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《2.1.1向量的物理背景与概念》教案优质课下载
2. 理解向量的概念,会用有向线段表示向量,会判断零向量,单位向量,平行的、相等的、共线的向量.
任务分析
在这之前,学生接触较多的是只有大小的量(数量).其实生活中还有一种不同于数量的量---向量.刚一开始,学生很不习惯,但可适时地结合实例,逐步让学生理解向量的两个基本要素---大小和方向,再让学生于实际问题中识别哪些是向量,哪些是数量.这样由具体到抽象,再由抽象到具体;由实践到理论,再由理论到实践,可使学生比较容易地理解.紧紧抓住向量的大小和方向,便于理解两个向量没有大小之分,只有相等与不相等、平行与共线等.要结合例、习题让学生很好地理解相等向量(向量可以平移).这些均可为以后用向量处理几何等问题带来方便.
教学设计
一、问题情景
数学是研究数量关系和空间形式的科学.思考以下问题:
1. 在数学或其他学科中,你接触过哪些类型的量?这些量本质上有何区别?试描述这些量的本质区别.
2. 既有大小又有方向的量应如何表示?
二、建立模型
1. 学生分析讨论
学生回答:人的身高,年龄,体重;……图形的面积,体积;物体的密度,质量;……物理学中的重力、弹力、拉力,速度、加速度,位移……
引导学生慢慢抽象出数量(只有大小)和向量(既有大小又有方向)的概念.
2. 教师明晰
人们在长期生产生活实践中,会遇到两种不同类型的量,如身高、体重、面积、体积等,在规定的单位下,都可以用一个实数表示它们的大小,我们称之为数量;另一类,如力、速度、位移等,它们不仅有大小,而且有方向.作用于某物体上的力,它不仅有大小,而且有作用方向;物体运动的速度既有快慢之分,又有方向的区别.这类既有数量特性又有方向特性的量,就是我们要研究的向量.
在数学上,往往用一条有方向的线段,即有向线段来表示向量.有向线段的长度表示向量的大小,有向线段的方向表示向量的方向.向量不仅可以用有向线段表示,也可用a,b,c,…表示,还可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如 ,向量 的大小就是向量 的长度(模),记作 .长度为零的向量叫零向量,记作0或 .长度等于1的向量叫作单位向量.
方向相同或相反的非零向量叫平行向量,记作a∥b,规定0∥a(a为任一向量)
长度相等且方向相同的向量叫作相等的向量,记作a=b.任意两个相等的非零向量都可用同一条有向线段来表示,并且与有向线段的起点无关.在同一平面上,两个平行的长度相等且指向一致的有向线段可以表示同一向量.因为向量完全由它的方向和模决定.
任一组平行向量都可以移动到同一直线上,因此,平行向量也叫"共线向量".
3. 提出问题,组织学生讨论
(1)时间、路程、温度、角度是向量吗?速度、加速度、物体所受重力是向量吗?
(2)两个单位向量一定相等吗?
(3)相等向量是平行向量吗?
(4)物理学中的作用力与反作用力是一对共线向量吗?
(5)方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量吗?强调:大小、方向是向量的两个基本要素,当且仅当两个向量的大小和方向两个要素完全相同时,两个向量才相等.注意:相等向量、平行向量、共线向量之间的异同.
三、解释应用