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向量的应用 人教必修

课 题

向量的应用

课 型

研究探讨

教学目标

1、应用向量知识解决一些实际问题

2、以学生为主体,通过问题和情境的设置,充分调动激发学生的

学习兴趣,培养学生解决实际问题的能力.

教学重点

教学难点

教学过程

教学内容

备课札记

一.问题的引入

向量是既有大小又有方向的量,在实际问题中有很多这样的量,今天,我们就来用向量知识研究解决一些实际问题。

研究的方法:用数学知识解决实际问题,首先要将实际问题转化成数学问题,即将问题中各量之间的关系抽象成数学模型,然后再通过对这个数学模型的研究来解决实际问题中的有关量。

二.问题的研究

问题1:日常生活中,我们有时要用同样长的两根绳子挂一个物体,如果绳子的最大拉力为F,物体受到的重力为G,你能否用向量知识,分析绳子受到的拉力F1的大小与两绳之间的夹角θ的关系?

分析:为确切描述这一问题,我们要先把这一实际问题转化成数学问题,不考虑其他因素,只考虑绳子和物体的受力平衡,我们可用右图表示。

由向量的平行四边形法则、力的平衡及解直角三角形等知识,同学们能否推出

教学过程

教学内容

备课札记

根据①,我们就可以定量的描述θ与|F1|之间的关系

提出问题让同学们思考:

当θ逐渐增大时,|F1|的大小这样变化,为什么?

θ为何值时,|F1|最小,最小值是多少?

θ为何值时,|F1|=|G|?

如果|F1|=588N,|G|=882N,θ在什么范围时,绳子才不会断?

同学们还可以自行设定|F|与|G|的大小,研究|F1|与θ的关系。

根据①,我们还可以解释很多类似的现象:两人共提一桶水,或者共提一个旅行包,夹角越大就越费力;在单杠上做引体向上,两臂的夹角越小就越省力。

问题2:一条河的两岸平行,河的宽度d=50m,一艘船从A处出发航行到河的正对岸B处.船航行的速度|v1|=10km/h,水流速度|v2|=4km/h,那么v1与v2的夹角θ(精确到1°)多大时,船才能垂直到达对岸B处?船行驶多少时间(精确到0.1min)?

分析:如果水是静止的,则船只要取垂直与对岸的方向行驶就行了,由于水流动的作用,船要被水冲向下游,因此,要使船垂直到达对岸,就要使v1与v2的合速度的方向正好垂直与对岸

根据向量的平行四边形法则和解三角形知识,可以算出:

|v|=9.2km/h θ=114° t=3.3min

请同学们思考下列两个问题:

设BC=BD=500m,要使船分别到达C处和D处,v1与v2的夹角θ分别是多少?分别行驶多少时间?

结合图形,分别算出|v|、θ、t的大小并填表1

B、C两点间距离

B、D两点间距离

0

d

2d

0

d

2d

|v|(km/h)

9.2

9.2

θ(度)

144

144

T(min)

3.3

3.3

 表1

当船垂直到达对岸时,所用时间最少吗?你能否导出一个关于θ与t的关系式并加以说明

讨论结果:当θ=时,t最小

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