向量物理背景与概念、向量的几何表示.ppt

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1、2.1平面向量的实际背景及基本概念第二章平面向量2.1.1向量的物理背景与概念2.1.2向量的几何表示问题提出1.在物理中，位移与距离是同一个概念吗？为什么？2.现实世界中有各种各样的量，如年龄、身高、体重、力、速度、面积、体积、温度等，在数学上，为了正确理解、区分这些量，我们引进向量的概念.探究（一）：向量的物理背景与概念思考1：在物理中，怎样区分作用于同一点的两个力？力的大小和力的方向思考2：物体受到的重力、物体在液体中受到的浮力的方向分别如何？G质量浸在液体中的体积受力的大小分别与哪些因素有关？F思考3：在如图所示的弹簧中，被拉长或压缩的弹簧的弹力方向如何？在弹性限度内，弹力的大小与什

2、么因素有关？思考4：力既有大小，又有方向，在物理学中称这种既有大小，又有方向的量为矢量，你还能指出哪些物理量是矢量吗？弹簧拉长或压缩的长度【与向量有关的概念】数量----把只有大小，没有方向的量称为数量.向量----数学中，把既有大小，又有方向的量叫做向量.思考5：年龄、身高、长度、面积、体积、温度、时间、路程、质量等是向量吗？向量与数量的联系和区别：联系：向量与数量都是有大小的量；区别：向量有方向且不能比较大小，数量无方向且能比较大小.有向线段----具有方向的线段就叫做有向线段.有向线段包含三个要素：起点、方向、长度.有向线段的图示与代数记法:在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向,以A

3、为起点、B为终点的有向线段,记作,A(起点)B(起点)线段AB的长度叫做有向线段知道了有向线段的三要素，它的终点就唯一确定起点写在终点的前面.的长度.由于实数与数轴上的点一一对应，所以数量常常用数轴上的点表示，而且不同的点表示不同的数量.对于一个角的正弦、余弦和正切，可以用三角函数线表示，…数学中有许多量都可以用几何方式表示，对于向量，我们又如何用几何方式表示呢？探究（二）：向量的几何表示思考1：如何表示向量？①用有向线段表示；③用表示向量的有向线段的起点与终点字母表示，例如，.②用字母ａ、ｂ、c…等表示.（印刷用黑体，书写用）向量用带有箭头的线段来表示，线段按一定的比例(标度)画出，它的长

4、短表示向量的大小，箭头的指向表示向量的方向.思考2：向量的表示方法？A(起点)B(起点)思考3：向量与有向线段的区别？（1）向量只有大小和方向两个要素，与起点无关，只要大小和方向相同，这两个向量就是相同的向量；（2）有向线段有起点、大小和方向三个要素，起点不同，尽管大小和方向相同，也是不同的有向线段.思考4：由于向量是有大小的，那么它的大小如何表示呢？用表示向量的有向线段的长度表示.向量的大小，也就是向量的长度(或称模)A(起点)B(起点)【零向量】长度为0的向量叫零向量;记作0.规定：零向量0的方向是任意的.注意：零向量0与实数0的含义、书写区别.【单位向量】长度为1个单位长度的向量，叫单

5、位向量.〖说明〗零向量、单位向量的定义都只是限制了大小.思考5：向量的模可以为0吗？可以为1吗？可以为负数吗？向量的模可以为0,也可以为1,不可以为负数.为了研究的需要，我们引入以下概念.【平行向量】①方向相同或相反的非零向量叫平行向量如图:用有向线段表示的两个平行向量a、b.向量a、b平行，记作a∥b②规定：零向量与任一向量平行.即对于任意向量a，都有0∥a〖说明〗（1）综合①、②才是平行向量的完整定义；（2）向量ａ、ｂ、ｃ平行，如左图记作ａ∥ｂ∥ｃ.ab理论迁移例1已知飞机从A地按北偏东30°方向飞行2000km到达B地，再从B地按南偏东30°方向飞行2000km到达C地，再从C地按西南

6、方向飞行1000km到达D地.（1）画图表示向量（2）求飞机从A地到达D地的位移所对应的向量的模和方向.BA东北CD例2如图，四边形ABCD为正方形，△BCE为等腰直角三角形.以图中各点为起点和终点，写出与向量平行的所有向量.ABCDE归纳与整理1.向量是为了表示、刻画既有大小，又有方向的量而产生的，物理中有许多相关背景材料，数学中的向量是物理中矢量的提升和拓展，它有一系列的理论和方法，是沟通代数、几何、三角的一种工具，有着广泛的实际应用.2.由于有向线段具有长度和方向双重特征，所以向量可以用有向线段表示，但向量不是有向线段，二者只是一种对应关系.3.零向量是一个特殊向量，其模为0，方向是不

7、确定的.引入零向量将为以后的研究带来许多方便.