向量加法运算及其几何意义【教学目标】1、知识与技能(1)了解向量的概念,掌握向量加法的定义及其几何意义;(2)熟练掌握加法的“三角形法则”和“平行四边形法则”;(3)掌握向量加法的交换律和结合律,并用它进行向量计算;2、过程与方法通过采取实际问题的方式引入课题,让学生初步接触现实生活中除了数量之外的一些量,培养学生认识客观事物的数学本质的能力,平面向量的有关概念,向量间的关系。3、情感态度与价值观通过对向量的学习,使学生初步认识现实生活中的向量和数量的本质区别,经历用向量方法解决某些简单的平面几何问题、力学问题与其他一些实际问题的过程,体会向量是一种处理几何问题、物理问题等的工具,发展运算能力和解决实际问题的能力。【教学重点】向量加法的定义,向量的加法及其运算法则;【教学方法】启发式【教学类型】概念课【教学用具】尺规【教学过程】一、提出课题我们都知道,数能够进行四则运算,正因为有了这些运算,使数变得如此强大,生活中也离不开这些计算。与数的运算类比,向量是否也能进行运算呢?下面我们大家一起来学习向量的线性运算。1、定义我们把求两个向量a、b的和的运算叫做向量的加法,a+b叫做向量a和b的和向量。记为a+b。2、运算法则(1)如图1.已知非零向量a、b,在平面内任取一点A,作aAB,bBC,则向量AC叫做a与b的和,即ACBCABba,我们把这种求向量和的方法叫做向量加法的三角形法则,以一个向量的终点作为一个向量的起点,则由第一个向量的起点指向第二个向量的终点和向量叫做合向量。尾首相连,首尾连。(2)如图2.在平面内任取一点O,以同一点O为起点的两个向量a、b为邻边作平行四边形OACB,则以O为起点的对角线OC就是a、b的和,我们把这种作两个向量和的方法叫做向量加法的平行四边形法则。特别地,对于零向量与任一向量a,我们规定:aa0,二、强化新知例1,如图3,已知向量a和b,求作向量ba。作法1:在平面内任取一点O(图4),作aOA,bAB,则向量baOB作法2:在平面内任取一点O(图5),以O为起点,以a、b为邻边作平行四边行OACB,连接OC,则baOBOAOCbaabABC图1BAOCab图2练习课本第84页第2题(1),思考、当在数轴上表示两个共线向量时,它们的加法与数的加法有什么关系?由图与例1可知当a和b不共线或共线反向时,有baba.一般地,我们有baba.OACbbaBa图5aAbabaOB图3图4babbaabba图6探究、当向量a、b外于什么位置时有(1)baba;(2)baba-(或ab)当a和b共线且方向相同时,(1)成立;当a和b共线且方向相反时,(2)成立(其中当ba时,为ba;当ba时,为ab三、通过验证-三、升华概念3.交换律和结合律类比思考.数的加法满足交换律和结合律,向量是否也满足呢?由上面两图我们可以验正向量的加法满足交换律和结合律abba,)()(cbacba。例2.长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮渡进行运输,如图所示,一艘船从长江南岸A点出发,以5km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时江水的速度为向东2km/h.(1)试用向量表示江水速度,船速以及船实际航行的速度(保留两个有效数字);(2)求船实际航行的速度的大小与方向(用与江水速度间的夹角表示,精确到度)aABCbcDACDaaBbb解:(1)如图,AD表示船速,AB表示水速,以AD、AB为邻边作平行四边形ABCD,则AC表示船实际航行的速度。(2)在直角三角形ABC中,AB=2,BC=5,所以AC=29,因为tan5.2CAB,由计算器得680CAB答:船实际航行速度的大小约为5.4km/h,方向与水的流速间的夹角约为680四、课堂小结--提高认识本节学习了向量的加法运算,利用三角形法则、平形四边形法则来画两个向量的和向量,以及向量的一些简单运用。五、布置作业--巩固提高课本91页第3题BACD