内容正文:
6.1 平面向量及其线性运算
6.1.1 向量的概念
新授课
1. 能结合物理中位移认识向量,掌握向量与标量的区别;
2. 理解零向量、单位向量及向量的模等概念;
3. 理解、判断相等向量、平行(共线)向量.
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学习目标
课堂总结
2
知识点 1:位移与向量
情境与问题:
在物理学中已经学过位移的有关知识,知道位移是表示物体位置变化的物理量. 如图,当物体从A运动到B时,不管沿着什么轨迹,它的位移都是一样的,即“向北300 m”.
问题 1:图中从B到A的位移是_____________,
它与从A到B的位移有什么关系?
问题 2:怎样直观的表示位移?用你的方法表示
出图中从A到B,从A到C,从A到D的位移,
说出这三个位移之间的关系?
100 m
北
向南 300 m
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概念讲解
1. 向量的概念
既有大小又有方向的量叫向量(物理中称为矢量),向量的大小也称为向量的模;
回顾:只有大小的量称为标量,如:长度、面积 …
思考:向量与数量的区别是什么?你学过的量中,哪些是标量,哪些是向量?
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问题 3 :位移可以用什么来表示?
(1)几何表示法:一条有向线段;
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;
(2)用字母等表示:向量可用有向线段的始点和终点字母表示;如:;
在印刷时,常用加粗的斜体小写字母如 a,b,c 等来表示向量;
在书写时,用带箭头的小写字母 、、 来表示.
A
B
2. 向量的表示
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3. 向量的大小
向量 的大小称为向量的模(或长度),记作||.
问题 4:向量之间能否比较大小?
因为向量既有大小又有方向,所以两个向量不能比较大小;但向量的模是个非负实数,所以两个向量的模可以比较大小.
a
b
A
B
D
C
E
F
c
G
H
d
图中每一小格边长均默认为 1
如图所示,向量 、、、 不能互相比较大小;但它们的模 || = ||,|| = ||;
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4. 两个特殊的向量
零向量:始点和终点相同的向量称为零向量,记作:;其中 || = 0;
注:零向量本质是一个点,因此可以认为它的方向是不确定的.
单位向量:模等于 1 个单位长度的向量,记作:;其中 || = 1;
问题 5:已知 、 都是单位向量,那么|| = || 一定成立吗?
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例 1 :指出下图中,哪些是单位向量?
a
b
c
B
A
D
C
F
E
由图可知,向量 、 、、 是单位向量.
小结: 是单位向量的充要条件是 || = 1.
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知识点 2:向量的相等与平行
情境与问题:
上体育课时,当某一排同学整理好队形,并执行完老师的口令“向前三步走,向右看齐”之后,同学们位移的方向是否相同?位移的大小是否相等?能否认为同学们的位移是相同的?
情境中同学们位移的方向和大小都相等,即位移相同.
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概念讲解
5. 相等向量:大小相等、方向相同的向量称为相等向量;
向量 和 相等,记作: = .
问题 6:下图中,相等的向量有______________________.
a
b
B
A
D
C
d
c
= 、 =
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例 2 :如图,已知四边形ABCD,则“”是“四边形ABCD为平行四边形”的什么条件?
A
B
C
D
解:如果 ,则表示这两个向量的方向相同且大小相等;
由图可知 AB DC,则四边形ABCD为平行四边形.
反之,若四边形ABCD为平行四边形,则AB DC,因此由图可知 ;
综上,“”是“四边形ABCD为平行四边形”的充要条件.
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例 3 :如图,O 是正六边形 ABCDEF 的中心,以图中字母为始点或终点,分别写出与向量 相等的向量.
B
E
F
A
O
D
C
解:因为两个向量相等,只要方向相同大小相等即可,因此:
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6. 向量的平行:如果两个非零向量的方向相同或者相反,则称这两个向量平行(共线);
两个向量 和 平行,记作: ∥ .
规定:零向量(方向不定)与任意向量平行.
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例 4 :如图,找出其