内容正文:
《6.1平面向量的概念》
导学案 参考答案
新课导学
【学习活动与步骤】
1、 学生自学
(1)向量的实际背景与概念
向量与数量的定义:我们把既有大小,又有方向的量叫做向量,而把只有大小,没有方向的量称为数量。
向量在物理学中称为矢量;数量在物理学中称为标量。
数量与向量的区别:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、能比较大小;而向量既有大小又有方向,向量是不能比较大小的。
(2)向量的几何表示
1.有向线段:具有方向的线段叫做有向线段,它包含三个要素:起点、方向、长度
以A为起点、B为终点的有向线段记作,线段AB的长度叫做有向线段的长度记作||
2.向量的表示:(1)几何表示:向量可以用有向线段表示,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.
(2)字母表示:向量可以用字母a,b,c,…表示(印刷用黑体a,b,c,书写时用,,).
【思考】向量只有大小和方向两个要素,与起点无关,只要大小相等和方向相同,则这两个向量就是相同的向量.
有向线段有起点、方向与长度三个要素,若起点不同,尽管方向与长度相同,也是不同的有向线段.
(3)模、零向量、单位向量:
向量的大小,称为向量的长度(或称模),记作||.
长度为0的向量叫做零向量,记作0;
长度等于1个单位长度的向量,叫做单位向量。
(4)相等向量与共线向量
1.平行向量:方向相同或相反的非零向量叫做平行向量.
记法:向量a与b平行,记作a∥b
规定:零向量与任意向量平行。
2.相等向量:长度相等且方向相同的向量叫做相等向量。
3.共线向量:由于任一组平行向量都可以平移到同一直线上,所以平行向量也叫做共线向量.
共线向量与平行向量关系:如图所示,因为任一组平行向量都可移到同一直线上(向量具有自由性,与有向线段的起点无关),所以平行向量就是共线向量。
二、情景引入:
1. 老鼠以10m/s的速度向东跑,猫以50m/s的速度向西追,猫能否追上老鼠?
分析:老鼠逃窜的路线、猫追逐的路线实际上都是有方向、有长短的量.
2.问题:质量、力、速度这三个物理量有什么区别?
质量只有大小;力、速度既有大小,又有方向。
三、探索新知
(一)向量的实际背景与概念
1.问题:在物理中,位移与路程是同一个概念吗?为什么?
【答案】不是,位移既有大小,又有方向,路程只有大小。
2.提出定义:向量与数量的定义:
既有大小,又有方向的量叫做向量(物理学中称为矢量);
只有大小,没有方向的量叫做数量(物理学中称为标量).
注意:数量只有大小,是一个代数量,可以进行代数运算、能比较大小;向量具有大小和方向这双重要素,由于方向不能比较大小,故向量不能比较大小.
练习:下列量不是向量的是( )
(1) 质量 (2)速度 (3)位移 (4)力
(5)加速度 (6)面积 (7)年龄 (8)身高
【答案】(1)(6) (7) (8)
(二)向量的几何表示
探究:由于实数与数轴上的点一一对应,数量常常用数轴上的一个点表示,那么,怎么表示向量呢?
1.有向线段的定义
在线段AB的两个端点中,规定一个顺序,假设A为起点,B为终点,就说线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.A(起点)
B
(终点)
a
A(起点)
B
(终点)
a
如图,以A为起点、B为终点的有向线段记作 .
线段AB的长度也叫做有向线段的长度,记作 .
思考:一条有向线段由哪几个基本要素所确定?
【答案】三个要素:起点、方向、长度.
2. 向量的几何表示
画图时,我们常用有向线段来表示向量 ,线段按一定比例(标度)画出,其中有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向。
3.向量的表示方法:
一般可用表示向量的有向线段的起点和终点字母表示,如。
若表示向量的有向线段没有标注起点和终点字母,向量也可用黑体字母a,b,c,…(书写时用注意用表示).
注意:(1)向量:与起点无关。用有向线段表示向量时,起点可以取任意位置,数学中的向量也叫自由向量。A(起点)
B
(终点)
a
(2)有向线段与向量的区别:
有向线段:三要素:起点、大小、方向。
向量:可选任意点作为向量的起点、有大小、有方向。
(三)向量的相关概念
1.向量的模
向量的大小,就是向量的长度(或模),记作或记作。
思考:向量的模可以为0吗?可以为1吗?可以为负数吗?A(起点)
B
(终点)
a
【答案】可以为0,1,不能为负数。
2.零向量:长度为0的向量,记作.
3.单位向量:长度等于1个单位的向量.
说明:(1)零向量、单位向量的定义都是只限制大小, 不确定方向. 故零向量的方向是任意的,单位向量的方向具体而定.
(2)注意:向量是不能比较大小的,但