共線向量等概念.由于向量來源于物理,并且兼具“數(shù)”和“形”的特點,所以它在物理和幾何中具有廣泛的應用,可通過幾個具體的例子說明它的應用.位移是物理中的基本量之一,也是幾何研究的重要對象.幾何中常用點表示位置,研究如何由一點的位置確定另外一點的位置.位移簡明地表示了點的位置之間的相對關系,它是向量的重要的物理模型.力是常見的物理量.重力、浮力、彈力等都是既有大小又有方向的量.物理中還有其他力,讓學生舉出物理學中力的其他一些實例,目的是要建立物理課中學過的位移、力及矢量等概念與向量之間的聯(lián)系,以此更加自然地引入向量概念,并建立學習向量的認知基礎.二、教學目標
1、知識與技能: 了解向量的實際背景,理解平面向量的概念和向量的幾何表示;掌握向量的模、零向量、單位向量、平行向量、相等向量、共線向量等概念;并會區(qū)分平行向量、相等向量和共線向量。
2、過程與方法:
通過對向量的學習,使學生初步認識現(xiàn)實生活中的向量和數(shù)量的本質(zhì)區(qū)別。
3、情感態(tài)度與價值觀:
通過學生對向量與數(shù)量的識別能力的訓練,培養(yǎng)學生認識客觀事物的數(shù)學本質(zhì)的能力。
三、重點難點
教學重點:理解并掌握向量、零向量、單位向量、相等向量、共線向量的概念,會表示向量.教學難點:平行向量、相等向量和共線向量的區(qū)別和聯(lián)系.四、教學設想:
(一)導入新課
思路1.(情境導入)如圖1,在同一時刻,老鼠由A向西北方向的C處逃竄,貓在B處向正東方向的D處追去,貓能否追到老鼠呢?學生馬上得出結論:追不上,貓的速度再快也沒用,因為方向錯了.教師適時設問:如何從數(shù)學的角度來揭示這個問題的本質(zhì)?由此展開新課.圖1 思路2.兩列火車先后從同一站臺沿相反方向開出,各走了相同的路程,怎樣用數(shù)學式子表示這兩列火車的位移?從中國象棋中規(guī)定“馬”走日,象走“田”,讓學生在圖上畫出馬、象走過的路線引入也是一個不錯的選擇.(二)推進新課、新知探究、提出問題
①在物理課中,我們學過力的概念.請回顧一下力的三要素是什么?還有哪些量和力具有同樣特征呢?這些量的共同特征是什么?怎樣利用你所學的數(shù)學中的知識抽象這些具有共同特征的量呢?
②新的概念是對這些具有共同特征的量的描述,應怎樣定義這樣的量呢? ③數(shù)量與向量的區(qū)別在哪里?
活動:教師指導學生閱讀教材,思考討論并解決上述問題,學生討論列舉與位移一樣的一些量.物體受到的重力是豎直向下的,物體的質(zhì)量越大,它受到的重力越大;物體在液體中受到的浮力是豎直向上的,物體浸在液體中的體積越大它受到的浮力就越大;速度與加速度都是既有大小,又有方向的量;物理中的動量與矢量都有方向,且有大?。晃锢韺W中存在著許多既有大小,又有方向的量.教師引導學生觀察思考這些量的共同特征,我們能否在數(shù)學學科中對這些量加以抽象,形成一種新的量.至此時機成熟,引入向量,并把那些只有大小,沒有方向的量,如年齡、身高、長度、面積、體積、質(zhì)量等稱為數(shù)量,物理學上稱為標量.顯然數(shù)量和向量的區(qū)別就在于方向問題.討論結果: ①略.②我們把既有大小,又有方向的量叫做向量.物理中稱為矢量.③略.提出問題
①如何表示向量? ②有向線段和線段有何區(qū)別和聯(lián)系?分別可以表示向量的什么? ③長度為零的向量叫什么向量?長度為1的向量叫什么向量? ④滿足什么條件的兩個向量是相等向量?單位向量是相等向量嗎? ⑤有一組向量,它們的方向相同或相反,這組向量有什么關系?怎樣定義平行向量? ⑥如果把一組平行向量的起點全部移到一點O,它們是不是平行向量?這時各向量的終點之間有什么關系? ⑦數(shù)量與向量有什么區(qū)別? ⑧數(shù)學中的向量與物理中的力有什么區(qū)別? 活動:教師指導學生閱讀教材,通過閱讀教材思考討論以上問題.特別是有向線段,是學習向量的關鍵.但不能說“向量就是有向線段,有向線段就是向量”,有向線段只是向量的一種幾何表示,二者有本質(zhì)的區(qū)別.向量只由方向和大小決定,而與向量的起點的位置無關,但有向線段不僅與方向、長度有關,也與起點的位置有關.如圖2,在線段AB的兩個端點中,規(guī)定一個順序,假設A為起點、B為終點,我們就說線段AB具有方向,具有方向的線段叫做有向線段,通常在有向線段的終點處畫上箭頭表示它的方向.以A為起點、B為終點的有向線段記作AB.起點要寫在終點的前面.已知AB,線段AB的長度也叫做有向線段AB的長度,記作|AB|.有向線段包含三個要素:起點、方向、長度.2
圖2 知道了有向線段的起點、方向和長度,它的終點就唯一確定.用有向線段表示向量的方法是: 1°起點是A,終點是B的有向線段,對應的向量記作:AB.這里要提醒學生注意AB的方向是由點A指向點B,點A是向量的起點.2°用字母a,b,c,?表示.(一定要學生規(guī)范書寫:印刷用黑體a,書寫用a)3°向量AB(或a)的大小,就是向量AB(或a)的長度(或稱模),記作|AB|(或|a|).教師要注意引導學生將數(shù)量與向量的模進行比較,數(shù)量有大小而沒有方向,其大小有正、負和0之分,可進行運算,并可比較大小;向量的模是正數(shù)或0,也可以比較大小.由于方向不能比較大小,像a>b就沒有意義,而|a|>|b|有意義.討論結果:①向量也可用字母a,b,c,?表示(印刷用粗黑體表示),手寫用a →來表示,或用表示向量的有向線段的起點和終點字母表示,如AB、CD.注意:手寫體上面的箭頭一定不能漏寫.②有向線段:具有方向的線段就叫做有向線段,其有三個要素:起點、方向、長度.向量與有向線段的區(qū)別:向量只有大小和方向兩個要素,與起點無關,只要大小和方向相同,則這兩個向量就是相同的向量;有向線段有起點、大小和方向三個要素,起點不同,盡管大小和方向相同,也是不同的有向線段.圖3 ③長度為0的向量叫零向量,長度為1個單位長度的向量,叫單位向量.但要注意,零向量、單位向量的定義都只是限制了大小.長度為0的向量叫做零向量,記作0,規(guī)定零向量的方向是任意的.長度等于1個單位的向量,叫做單位向量.④長度相等且方向相同的向量叫做相等向量.⑤是平行向量.平行向量定義的理解:第一,方向相同或相反的非零向量叫平行向量;第二,我們規(guī)定0與任一向量平行即0∥a.綜合第一、第二才是平行向量的完整定義;向量a,b,c平行,記作a∥b∥c.如圖3.3
圖4 又如圖4,a,b,c是一組平行向量,任作一條與a所在直線0平行的直線l,在l上任取一點O,則可在l上分別作出OA=a,OB=b, OC=c.這就是說,任一組平行向量都可以移動到同一直線上,因此,平行向量也叫做共線向量.說明:平行向量可以在同一直線上,要區(qū)別于兩平行線的位置關系.⑥是共線向量,也就是平行向量.但要注意,平行向量就是共線向量,這是因為任一組平行向量都可移到同一直線上(與有向線段的起點無關).平行向量可以在同一直線上,要區(qū)別于兩平行線的位置關系;共線向量可以相互平行,要區(qū)別于在同一直線上的線段的位置關系.⑦數(shù)量只有大小,是一個代數(shù)量,可以進行代數(shù)運算、比較大?。幌蛄坑蟹较?、大小雙重性質(zhì),不能比較大小.⑧力有大小、方向、作用點三個要素,而數(shù)學中的向量是由物理中的力抽象出來的,只有大小與方向兩個要素,與起點的位置無關.(三)應用示例
例1 如圖5,試根據(jù)圖中的比例尺以及三地的位置,在圖中分別用有向線段表示A地至B、C兩地的位移.(精確到1 km)
圖5 分析:本例是一個簡單的實際問題,要求畫出有向線段表示位移,目的在于鞏固向量概念及其幾何表示.解:AB表示A地至B地的位移,且|AB|≈232 km;(AB長度×8 000 000÷100 000)AC表示A地至C地的位移,且|AC|≈296 km.(AC長度×8 000 000÷100 000)點評:位置是幾何學研究的重要內(nèi)容之一,幾何中常用點表示位置,研究如何由一點的位置確定另外一點的位置.如圖5,由A點確定B點、C點的位置.變式訓練
一個人從A點出發(fā)沿東北方向走了100 m到達B點,然后改變方向,沿南偏東15°方向又走了100 m到達C點,求此人從C點走回A點的位移.4
圖6 解:根據(jù)題意畫出示意圖,如圖6所示.|AB|=100 m,|BC|=100 m,∠ABC=45°+15°=60°, ∴△ABC為正三角形.∴|CA|=100 m,即此人從C點返回A點所走的路程為100 m.∵∠BAC=60°,∴∠CAD=∠BAC-∠BAD=15°,即此人行走的方向為西偏北15°.故此人從C點走回A點的位移為沿西偏北15°方向100 m.圖7 例2 判斷下列命題是否正確,若不正確,請簡述理由.(1)ABCD中,AB與CD是共線向量;(2)單位向量都相等.活動:教師引導學生畫出平行四邊形,如圖7.因為AB//CD,所以AB∥CD.由于上面已經(jīng)明確,單位向量只限制了大小,方向不確定,所以單位向量不一定相等,即單位向量模均相等且為1,但方向不確定.解:(1)正確;(2)不正確.點評:本題考查基本概念,對于單位向量、平行向量的概念特征及相互關系必須把握好.圖8 例3 如圖8,設O是正六邊形ABCDEF的中心,分別寫出圖中所示向量與OA、OB、OC、相等的量.活動:本例是結合正六邊形的一些幾何性質(zhì),讓學生鞏固相等向量和平行向量的概念,正六邊形是邊長等于半徑并且對邊互相平行的正多邊形,它既是軸對稱圖形,又是中心對稱圖形,具有豐富的幾何性質(zhì).教科書中要求判斷OA與 EF,OB與AF是否相等,是要通過長度相等方向相反的兩個向量的不等,讓學生從反面認識向量相等的概念.解:OA=CB=DO;OB=DC=EO;OC=AB=ED=FO.點評:向量相等是一個重要的概念,今后經(jīng)常用到.讓學生在訓練中明確,向量相等不僅大小相等,還要方向相同.變式訓練
本例變式一:與向量OA長度相等的向量有多少個?(11個)本例變式二:是否存在與向量OA長度相等、方向相反的向量?(存在)例4 下列命題正確的是()A.a與b共線,b與c共線,則a與c也共線
B.任意兩個相等的非零向量的始點與終點是一平行四邊形的四頂點 C.向量a與b不共線,則a與b都是非零向量 D.有相同起點的兩個非零向量不平行
活動:由于零向量與任一向量都共線,所以A不正確.由于數(shù)學中研究的向量是自由向量,所以兩個相等的非零向量可以在同一直線上,而此時就構不成四邊形,根本不可能是一個平行四邊形的四個頂點,所以B不正確.向量的平行只要方向相同或相反即可,與起點是否相同無關,所以D不正確.對于C,其條件以否定形式給出,所以可從其逆否命題來入手考慮,假若a與b不都是非零向量,即a與b至少有一個是零向量,而由零向量與任一向量都共線,可有a與b共線,不符合已知條件,所以有a與b都是非零向量,即只有C正確.答案:C 點評:對于有關向量基本概念的考查,可以從概念特征入手,也可以從反面進行考慮.即要判斷一個結論不正確,只需舉一個反例即可.要啟發(fā)學生注意這兩方面的結合.變式訓練 1.判斷:(1)平行向量是否一定方向相同?(不一定)(2)不相等的向量是否一定不平行?(不一定)(3)與零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)(4)與任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)(5)若兩個向量在同一直線上,則這兩個向量一定是什么向量?(平行向量)(6)兩個非零向量相等當且僅當什么?(長度相等且方向相同)(7)共線向量一定在同一直線上嗎?(不一定)2.把一切單位平面向量歸結到共同的始點,那么這些向量的終點所構成的圖形是()A.一條線段B.一段圓弧C.兩個點D.一個圓 答案:D 3.將平行于一直線的所有單位向量的起點平移到同一始點,則這些向量的終點所構成的圖形是()A.一個點B.兩個點 C.一個圓D.一條線段 答案:B
(四)課堂小結
本節(jié)課從平面向量的物理背景和幾何背景入手,利用類比的方法,介紹了向量的兩種表示方法:幾何表示和字母表示,幾何表示為用向量處理幾何問題打下了基礎,字母表示則利于向量的運算;然后又介紹了向量的模、平行向量、共線向量、相等向量等重要概念,這些概念是進一步學習后續(xù)課程的基礎,必須要在理解的基礎上把握好.(五)作業(yè)
第四篇:平面向量的實際背景及基本概念教學設計
“平面向量的實際背景及基本概念”教學設計
一、課標要求
通過力和力的分析等實例,了解向量的實際背景,理解平面向量和向量相等的含義,理解向量的幾何表示。
二、教材分析
(一)本節(jié)的地位和作用
向量是近代數(shù)學最重要的和最基本的數(shù)學概念之一,它是溝通代數(shù)、幾何和三角函數(shù)的橋梁,是解決幾何問題的有力工具,對更新和完善中學數(shù)學知識結構起著重要的作用。向量有著豐富的實際背景,在現(xiàn)實生活中隨處可見的位移、速度、力等既有大小又有方向的量是它的物理背景,有向線段是它的幾何背景。向量就是從這些實際對象中抽象概括出來的數(shù)學概念。向量集數(shù)與形于一身,是數(shù)形結合的重要體現(xiàn)。向量作為數(shù)學模型,廣泛地應用于解決數(shù)學、物理學科及實際生活的問題,因此它在整個高中數(shù)學學習過程中占有特別重要的地位。
本課是“平面向量”的起始課,具有“統(tǒng)領全局”的作用。本節(jié)課重要的不是向量的形式化定義及幾個相關概念,而是能讓學生去體會認識與研究數(shù)學新對象的方法和基本思路,進而提高提出問題,解決問題的能力。
(二)本節(jié)的主要內(nèi)容
向量就是從物理背景中抽象概括出來的數(shù)學概念,因此把本節(jié)課的主要內(nèi)容確定為向量的概念和向量的表示方法。
(三)教學重點、難點分析
掌握向量的概念,要抓住向量的本質(zhì)——大小和方向.盡管學生有著相對比較豐富的物理素材,但對向量的認識還是比較單一的(往往只考慮大小而忽略方向),所以平面向量的概念是本節(jié)課的重點也是難點,同時,向量的幾何表示也是本節(jié)課的重點。
教學重點:向量的概念及向量的表示方法.教學難點:向量的概念和向量與有向線段的區(qū)別.三、學情分析
從學生已經(jīng)學習過的知識中看,他們已經(jīng)掌握了數(shù)的抽象過程、實數(shù)的絕對值(線段的長度)、單位長度、0和1的特殊性。還有學生在物理學科中已經(jīng)積累了足夠多的向量模型,并且在三角函數(shù)線部分內(nèi)容的學習中(必修4任意角的三角函數(shù)、三角函數(shù)的圖象與性質(zhì))已經(jīng)接觸到有向線段的概念,從而為本節(jié)課的學習提供了知識準備。
從學生現(xiàn)有的學習能力看,學生已經(jīng)具備了一定的抽象概括的能力,因此從物理背景中抽象并概括出向量的概念不是太難。
學生在學習本節(jié)課內(nèi)容過程中,主要理解向量的概念和向量的表示方法,學生可能會對向量的幾何表示方法(有向線段)與平面向量進行混淆,因此在教學中應該對學生進行引導性的提問,讓學生理解它們的區(qū)別。
四、教學目標
(一)知識與技能
(1)通過對位移、力等實例的分析,抽象概括出平面向量的概念;
(2)理解平面向量的幾何意義及幾何表示;
(3)掌握向量的模、零向量及單位向量的概念。
(二)過程與方法
經(jīng)歷平面向量的概念的形成過程,提高抽象概括能力,引導用觀察、類比、歸納等發(fā)現(xiàn)規(guī)律的一般方法解決數(shù)學問題。
(三)情感態(tài)度與價值觀
經(jīng)歷平面向量的概念的探索過程,提高自主探究能力,進一步提高學習數(shù)學的樂趣,由感性思維逐步提升到理性思維。
五、教學理念
(一)自主建構
知識不能被動接受、不能被傳遞,需要學生主動地自我建構。在學習向量概念之前,學生已經(jīng)學習了物理中矢量的概念,通過對原有知識框架的整合,達到學習新概念的目的,有利于學生對數(shù)學知識意義的理解、數(shù)學能力的提高、數(shù)學素質(zhì)的養(yǎng)成。
(二)具體與抽象相結合
向量是一個抽象出來的概念,因此要通過具體的實際背景,如位移等具體的概念引入,再進一步得出向量的概念。只有當學生形成了一定的感性認識之后,才可能形成抽象的概念。
六、教學方法
本節(jié)課采用講解法。本節(jié)課是對新概念的學習,采用講解法有利于保持知識的科學性和系統(tǒng)性。因此在講解時要注意把握向量的物理意義和它的實際背景,有助于學生認同新概念的合理性,便于加深學生對向量內(nèi)涵的理解,提高學生的抽象概括能力。
七、教學過程
(一)情境創(chuàng)設
思考:如何由A點確定B點位置,如圖
一種常用的方法是,以A點為參照點,用B點與A點之間的方位和距離確定B點的位置,如B點在A點東偏南45,30千米處。這樣,在A點與B點之間,我們可以用有向線段AB表示B點相對于A點的位置,有向線段AB就是A點與B點之間的位移。像位移這種既有大小又有方向的量,加以抽象,就是這節(jié)課我們要學的向量。設計意圖:為學生得出向量概念(位移、速度、力)提供依據(jù)。
(二)概念形成
1.向量的概念:既有大小又有方向的量叫向量。
強調(diào):數(shù)量與向量的區(qū)別:
數(shù)量只有大小,是一個代數(shù)量,可以進行代數(shù)運算、比較大小;
向量既有大小,又有方向,不能比較大小。2.向量的表示方法
思考:物理學中如何畫物體所受的力? 用有向線段表示,線段的長度表示力的大小,箭頭表示方向。
設計意圖:啟發(fā)學生運用類比的數(shù)學思想,得出向量的表示方法。(1)幾何表示法:常用一條有向線段表示向量。
符號表示:以A為起點、B為終點的有向線段,記作AB。(注意起終點順序).(2)字母表示法:可表示AB為a.(注意課本上的表示是黑體,書寫的時候上面要標箭頭)
注意:向量可以用有向線段表示,但向量不是有向線段。
(1)向量只有大小和方向兩個要素,與起點無關,只要大小和方向相同,則這兩個向量就是相同的向量;
(2)有向線段有起點、大小和方向三個要素,起點不同,盡管大小和方向相同,也是不同的有向線段.3.向量的模
向量AB的大小——向量AB長度稱為向量的模.記作:|AB|.4.兩個特殊的向量
(1)零向量——長度為零的向量,記作0.規(guī)定0的方向是任意的。(2)單位向量——長度等于1個單位長度的向量.
(三)練習鞏固
課本P75頁例1,P77頁第一題
(四)歸納小結
本節(jié)課主要學習了向量的概念和向量的表示方法。我們要注意的是: 1.描述一個向量有兩個指標——模、方向。
2.向量的圖示,要標上箭頭、起點和終點,以體現(xiàn)它的直觀性.
第五篇:平面向量概念教案
平面向量概念教案
一.課題:平面向量概念
二、教學目標
1、使學生了解向量的物理實際背景,理解平面向量的一些基本概念,能正確進行平面向量的幾何表示。
2、讓學生經(jīng)歷類比方法學習向量及其幾何表示的過程,體驗對比理解向量基本概念的簡易性,從而養(yǎng)成科學的學習方法。
3、通過本節(jié)的學習,讓學生感受向量的概念方法源于現(xiàn)實世界,從而激發(fā)學生學習數(shù)學的熱情,培養(yǎng)學生學習數(shù)學的興趣
三.教學類型:新知課
四、教學重點、難點
1、重點:向量及其幾何表示,相等向量、平行向量的概念。
2、難點:向量的概念及對平行向量的理解。
五、教學過程
(一)、問題引入
1、在物理中,位移與距離是同一個概念嗎?為什么?
2、在物理中,我們學到位移是既有大小、又有方向的量,你還能舉出一些這樣的量嗎?
3、在物理中,像這種既有大小、又有方向的量叫做矢量。在數(shù)學中,我們把這種既有大小、又有方向的量叫做向量。而把那些只有大小,沒有方向的量叫數(shù)量。
(二)講授新課
1、向量的概念
練習1 對于下列各量:
①質(zhì)量 ② 速度 ③位移 ④力 ⑤加速度 ⑥路程 ⑦密度 ⑧功 ⑨體積 ⑩溫度
其中,是向量的有:②③④⑤
2、向量的幾何表示
請表示一個豎直向下、大小為5N的力,和一個水平向左、大小為8N的力(1厘米表示1N)。思考一下物理學科中是如何表示力這一向量的?
(1)有向線段及有向線段的三要素(2)向量的模
(4)零向量,記作____;(5)單位向量
練習2 邊長為6的等邊△ABC中,=__,與 相等的還有哪些?
總結向量的表示方法: 1)、用有向線段表示。
2)、用字母表示。
3、相等向量與共線向量(1)相等向量的定義(2)共線向量的定義
六.教具:黑板 七.作業(yè) 八.教學后記