内容正文:
1.1 位移、速度、力与向量的概念 1 . 2 向量的基本关系
第
二
章
§1 从位移、速度、力到向量
学习目标
1.能结合物理中的力、位移、速度等具体背景认识向量,理解向量与数量的区别.
2.理解平面向量的概念,掌握向量的模、零向量、单位向量、相等向量、平行(共线)向量、相反向量等概念.
3.掌握平面向量的表示方法.
4.了解向量的夹角.
随 堂 演 练
知识点二 向量的基本关系
知识点三 向量的夹角
综 合 应 用
知识点一 向量的概念与表示
课 时 精 练
内
容
索
引
知识点一 向量的概念与表示
索引
问题导思
观察下列三个情境中反映的物理量有什么共同的特点?
情景1 学校位于小明家北偏东60°方向.距离小明家2 000 m,从小明家到学校,可能有长短不同的几条路,无论走哪条路,位移都是向北偏东60°方向移动了2 000 m(如图1).
情景2 某著名运动员投掷标枪时,其中一次记录为:出手角度θ=43.242°,出手速率为v=28.35 m/s(如图2).
情景3 汽车沿倾斜角为θ的坡路向上行驶,汽车的牵引力为F(如图3).
提示:在上面三个情景中反映的物理量有位移、速度和力,这些物理量都是既有大小又有方向的量,他们和长度、面积、质量等只有大小的量不同,在现实世界中,像位移、速度、力等既有大小又有方向的量还有很多,如加速度、动量等.
新知形成
向量的概念与表示
1.向量与数量
(1)向量:既有______又有______的量统称为向量.
(2)数量:只有______没有______的量称为数量.
大小
方向
大小
方向
2.向量的表示
(1)具有________和长度的线段称为有向线段,以A为起点,B为终点的有向
(2)向量可以用__________表示,其中有向线段的长度表示____________,箭头所指的方向表示____________.
(3)向量也可以用黑斜体小写字母如a,b,c,…或a,b,c,…(书写)来表示.向量a的大小,记作|a|,又称作向量的模.
方向
有向线段
向量的大小
向量的方向
→
→
→
(1)书写向量时要带箭头.
(2)有向线段是向量的直观表示,并不是说向量就是有向线段.
(3)向量不能比较大小,向量的模可以比较大小.
微提醒
3.与向量有关的概念
零向量 长度为___的向量称为零向量,记作0或0→,__________都可以作为零向量的方向
单位向量 模等于_____________的向量称为单位向量
0
任何方向
1个单位长度
(1)若用有向线段表示零向量,则其终点与起点重合.
(2)要注意0与0的区别与联系:0是一个实数,0是一个向量,且有|0|
=0.
(3)单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同.
(4)在平面内,所有单位向量的起点平移到同一点,它们的终点则构成一个半径为1的圆.
微提醒
例1-1
下列说法中,正确的是
A.零向量没有大小,没有方向
B.零向量的方向都是相同的
C.单位向量都是同方向
D.单位向量的长度都相等
对于A,零向量的长度为0,方向是任意的,故错误;对于B,零向量的方向是任意的,故错误;对于C,单位向量只是模长都为1的向量,方向不一定相同,故错误;对于D,长度等于1个单位长度的向量称为单位向量,故正确.故选D.
√
例1-2
一辆汽车从A点出发向西行驶了100 km到达B点,然后又改变方向,向北偏西40°的方向走了200 km到达C点,最后又改变方向,向东行驶了100 km到达D点.
1.对单位向量与零向量要特别注意方向问题.
2.作向量的方法:用有向线段表示向量时,先确定起点,再确定方向,最后依据向量模的大小确定有向线段的终点.
方法技巧
即时练1.下列说法中正确的是
A.向量的模都是正实数
B.直角坐标平面上的x轴,y轴都是向量
C.向量的大小与方向无关
D.方向不同的向量不能比较大小,但同向的向量可以比较大小
零向量的模为0,故A不正确;直角坐标平面上的x轴,y轴只有方向,但没有长度,故不是向量,故B不正确;向量的大小即为向量的模,指的是有向线段的长度,与方向无关,故C正确;不管向量的方向如何,它们都不能比较大小,故D不正确.故选C.
√
即时练2.在如图所示的坐标纸上(每个小方格的边
长均为1),用直尺画出下列向量:
索引
知识点二 向量的基本关系
索引
问题导思
我们知道速度相等等价于方向相同、大小相等;两个力相等等价于方向相同、大小相等,还包括作用点相同,根据上述例子你能探究相等向量的条件吗?
提示:相等向量等价于长度相等且方向相同.
新知形成
向量的基本关系
相等向量 长度______且方向_____的向量,称为相等向量.向量a与b相等,记作_______