§2.4.1平面向量数量积的物理背景及其含义博白县龙潭中学庞映舟一、教学重难点:1、重点:平面向量数量积的概念、性质的发现论证;2、难点:平面向量数量积、向量投影的理解;二、教学过程:(一)创设问题情景,引出新课问题:请同学们回顾一下,我们已经研究了向量的哪些运算?这些运算的结果是什么?新课引入:本节课我们来研究学习向量的另外一种运算:平面向量的数量积的物理背景及其含义(二)新课:1、探究一:数量积的概念展示物理背景:视频“力士拉车”,从视频中抽象出下面的物理模型背景的第一次分析:问题:真正使汽车前进的力是什么?它的大小是多少?答:实际上是力F在位移方向上的分力,即COSF,在数学中我们给它一个名字叫投影。“投影”的概念:作图定义:|b|cos叫做向量b在a方向上的投影.投影也是一个数量,不是向量;2、背景的第二次分析:问题:你能用文字语言表述“功的计算公式”吗?分析:COSSFw用文字语言表示即:力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积;功是一个标量,它由力和位移两个向量来确定。这给我们一种启示,能否把“功”看成是这两个向量的一种运算结果呢?平面向量数量积(内积)的定义:已知两个非零向量a与b,它们的夹角是θ,则数量|a||b|cos叫a与b的数量积,记作a·b,即有a·b=|a||b|cos(0≤θ≤π).并规定0与任何向量的数量积为0.注:两个向量的数量积是一个实数,不是向量,符号由cos的符号所决定.3、向量的数量积的几何意义:数量积a·b等于a的长度与b在a方向上投影|b|cos的乘积.三、例题讲解:例1已知|a|=5,|b|=4,a与b的夹角=60,求a·b解:由向量的数量积公式得:(先复习特殊角度的余弦值)a·b=|a||b|cos=5×4×cos60=5×4×21=10练习1已知|a|=8,|b|=6,①a与b的夹角为60,②a与b的夹角=00,求a·b;解:由向量的数量积公式得:①a·b=|a||b|cos=8×6×cos60=8×6×21=24①a·b=|a||b|cos=8×6×cos0=8×6×1=48归纳总结:由特殊到一般的数学思想得到:性质(1)当a与b同向时,a·b=ba;练习2已知|a|=1,|b|=2,当a与b的夹角为090时,求a·b和aa解:根据向量夹角的概念和向量的数量积公式得:①a·b=|a||b|cos=1×2×cos0=1×2×1=2②a·a=|a||b|cos=1×1×cos0=1×1×1=1归纳总结:⑵特别地aa常记作2a,这时2a=2a;⑶a⊥ba·b=0;四、练习:五、课堂小结:“1+3”一个概念:数量积的定义a·b=|a||b|cos三个性质:1、当a与b同向时,a·b=ba;2、特别地aa常记作2a,这时2a=2a;3、a⊥ba·b=0;六、作业:课本109页练习A,2,练习B,1、2;b30b,2b,12a10aa,求的夹角为与、已知;b45b,4b,25a20aa求的夹角为与、已知