日期:2022-01-30
這是向量在三角中的應用教學設計,是優秀的數學教案文章,供老師家長們參考學習。
向量在物理中的應用
教學目標:
運用向量的有關知識對物理中的問題進行相關分析和計算,并在這個過程中培養學生探究問題和解決問題的能力
教學重點:
運用向量的有關知識對物理中的問題進行相關分析和計算
教學過程
除課本提供的材料外可補充:
1兩根等長的繩子掛一個物體,繩子受到的拉力大小與兩繩子間的夾角的關系
分析:
①作圖引導學生進行受力分析(注意分析對象);
②引導學生由向量的平行四邊形法則,力的平衡及解直角三角形等知識,得出:
③討論:
當逐漸增大時,的大小怎樣變化?為什么?
當為何值時,最小,最小值是多少?
當為何值時,?
如果,在什么范圍時,繩子不會斷?
請同學們自行設定與的大小,研究與的關系?
利用結論解釋教材上給出的兩個物理現象
作出簡單的受力分析圖,啟發學生將物理
現象轉化成模型
2速度與分解問題
一條河的兩岸平行,河的寬度d=500m,一艘船從A處出發航行到河的正對岸B處船航行的速度,水流速度那么,與的夾角(精確到)多大時,船才能垂直到達對岸B處船行駛多少時間(精確到01min)
分析:速度是向量
1啟發學生思考:如果水是靜止的,則船只要取垂直于河岸的方向行駛就行了由于水的流動,船被沖向下游,因而水速的方向怎樣的呢?
2再啟發學生思考:此問題要求船實際的行進方向是垂直指向對岸的,這是合速度的方向還是的方向?為什么?
3啟發學生畫出和的方向,思考一下向量-的方向如何確定?
4啟發學生利用三角形法則作出-(即),再把的起點平移到,也可直接用平行四邊形法則作出
5讓學生完成的計算(注意和的方向垂直)
即,
=,
6讓學生完成當船要到達圖中的和,且分別為時,對應的分別是多少?
(1)求: 或
(2)求: 或
6組織學生討論思考
,是否船垂直到達對岸所用時間最少?為什么?
小結:運用向量的有關知識對物理中的問題進行相關分析和計算
課堂練習:第121頁練習A、B
課后作業:第131頁A 5
一、教學內容分析
向量作為工具在數學、物理以及實際生活中都有著廣泛的應用.
本小節的重點是結合向量知識證明數學中直線的平行、垂直問題,以及不等式、三角公式的證明、物理學中的應用.
二、教學目標設計
1、通過利用向量知識解決不等式、三角及物理問題,感悟向量作為一種工具有著廣泛的應用,體會從不同角度去看待一些數學問題,使一些數學知識有機聯系,拓寬解決問題的思路.
2、了解構造法在解題中的運用.
三、教學重點及難點
重點:平面向量知識在各個領域中應用.
難點:向量的構造.
四、教學流程設計
五、教學過程設計
一、復習與回顧
1、提問:下列哪些量是向量?
(1)力 (2)功 (3)位移 (4)力矩
2、上述四個量中,(1)(3)(4)是向量,而(2)不是,那它是什么?
[說明]復習數量積的有關知識.
二、學習新課
例1(書中例5)
向量作為一種工具,不僅在物理學科中有廣泛的應用,同時它在數學學科中也有許多妙用!請看
例2(書中例3)
證法(一)原不等式等價于,由基本不等式知(1)式成立,故原不等式成立.
證法(二)向量法
[說明]本例關鍵引導學生觀察不等式結構特點,構造向量,并發現(等號成立的充要條件是)
例3(書中例4)
[說明]本例的關鍵在于構造單位圓,利用向量數量積的兩個公式得到證明.
二、鞏固練習
1、如圖,某人在靜水中游泳,速度為 km/h.
(1)如果他徑直游向河對岸,水的流速為4 km/h,他實際沿什么方向前進?速度大小為多少?
答案:沿北偏東方向前進,實際速度大小是8 km/h.
(2) 他必須朝哪個方向游才能沿與水流垂直的方向前進?實際前進的速度大小為多少?
答案:朝北偏西方向前進,實際速度大小為km/h.
三、課堂小結
1、向量在物理、數學中有著廣泛的應用.
2、要學會從不同的角度去看一個數學問題,是數學知識有機聯系.
四、作業布置
1、書面作業:課本P73, 練習8.4 4
教學準備
教學目標
1.通過平行四邊形這個幾何模型,歸納總結出用向量方法解決平面幾何的問題的”三步曲”;
2.明確平面幾何圖形中的有關性質,如平移、全等、相似、長度、夾角等可以由向量的線性運算及數量積表示.;
3.讓學生深刻理解向量在處理平面幾何問題中的優越性.
教學重難點
教學重點:用向量方法解決實際問題的基本方法:向量法解決幾何問題的“三步曲”.
教學難點:如何將幾何等實際問題化歸為向量問題.
教學過程
由于向量的線性運算和數量積運算具有鮮明的幾何背景,平面幾何圖形的許多性質,如平移、全等、相似、長度、夾角等都可以由向量的線性運算及數量積表示出來,因此,可用向量方法解決平面幾何中的一些問題,下面我們通過幾個具體實例,說明向量方法在平面幾何中的運用。
例1、平行四邊形是表示向量加法與減法的幾何模型。如圖,你能發現平行四邊形對角線的長度與兩條鄰邊長度之間的關系嗎?
思考:
運用向量方法解決平面幾何問題可以分哪幾個步驟?
運用向量方法解決平面幾何問題可以分哪幾個步驟?
“三步曲”:
(1)建立平面幾何與向量的聯系,用向量表示問題中涉及的幾何元素,將平面幾何問題轉化為向量問題;
(2)通過向量運算,研究幾何元素之間的關系,如距離、夾角等問題;
(3)把運算結果“翻譯”成幾何關系.
一.教學目標:
1.知識與技能
(1)經歷用向量的方法解決某些簡單的平面幾何問題、力學問題與其它一些實際問題的過程,體會向量是一種處理幾何問題、物理問題等的工具.
(2)揭示知識背景,創設問題情景,強化學生的參與意識;發展運算能力和解決實際問題的能力.
2.過程與方法
通過本節課的學習,讓學生體會應用向量知識處理平面幾何問題、力學問題與其它一些實際問題是一種行之有效的工具;和同學一起總結方法,鞏固強化.
3.情感態度價值觀
通過本節的學習,使同學們對用向量研究幾何以及其它學科有了一個初步的認識;提高學生遷移知識的能力、運算能力和解決實際問題的能力.
二.教學重、難點
重點: (體現向量的工具作用),用向量的方法解決某些簡單的平面幾何問題、力學問題與其它一些實際問題,體會向量在幾何、物理中的應用.
難點: (體現向量的工具作用),用向量的方法解決某些簡單的平面幾何問題、力學問題與其它一些實際問題,體會向量在幾何、物理中的應用.
三.學法與教學用具
學法:
(1)自主性學習法+探究式學習法
(2)反饋練習法:以練習來檢驗知識的應用情況,找出未掌握的內容及其存在的差距.
教學用具:電腦、投影機.
四.教學設想
【探究新知】
同學們閱讀教材P116---118的相關內容思考:
1.直線的向量方程是怎么來的?
2.什么是直線的法向量?
【鞏固深化,發展思維】
教材P118練習
1、
2、3題
例題講評(教師引導學生去做)
例
1.,AD、BE、CF是△ABC的三條高,求證:AD、BE、CF相交于一點。
證:設BE、CF交于一點H,
= a, = b, = h,
則= ha , = hb , = ba
∵,
∴
又∵點D在AH的延長線上,∴AD、BE、CF相交于一點
預備知識:
1.設P1, P2是直線l上的兩點,P是l上不同于P1, P2的任一點,存在實數λ,使=λ,λ叫做點P分所成的比,
有三種情況:
λ0(內分) (外分) λ0 (λ-1) ( 外分)λ0 (-1λ0)
注意幾個問題:
①λ是關鍵,λ0內分 λ0外分 λ-1
若P與P1重合,λ=0 P與P2重合 λ不存在
②始點終點很重要,如P分的定比λ= 則P分的定比λ=2
2.定比分點坐標公式的獲得:
設=λ 點P1, P, P2坐標為(x1,y1) (x,y) (x2,y2)
由向量的坐標運算
=(x-x1,y-y1) =( x2-x1, y2-y1)
∵=λ即(x-x1,y-y1) =λ( x2-x1, y2-y1)
∴ 定比分點坐標公式
3.中點坐標公式:若P是中點時,λ=1
中點公式是定比分點公式的特例。
例2.已知點
①②求點
解:
①由
②由
例3.
上的一點,且求點G的坐標。
解:由D是AB的中點,所以D的坐標為
即G的坐標為 ————.重心坐標公式
例4.過點P1(2, 3), P2(6, -1)的直線上有一點P,使| P1P|:| PP2|=3, 求P點坐標
解:當P內分時
當P外分時當得P(5,0)
當得P(8,-3)
例5.如圖,在平面內任取一點O,設
,
這就是線段的定比分點向量公式。
特別當,當P為線段P1P2的中點時,有
例6.教材P119例2.
例7.教材P119例3.
例8.某人騎車以每小時a公里的速度向東行駛,感到風從正東方向吹來,而當速度為2a時,感到風從東北方向吹來,試求實際風速和方向。
解:設a表示此人以每小時a公里的速度向東行駛的向量,
無風時此人感到風速為a,設實際風速為v,
那么此時人感到的風速為va,
設= a,= 2a
∵+=∴= v a,這就是感到由正北方向吹來的風速,
∵+=∴= v 2a,于是當此人的速度是原來的2倍時所感受到由東北方向吹來的風速就是,
由題意:PBO = 45, PABO, BA = AO
從而,△POB為等腰直角三角形,∴PO = PB =a 即:|v| =a
∴實際風速是a的西北風
1.教材P119練習
2、3題.
2.已知平行四邊形ABCD的兩個頂點為點為則另外兩個頂點的坐標為 . (
3.△ABC頂點A(1, 1), B(-2, 10), C(3, 7) BAC平分線交BC邊于D,
求D點坐標 . (1,)
:略
五、評價設計
1.:習題2.7 A組第
2、
3、4題.
2.(備選題):
①若直線與線段AB有交點,其中A(-2,3),B(3,2),求m的取值范圍.
解:設l交有向線段AB于點P(x,y)且
則可得
由于設時,無形中排除了P,B重合的情形,要將B點坐標代入直線方程得
②已知O為△ABC所在平面內一點,且滿足||2 + ||2 = ||2 + ||2 = ||2 + ||2,求證:.
證:設= a, = b, = c,
則= cb, = ac, = ba
由題設:2 +2 =2 +2 =2 +2,
化簡:a2 + (cb)2 = b2 + (ac)2 = c2 + (ba)2
得: cb = ac = ba
從而= (ba)c = bcac = 0
∴ 同理:,
六、課后反思:
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