2.5 .2向量在物理中的应用举例(教学设计)
[教学目标]
一、 知识与能力:
1. 运用向量方法解决某些简单的物理问题.
二、过程与方法:
经历用向量方法解决某些简单的物理问题的过程;体会向量是一种处理物理问题的工具;发展运算能力和解决实际问题的能力.
三、情感、态度与价值观:
培养对现实世界中的数学现象的好奇心,学习从数学角度发现和提出问题;树立学科之间相互联系、相互促进的辩证唯物主义观点.
[教学重点]
运用向量方法解决某些简单的物理问题.
[教学难点]
运用向量方法解决某些简单的物理问题.
一、新课引入
物理学家很早就在自己的研究中使用向量概念,并早已发现这些量之间可以进行某种运算。
数学家在物理学家使用向量的基础上,对向量又进行了深入的研究,使向量成为研究数学和其他科学的有力工具.本节将举例说明向量在解决物理问题中的应用.
二、师生互动,新课讲解
()()
1212122,457,020,151,2,.
A B =+=-已知两个力(单位:牛)作用于同一质点,此质点在这两个力的共同作用下,由移动到(单位:米),试求:
()分别对质点所做的功;
()求的合力对质点所做的功例1f i j f i j
f f f f ()()112212125,3,
13,15,
·43,23,
·20
4323AB W AB W AB W AB ==⋅+=-======--解:和所做功分别为焦和焦,它们的合力所做功为20所以焦.f f f f f f f f
变式训练1:
()()()12312333,42,5,.x y ==-=++=0已知三个力,,的合力,
求F F F F F F F
()33205,145051x x y y ++=⎧=-=-⎨⎧⇒-+=⎩⇒⎨=⎩解:由平面向量的加法的坐标运算,则
F .
122:(500A 10/2/d m km h km h ===例课本P112例
4)如图,一条河的两岸平行,河的宽度,一艘船从出发到河对岸.
已知船的速度,水流速度,问行驶航程最短时,所用
时间是多少(精确到0.1min )?v v
()()12226096/,
0.59 3.1min 1m 6
3.in.km h d t =-===⨯≈解:要使船行驶最短路程,那么船的速度答:行驶航速与水流速度的合速度必须最短时,所用时间是垂直于对岸,
所以v v v v v
2:2/2/.
m s m s 变式训练河水从东向西流,流速为,一轮船以垂直水流方向向北横渡,求轮船实际航行的方向和航速 222/2/||222 2.8(/).
.
2.82/m s m s m s m s ==+===++解:设“向西方向,”,
“向北方向,”,则
由=,可得的方向为西北方向答:轮船实际航行速度为“向西北方向,”.a b a b a b a b
例3:
121121.,0N 3
π=的夹角是直角,且已知它们的合力与已知两个力的夹角
为,,求、的大小F F F F F F F 12cos
5N,3sin 53N.
3ππ====解:F F F F 变式训练3:
.a =某人骑车速度,方向向东,此时感到风从正北方吹来,
若将速度加快一倍,则感到风从东北方吹来,求风速与风向v
245,
2.PO PA PA OA PB PBA a -=-=-⊥=-∠=︒=解:如图,若无风,则感到风速为,设实际风速为,
则此人感觉到的风速为,
加速前我们由此人感觉到的风向量且,
加速后我们由此人感觉到的风向量且所以风速,来自西北方向v x x v x v x v x
三、课堂小结,巩固反思:
向量具有强烈的物理学实际背景,物理学中有两种基本量,标量和矢量,矢量遍布在物理学的很多分
支,它包括力、位移、速度、加速度、动量等,虽然物理学中的矢量与数学中的向量并不完全相同,但并不影响向量在物理学中的作用,许多物理学问题可以通过向量的方法加以解决.
四、分层作业:
A组:
1、(课本P118复习参考题A组:NO:10)
2、(课本P118复习参考题A组:NO:11)
3、(课本P118复习参考题A组:NO:12)
4、(课本P118复习参考题A组:NO:13)
5、(课本P118复习参考题B组:NO:1)
B组:
1、(课本P113习题2.5 A组NO:3)
2、(课本P113习题2.5 A组NO:4)
C组:
1、(课本P113习题2.5 B组NO:1)
2、(课本P113习题2.5 B组NO:2)
3、(课本P113习题2.5 B组NO:3)。