资源描述
高一数学(必修4)平面向量
向量的概念及表示
一.教学目标:
(一)知识目标:
(1)了解向量的实际背景,理解平面向量的概念和向量的几何表示;
(2)掌握向量的模、零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等概念;
(3)会区分平行向量、相等向量和共线向量.
(二)能力目标:通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别.
(三)情感目标:通过学生对向量与数量的识别能力的训练,培养学生认识客观事物的数学本质的能力.
二.教学重点、难点;
教学重点:理解并掌握向量、零向量、单位向量、相等向量、共线向量的概念,会表示向量.
教学难点:平行向量、相等向量和共线向量的区别和联系.
难点突破:借助原有的位移、力等物理概念来学习向量的概念,结合图形实物区分平行向量、相等向量、共线向量等概念.
o
三.教学过程,
B
(一)情景设置
(1)湖面上有三个景点O,A,B,(如图)一游艇将
游客从景点O送至景点A,半小时后,游艇再将游客
送至景点B.从景点O到景点A有一个位移,从景点
A到景点B也有一个位移。
位移和距离这两个量有什么不同?
A
(2)一个质量m=60kg的物体放在光滑的水平面上,在
与水平方向成α=60 °角斜向上的拉力F=10N的作用
下向左运动了5m ,求拉力所做的功。
物理中的标量和矢量对应数学中的数量和向量。
问:再举出一些向量和数量
数量:距离、质量、身高、时间、密度、以及体检中的视力、 肺活量等
向量:位移、力、速度、加速度等
设计意图:
我们知道,学习总是与一定知识背景即情境相联系的。在实际情境下进行学习,可以使学生利用已有知识与经验,同化和索引出当前学习的新知识。这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。
(二)新课学习
1.向量的概念:我们把既有大小又有方向的量叫向量。
2.向量的表示方法:
A(起点)
B(终点)
(1)几何表示法:用有向线段表示向量,长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向。
(2)用字母等表示;
①用有向线段字母表示:(A为起点、B为终点);
②用小写字母表示:、、;(印刷用a,书写用)
注:小写字母表示平面向量时,字母上的箭头不能省略。
3.向量的有关概念:
(1)大小:
①向量的模:向量的大小称为向量的长度(或称为模),记作||.
O
y
1
x
②零向量:长度为0的向量叫零向量,记作.
思考:与0的含义与书写区别.
③单位向量:长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量.
思考:平面直角坐标系内,起点在原点的单位向量,它们的终点的轨迹是什么图形?
(2)方向:
平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量。记作//。
规定:与任一向量平行.
思考:若//,//,则//?
(3)大小与方向:
①相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,记作=。
如:平行四边形ABCD中,=.
向量是否相等只与大小和方向有关,与起点无关.
②相反向量:与向量长度相等,方向相反的向量叫做的相反向量,记作-。
规定:-=。的相反向量仍是。
对于任一向量有-(-)=。与-互为相反向量 。
相等向量和相反向量都是平行向量。
概念辨析:向量平行与直线平行
两条直线平行不包括重合的情况,而向量的平行包括两个向量在同一条直线上(同向或反向)的情形
这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上。
③共线向量:平行向量就是共线向量。
规定:与任一向量共线.
设计意图:
(1)零向量、单位向量、平行向量、相等向量、共线向量等系列化概念之间的关系是什么?(明确要领。)
(2)这些概念的比较可以让学生加强对“向量”概念的理解,以便更好地“数形结合”。
(3)为了让学生很好的完成这个探究活动,始终引导学生抓住大小与方向两个方面,让学生去发现结论,再由学生或师生共同完善概念。使学生感受知识自然形成的过程,同时也培养了学生的创新意识。
(三)理解和巩固:
例1 已知O为正六边形ABCDEF的中心,在图中所标出的向量中:
O
F
E
D
C
B
A
(1)试找出与共线的向量;
(2)确定与相等的向量;
(3)与相等吗?
解:(1)与共线的向量有和;
引申:除外,图中所给7点的连线中,与共线的向量有几个? 9个
(2)与长度相等且方向相同,故=;
引申:除外,图中所给7点的连线中,与相等的向量有几个? 3个
(3)虽然//,且||=||,但它们方向相反,故这两个向量并不相等。
引申:除外,图中所给7点的连线中,与互为相反向量的向量有几个? 4个
例2:回答下列问题:
(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)与零向量相等的向量必定是什么向量?(零向量)
(4)与任意向量都平行的向量是什么向量?(零向量)
(5)若两个向量在同一直线上,则这两个向量一定是什么向量?(平行向量)
(6)两个非零向量相等的当且仅当什么?(长度相等且方向相同)
(7)共线向量一定在同一直线上吗?(不一定)
设计意图:
知识性内容的总结,可以把课堂教学传授的知识,尽快转化为学生的素质。
D
C
B
A
例3 在图中的4×5方格纸中有一个向量,分别以图中的格点为起点和终点作向量,其中与相等的向量有多少个?与长度相等的共线向量有多少个(除外)?
解:当向量的起点C是图中所圈的格点时,
可以作出与相等的向量。这样的格点共有8个,除去点
A外,还有7个,所以共有7个向量与相等。与长度
相等的共线向量(除外)共有7×2+1=15(个)
设计意图:
要善于在实际生活中,发现问题,从而提炼出相应的数学问题。发现作为一种意识,可以解释为“探察问题的意识”;发现作为一种能力可以解释为“找到新东西”的能力,这是培养创造力的基本途径。
例4 对于下列各种情况,各向量的终点的集合分别是什么图形?
(1)把平行于直线L的所有单位向量的起点平移到L上的点P;
(2)把所有单位向量的起点平行移动到同一点P;
(3)把平行于直线L的一切向量的起点平移到L上的点P。
解:(1)是直线L上与点P的距离为1的两个点;
D
C
B
A
F
E
(2)是以P点为圆心,以1个单位长为半径的圆;
(3)直线L
设计意图:
问题的解决,采用了“数形结合”的数学思想,体现了数学思想方法是解决问题的根本途径。
课堂练习:P59练习1,2,3,4
设计意图:
主要让学生消化本节课所学的概念
(四)小结
1.向量的概念;
2.向量的表示:代数表示、几何表示;
3.研究向量的两个方面:
大小:零向量、单位向量;
方向:共线向量、平行向量;
大小与方向:相等向量、相反向量
4.数学思想方法:数形结合、分类讨论(注意对的讨论)。
设计意图:
主要是让学生从知识的发生、发展去回顾本节课的内容以及注意点,并对本节课所涉及到的思想方法加以总结,达到提高认识,形成体系的目的。
四、课后作业:
书本59页习题2.1第1、3、4题
五、板书设计
多媒体投影
向量的概念和表示
1.向量的概念:
2.向量的表示方法:
3.向量的有关概念:
大小:向量的模,零向量,单位向量
方向:平行向量,共线向量
大小与方向:相等向量,相反向量
画图
5
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