向量在物理中的应用举例一教学目标知识与技能运用向量的有关知识向量加减法与向量数量积的运算法则等解决简单的物理问题过程与方法通过应用举例让学生理解用向量知识研究物理中的相关问题的四环节和生活中的实际问题培养学生的探究意识和应用意识体会向量的工具作用情感态度与价值观通过本节的学习让学生体验向量在物理问题中的工具作用增强学生的积极主动的探究意识培养创新精神二教学重点难点重点利用向量方法解决与物理相关的实际问题难点选择适当的方法建立以向量为主的数学模型把物理问题转化为数学问题三教学方法本小节主要是例题教学要让学生体会思路的形成过程体会数学思想方法的应用教学中教师创设问题情境引导学生发现解题方法展示思路的形成过程总结解题规律指导学生搞好解题后的反思从而提高学生综合应用知识分析和解决问题的能力教学内容安排四教学内容安排教学环节教学内容师生互动设计意图复习准备复习引入设置情景引导学生回顾用向量法解决平面几何问题的基本思维过程为学习用向量方法解决物理以及生活中的问题奠定理论与方法的基础讨论出示相关的图片资料或多媒体演示设置问题情景两个人提一个旅行包夹角越大越费力在单杠上做引体向上运动两臂夹角越小越省力观察思考探索思路引引导学生从数学的角度解释这些现象探讨用向量知识来表示问题中的物理量并利用向量的线性关系表示各物理量之间的关系设当逐渐增大时的大小怎样变化为什么为何值时最小最小值是多少为何值时为什么让学生回顾学过的知识有力于本节课的进行新课物理中的向量物理中有许多量比如力速度加速度位移都具有大小和方向因而它讨论力是向量在不考虑作用点的情况下可利用向量运算法则进行计算一质点在运动中每一时刻都有一个速度向量例如东北用向量知识研究物理中的相关问题的四环节引入们都是向量力速度加速度位移的合成就是向量的加法因而它们也符合向量加法的三角形法则和平行四边形法则力速度加速度位移的分解也就是向量的分解运动的叠加也用到了向量的加法动量是数乘向量力所做的功就是作用力与物体在力的作用下所产生的位移的数量积用向量研究物理问题的方法首先把物理问题转化成数学问题即将物理量之间的关系抽象成数学模型然后利用建立起来的数学模风可用图中的有向线段来表示把物理问题转化为数学问题建立以向量为主题的数学模型求出数学模型的有关解理论参数值回到问题的初始状态解释相关的物理现象型解释和回答相关的物理现象探究学生举出几个关于力速度加速度位移的例子应用举例例如图所示求两个力的合力的大小精确到和方向精确到分小结本题的关键选择适当的基底把四边形的一组对边表示出来问题证明是平行四边形的方法有什么学生思考回答问题选择合适的方法问如何转化为向量条件表示学生思考回答完成证明选一名学生板书问题由学生总结解题方法本题所用方法是建立以向量为主的数学模型把物理问题转化为数学问题来解决并通过两种方法对比引导学生探索体验思路的形成过程学会分析问题的方法例河水从东向西流流速为一轮船以垂直于水流方向向北横渡求轮船实际航行的方向和航速精确到图问题如何解学生思考回答老师点评学生思路由学生思考轮船实际航行的速度是水流速和船速的合速度转化为向量加法运算本题所用方法是建立以向量为主的数学模型把物理问题转化为数学问题来解决课堂练习练习某人在静水中游泳速度为如果他径直游向河对岸水流速度为那么他实际上沿什么方向前进速度大小为多少他必须朝哪个方向游才能沿与水流垂直的方向前进实际前进的速度大小为多少练习如图用两根分别长的绳子将的物体吊在水平屋顶解决此类行船问题的关键在于水速船速船实际速度注意到速度是一个向量既有大小又有方向解决此类问题要先依题意将物理向量用有向线段来表示利用向量加法的平行四边形法则将物理问题转化为数学中向量加法进一步巩固所学知识归纳方法上平衡后点距屋顶的距离恰好为求处受力的大小然后由已知条件进行计算归纳小结本节主要研究了用向量知识解决物理问题掌握向量法和坐标法以及用向量解决物理问题的步骤师生交流共同完成用向量知识研究物理中的相关问题的四环节把物理问题转化为数学问题建立以向量为主题的数学模型求出数学模型的有关解理论参数值回到问题的初始状态解释相关的物理现象帮助学生总结知识归纳方法布置作业练习作业学生独立完成巩固所学方法规范解题步骤