第七章向量教案..doc

_【课题】7.1 平面向量的概念及线性运算【教学目标】知识目标：（1）了解向量、向量的相等、共线向量等概念；（2）掌握向量、向量的相等、共线向量等概念能力目标：通过这些内容的学习，培养学生的运算技能与熟悉思维能力【教学重点】向量的线性运算 【教学难点】已知两个向量，求这两个向量的差向量以及非零向量平行的充要条件【教学设计】从“不同方向的力作用于小车，产生运动的效果不同”的实际问题引入概念向量不同于数量，数量是只有大小的量，而向量既有大小、又有方向教材中用有向线段来直观的表示向量，有向线段的长度叫做向量的模，有向线段的方向表示向量的方向数量可以比较大小，而向量不能比较大小，记号“ab”没有意义，而“ab”才是有意义的.教材通过生活实例，借助于位移来引入向量的加法运算向量的加法有三角形法则与平行四边形法则.向量的减法是在负向量的基础上，通过向量的加法来定义的.即a-b=a+(-b)，它可以通过几何作图的方法得到，即a-b可表示为从向量b 的终点指向向量a的终点的向量.作向量减法时，必须将两个向量平移至同一起点.实数乘以非零向量a，是数乘运算，其结果记作，它是一个向量，其方向与向量a相同，其模为的倍由此得到对向量共线的充要条件，要特别注意“非零向量a、b”与“ ”等条件.【教学备品】 教学课件【课时安排】 2课时(90分钟)【教学过程】教 学 过 程教师行为学生行为教学意图时间*揭示课题7.1 平面向量的概念及线性运算*创设情境 兴趣导入如图71所示，用100N的力，按照不同的方向拉一辆车，效果一样吗？ 图71介绍播放课件引导分析了解观看课件思考自我分析从实例出发使学生自然的走向知识点03*动脑思考 探索新知【新知识】在数学与物理学中，有两种量只有大小，没有方向的量叫做数量（标量），例如质量、时间、温度、面积、密度等既有大小，又有方向的量叫做向量（矢量），例如力、速度、位移等平面上带有指向的线段（有向线段）叫做平面向量，线段的指向就是向量的方向，线段的长度表示向量的大小如图7-2所示，有向线段的起点叫做平面向量的起点，有向线段的终点叫做平面向量的终点以A为起点，B为终点的向量记作也可以使用小写英文字母，印刷用黑体表示，记作a；手写时应在字母上面加箭头，记作 aAB 图72向量的大小叫做向量的模向量a, 的模依次记作，模为零的向量叫做零向量记作0，零向量的方向是不确定的模为1的向量叫做单位向量总结归纳仔细分析讲解关键词语思考理解记忆带领学生分析引导式启发学生得出结果10*巩固知识 典型例题例1 一架飞机从A处向正南方向飞行200km，另一架飞机从A处朝北偏东45°方向飞行200km， 两架飞机的位移相同吗？分别用有向线段表示两架飞机的位移abA解 位移是向量虽然这两个向量的模相等，但是它们的方向不同，所以两架飞机的位移不相同两架飞机位移的有向线段表示分别为图7-3中的有向线段a 与b 图7-3说明强调引领讲解说明强调含义观察思考主动求解通过例题进一步领会13*运用知识 强化练习 KTK图74ABCDEFHGMNQPLZ说出下图中各向量的模，并指出其中的单位向量 (小方格为1) 提问巡视指导思考口答及时了解学生知识掌握得情况18*创设情境 兴趣导入观察图74中的向量与，它们所在的直线平行，两个向量的方向相同；向量与所在的直线平行，两个向量的方向相反播放课件质疑引导分析观看课件自我分析从实例出发使学生自然的走向知识点20*动脑思考 探索新知【新知识】方向相同或相反的两个非零向量叫做互相平行的向量向量与向量b平行记作/b规定：零向量与任何一个向量平行由于任意一组平行向量都可以平移到同一条直线上，因此相互平行的向量又叫做共线向量【想一想】图74中，哪些向量是共线向量？ 总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆带领学生总结23*动脑思考 探索新知【新知识】图74中的平行向量与，方向相同，模相等；平行向量与，方向相反，模相等我们所研究的向量只有大小与方向两个要素当向量a与向量b的模相等并且方向相同时，称向量a与向量b相等，记作a = b 也就是说，向量可以在平面内任意平移，具有这种性质的向量叫做自由向量与非零向量的模相等，且方向相反的向量叫做向量的负向量，记作规定：零向量的负向量仍为零向量显然，在图74中，= ，= 总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆思考归纳理解记忆28*巩固知识 典型例题例2 在平行四边形ABCD中（图75），O为对角线交点ADCB图75O（1）找出与向量相等的向量；（2）找出向量的负向量；（3）找出与向量平行的向量分析 要结合平行四边形的性质进行分析两个向量相等，它们必须是方向相同，模相等；两个向量互为负向量，它们必须是方向相反，模相等；两个平行向量的方向相同或相反解 由平行四边形的性质，得（1）=；（2）=,；（3）/,/，/说明强调引领讲解说明引领强调含义说明观察思考主动求解观察思考求解领会思考求解通过例题进一步领注意观察学生是否理解知识点反复强调+33*运用知识 强化练习 1 如图，ABC中，D、E、F分别是三边的中点，试写出（1）与相等的向量；（2）与共线的向量FADBEC（练习题111第2题图）第1题图EFABCDO（图18）第2题图2如图，O点是正六边形ABCDEF的中心，试写出（1）与相等的向量； （2）的负向量； （3）与共线的向量启发引导提问巡视指导思考了解动手求解可以交给学生自我发现归纳38*创设情境 兴趣导入王涛同学从家中（A处）出发，向正南方向行走500 m到达超市（B处），买了文具后，又沿着北偏东60°角方向行走200 m到达学校（C处）（如图76）王涛同学这两次位移的总效果是从家（A处）到达了学校（C处） ABC图76500m200m播放课件质疑引导分析观看课件自我分析从实例出发使学生自然的走向知识点42*动脑思考 探索新知位移叫做位移与位移的和，记作=+图77ACBaba+bab一般地，设向量a与向量b不共线，在平面上任取一点A(如图76)，依次作=a, =b，则向量叫做向量a与向量b的和，记作ab ，即 ab = （71）求向量的和的运算叫做向量的加法上述求向量的和的方法叫做向量加法的三角形法则观察图77可以看到：依照三角形法则进行向量a与向量b的加法运算，运算的结果仍然是向量，叫做a与b的和向量其和向量的起点是向量a的起点，终点是向量b 的终点【做一做】给出两个不共线的向量a和b，画出它们的和向量【想一想】（1）ab与ba相等吗？请画出图来说明（2）如果向量a和向量b共线，如何画出它们的和向量？总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆带领学生总结50*动脑思考 探索新知如图79所示， ABCD为平行四边形，由于=，根据三角形法则得图79ADCB=这说明，在平行四边形ABCD中， 所表示的向量就是与的和这种求和方法叫做向量加法的平行四边形法则平行四边形法则不适用于共线向量，可以验证，向量的加法具有以下的性质：（1）a0 = 0a = a； a（a）= 0；（2）ab=ba；（3）（ab） c = a （bc）总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆带领学生总结55*巩固知识 典型例题例3 一艘船以12 km/h的速度航行，方向垂直于河岸，已知水流速度为5 km/h，求该船的实际航行速度ABDC图710解 如图710所示，表示船速，为水流速度，由向量加法的平行四边形法则，是船的实际航行速度，显然=13又，利用计算器求得即船的实际航行速度大小是13km/h，其方向与河岸线(水流方向)的夹角约*例4 用两条同样的绳子挂一个物体（图711）设物体的重力为k，两条绳子与垂线的夹角为，求物体受到沿两条绳子的方向的拉力与的大小分析 由于两条同样的绳子与竖直垂线所成的角都是，所以解决问题不考虑其它因素，只考虑受力的平衡，所以.解 利用平行四边形法则，可以得到F1F2k图711，所以 【想一想】根据例题4的分析，判断在单杠上悬挂身体时(如图712)，两臂成什么角度时，双臂受力最小？ 图7-12说明强调引领讲解说明引领分析讲解说明观察思考主动求解观察思考求解领会思考求解注意观察学生是否理解知识点反复强调62*运用知识 强化练习练习7.1.21 如图，已知a，b，求ab（图115）bbaa（1） （2）第1题图2填空（向量如图所示）：（1）ab =_ ,（2）bc =_ ,（3）abc =_ 3计算： （1）； （2）启发引导提问巡视指导思考了解动手求解可以交给学生自我发现归纳65*创设情境 兴趣导入在进行数学运算的时候，减去一个数可以看作加上这个数的相反数质疑引导分析思考参与分析引导启发学生思考66*动脑思考 探索新知与数的运算相类似，可以将向量a与向量b的负向量的和定义为向量a与向量b的差即a b = a(b)设a，b ，则即 = （72）观察图713可以得到：起点相同的两个向量a、 b，其差ab仍然是一个向量，叫做a与b的差向量，其起点是减向量b的终点，终点是被减向量a的终点 aAa-bBbO图713总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆带领学生总结68*巩固知识 典型例题例5 已知如图714（1）所示向量a 、b ，请画出向量abBbOaAba（1）（2）图714解 如图714（2）所示，以平面上任一点O为起点，作=a，=b，连接BA，则向量为所求的差向量，即= ab 【想一想】 当a与 b共线时，如何画出ab 强调含义说明思考求解领会思考求解注意观察学生是否理解知识点70*运用知识 强化练习1填空：（1）=_，（2）=_，（3）=_2如图，在平行四边形ABCD中，设= a,= b，试用a, b表示向量、启发引导提问巡视指导思考了解动手求解可以交给学生自我发现归纳72*创设情境 兴趣导入观察图715可以看出，向量与向量a共线，并且3aaaaaOABC图715质疑引导分析思考参与分析引导启发学生思考74*动脑思考 探索新知一般地，实数与向量a的积是一个向量，记作a，它的模为 （73）若0，则当0时，a的方向与a的方向相同，当0时，a的方向与a的方向相反由上面定义可以得到，对于非零向量a、b，当时，有 （74）一般地，有 0a= 0, 0 = 0 数与向量的乘法运算叫做向量的数乘运算，容易验证，对于任意向量a, b及任意实数，向量数乘运算满足如下的法则：【做一做】请画出图形来，分别验证这些法则向量加法及数乘运算在形式上与实数的有关运算规律相类似，因此，实数运算中的去括号、移项、合并同类项等变形，可直接应用于向量的运算中但是，要注意向量的运算与数的运算的意义是不同的总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆理解记忆带领学生分析引导启发学生得出结论78*巩固知识 典型例题例6 在平行四边形ABCD中，O为两对角线交点如图716，a ，b，试用a, b表示向量、分析 因为,，所以需要首先分别求出向量与.图716解ab,b a，因为O分别为AC，BD的中点，所以（ab）ab，（b a）a+b例6中，ab和a+b都叫做向量a，b的线性组合，或者说，、可以用向量a，b线性表示一般地，ab叫做a, b的一个线性组合（其中,均为系数）如果l a b，则称l可以用a，b线性表示 向量的加法、减法、数乘运算都叫做向量的线性运算 强调含义说明思考求解领会思考求解注意观察学生是否理解知识点81*运用知识 强化练习1 计算：（1）3（a 2 b）2（2 ab）；（2）3 a 2（3 a 4 b）3（a b）2设a, b不共线，求作有向线段，使（ab）启发引导提问巡视指导思考了解动手求解可以交给学生自我发现归纳83*理论升华 整体建构思考并回答下面的问题：向量、向量的模、向量相等是如何定义的？结论：当一种量既有大小，又有方向，例如力、速度、位移等，这种量叫做向量（矢量） 向量的大小叫做向量的模向量a, 的模依次记作，a与向量b的模相等并且方向相同时，称向量a与向量b相等，记作a = b 质疑归纳强调回答及时了解学生知识掌握情况85*归纳小结 强化思想本次课学了哪些内容？重点和难点各是什么？引导回忆*自我反思 目标检测 本次课采用了怎样的学习方法？你是如何进行学习的？你的学习效果如何？计算： （1）； （2）提问巡视指导反思动手求解检验学生学习效果88*继续探索 活动探究(1)读书部分：教材(2)书面作业：教材习题71 A组（必做）；71 B组（选做）(3)实践调查：试着用向量的观点解释生活中的一些问题说明记录分层次要求90【教师教学后记】项目反思点学生知识、技能的掌握情况学生是否真正理解有关知识；是否能利用知识、技能解决问题；在知识、技能的掌握上存在哪些问题；学生的情感态度学生是否参与有关活动；在数学活动中，是否认真、积极、自信；遇到困难时，是否愿意通过自己的努力加以克服；学生思维情况学生是否积极思考；思维是否有条理、灵活；是否能提出新的想法；是否自觉地进行反思；学生合作交流的情况学生是否善于与人合作；在交流中，是否积极表达；是否善于倾听别人的意见；学生实践的情况学生是否愿意开展实践；能否根据问题合理地进行实践；在实践中能否积极思考；能否有意识的反思实践过程的方面；【课题】7.2 平面向量的坐标表示【教学目标】知识目标：（1）了解向量坐标的概念，了解向量加法、减法及数乘向量运算的坐标表示；（2）了解两个向量平行的充要条件的坐标形式.能力目标：培养学生应用向量知识解决问题的能力.【教学重点】向量线性运算的坐标表示及运算法则. 【教学难点】向量的坐标的概念.采用数形结合的方法进行教学是突破难点的关键.【教学设计】向量只有“模”与“方向”两个要素，为了研究方便，我们首先将向量的起点放置在坐标原点（一般称为位置向量）设轴的单位向量为，轴的单位向量为如果点A的坐标为（，）,则，将有序实数对（，）叫做向量的坐标记作=（，）例1是关于“向量坐标概念”的知识巩固性例题要强调此时起点的位置让学生认识到，当向量的起点为坐标原点时，其终点的坐标就是向量的坐标例2是关于“向量线性运算的坐标表示”的知识巩固性例题要强调与公式的对应在研究起点为坐标原点的向量的基础上，利用向量加法的三角形法则，介绍起点在任意位置的向量的坐标表示，向量的坐标等于原点到终点的向量的坐标减去原点到起点的向量的坐标，由此得到公式（7.8）.数值上可以简单记为：终点的坐标减去起点的坐标例3是关于“起点在任意位置的向量的坐标表示”的巩固性例题要强调“终点的坐标减去起点的坐标”【教学备品】教学课件【课时安排】2课时(90分钟)【教学过程】教 学 过 程教师行为学生行为教学意图时间*揭示课题7.2 平面向量的坐标表示*创设情境 兴趣导入【观察】设平面直角坐标系中，x轴的单位向量为i, y轴的单位向量为j，为从原点出发的向量，点A的坐标为（2，3）(图717)则 图717，由平行四边形法则知 【说明】 可以看到，从原点出发的向量，其坐标在数值上与向量终点的坐标是相同的介绍质疑引导分析了解思考自我分析从实例出发使学生自然的走向知识点05*动脑思考 探索新知【新知识】设i, j分别为x轴、y轴的单位向量，（1）设点，则（如图718(1)）；（2）设点（如图718(2)），则OxijM(x,y)y (1)jiBAOyx (2) 图718由此看到，对任一个平面向量a，都存在着一对有序实数， 使得有序实数对叫做向量a的坐标，记作 如图717所示，向量的坐标为如图718（1）所示，起点为原点，终点为的向量的坐标为如图718（2）所示，起点为终点为的向量坐标为（75）仔细分析讲解关键词语思考理解记忆引导式启发学生得出结果10*巩固知识 典型例题例1 如图719所示，用x轴与y轴上的单位向量i、j表示向量a、b, 并写出它们的坐标解 因为a 5i3j ，所以 同理可得 图719【想一想】观察图719，与的坐标之间存在什么关系？例2 已知点，求的坐标解说明强调引领讲解说明观察思考主动求解通过例题进一步领会15*运用知识 强化练习 1 点A的坐标为（2，3），写出向量的坐标，并用i与j的线性组合表示向量2 设向量,写出向量a的坐标3 已知A，B两点的坐标，求的坐标(1) (2) (3) 提问巡视指导思考口答及时了解学生知识掌握得情况20*创设情境 兴趣导入【观察】 观察图720，向量,可以看到，两个向量和的坐标恰好是这两个向量对应坐标的和图720质疑引导分析思考参与分析引导启发学生思考27*动脑思考 探索新知【新知识】设平面直角坐标系中，则 所以 （76）类似可以得到 （77） （78）总结归纳仔细分析讲解关键词语思考归纳理解记忆带领学生总结35*巩固知识 典型例题例3 设a(1,2), b(2,3)，求下列向量的坐标：(1) ab ， (2) 3 a，(3) 3 a 2 b 解 (1) ab(1, 2)(2,3)(1,1) (2) 3 a3×(1, 2)(3,6) (3) 3 a 2 b3×(1, 2) 2×(2,3)(3, 6) (4,6)(7, 12)说明强调引领讲解说明观察思考主动求解通过例题进一步领会45*运用知识 强化练习 已知向量a, b的坐标，求ab、 a b、2 a3 b的坐标（1） a(2,3)，b(1,1)；（2） a(1,0)， b(4, 3)；（3） a(1,2)，b(3,0)启发引导提问巡视指导思考了解动手求解及时了解学生知识掌握得情况55*创设情境 兴趣导入【问题】前面我们学习了公式（7.4），知道对于非零向量a、b，当时，有如何用向量的坐标来判断两个向量是否共线呢？ 引导分析观察思考思考参与分析引导启发学生思考60*动脑思考 探索新知【新知识】设由，有于是，即 由此得到，对非零向量a、 b，设当时，有（79）总结归纳仔细分析讲解思考归纳理解记忆带领学生总结67*巩固知识 典型例题例4 设，判断向量a、 b是否共线解 由于3×21×60，故由公式（79）知，即向量a、 b共线说明强调引领分析讲解说明观察思考主动求解通过例题进一步领会70*运用知识 强化练习 判断下列各组向量是否共线：（1） a(2,3)，b(1,)；（2） a(1, 1) ，b(2,2)；（3） a(2, 1) ，b(1,2)启发引导提问巡视指导思考了解动手求解及时了解学生知识掌握得情况75*理论升华 整体建构思考并回答下面的问题：向量坐标的概念？任意起点的向量的坐标表示？共线向量的坐标表示？结论：一般地，设平面直角坐标系中，x轴的单位向量为i, y轴的单位向量为j，则对于从原点出发的任意向量a都有唯一一对实数x、y，使得有序实数对叫做向量a的坐标，记作 向量的坐标等于原点到终点的向量的坐标减去原点到起点的向量的坐标.对非零向量a、 b，设当时，有质疑归纳强调回答及时了解学生知识掌握情况80*归纳小结 强化思想本次课学了哪些内容？重点和难点各是什么？引导回忆*自我反思 目标检测 本次课采用了怎样的学习方法？你是如何进行学习的？你的学习效果如何？已知向量a, b的坐标，求ab、 a b、2 a3 b的坐标 a(2,3)，b=(1,1)；提问巡视指导反思动手求解检验学生学习效果85*继续探索 活动探究(1)读书部分：教材(2)书面作业：教材习题7.2 A组（必做）；7.2 B组（选做）(3)实践调查：寻找生活中的向量坐标实例说明记录分层次要求90【教师教学后记】项目反思点学生知识、技能的掌握情况学生是否真正理解有关知识；是否能利用知识、技能解决问题；在知识、技能的掌握上存在哪些问题；学生的情感态度学生是否参与有关活动；在数学活动中，是否认真、积极、自信；遇到困难时，是否愿意通过自己的努力加以克服；学生思维情况学生是否积极思考；思维是否有条理、灵活；是否能提出新的想法；是否自觉地进行反思；学生合作交流的情况学生是否善于与人合作；在交流中，是否积极表达；是否善于倾听别人的意见；学生实践的情况学生是否愿意开展实践；能否根据问题合理地进行实践；在实践中能否积极思考；能否有意识的反思实践过程的方面；【课题】7.3 平面向量的内积【教学目标】知识目标：（1）了解平面向量内积的概念及其几何意义.（2）了解平面向量内积的计算公式.为利用向量的内积研究有关问题奠定基础.能力目标：通过实例引出向量内积的定义,培养学生观察和归纳的能力【教学重点】平面向量数量积的概念及计算公式. 【教学难点】数量积的概念及利用数量积来计算两个非零向量的夹角【教学设计】教材从某人拉小车做功出发，引入两个向量内积的概念需要强调力与位移都是向量，而功是数量因此，向量的内积又叫做数量积在讲述向量内积时要注