2.4.1平面向量数量积的物理背景及其含义兰州九中姜旭东教学目标:知识与技能:1、利用物理中功的概念了解平面向量数量积的物理背景,理解向量的数量积概念及几何意义;能够运用这一概念求两个向量的数量积,并能根据条件逆用等式求向量的夹角;2、掌握由定义得到的数量积的5条重要性质,并能运用性质进行相关的判断和运算;3、了解用平面向量数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,培养学生的应用意识.过程与方法:(1)在学习和运用向量的数量积的过程中,进一步体会平面向量本质及它与生活和自然科学联系,认识事物的统一性,并通过学习向量的数量积感受数形结合的思想方法;(2)培养学生数形结合的思想方法以及分析问题、解决问题的能力及钻研精神,培养学生的运算能力、严谨的思维习惯以及解题的规范性。(3)通过对向量的数量积的探究、交流、总结,从各角度、用各方法来体会向量之间的关系和作用,不断从感性认识提高到理性认识,。学习重点:平面向量的数量积定义及应用(能利用数量积解决求平行、垂直、夹角等问题)学习难点:平面向量的数量积与向量投影的关系;运算律的理解和平面向量数量积的应用。教学方法:探究、精讲学习方法:自主、合作探究学习法学习过程:回顾复习:向量的夹角:两个非零向量夹角的概念:非零向量与,作=,=,则∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫与的夹角(两向量必须是同起点的)特别地:当θ=0时,与同向;当θ=π时,与反向;当θ=时,与垂直,记⊥;物理问题:一个物体在力的作用下产生的位移,那么力F所做的功应当怎样计算?结论:功是一个标量,功是力与位移两个向量的大小及其夹角余弦的乘积启示:能否把“功”看成是力与位移这两个向量的一种运算的结果呢?一、平面向量的数量积的定义1、定义:已知两个非零向量和,我们把数量叫做和的数量积(或内积),记作,即.其中是和的夹角(0≤θ≤π)说明:(1)两向量的数量积是一个数量,而不是向量,符号由夹角决定.(2)记法“·”中间的“·”不可以省略,也不可以用“”代替。问题1:向量的数量积是一个数量,那么它什么时候为正,什么时候为负?问题2:向量的数量积运算与同向量的线性运算的结果有什么不同?向量的线性运算的结果是向量,两向量的数量积是一个实数,是一个数量。问题3:设和都是非零向量,时,等于多少?反之成立吗?问题4:当与同向时,等于多少?当与反向时,等于多少?特别地,等于多少?当与同向时,;当与反向时,问题5:与的大小关系如何?为什么?问题6:对于与,如何求他们的夹角?2、向量数量积的性质以上五条,,00ABCABaACbababABC�练习1、已知中,当或时,试判断的形状。二、平面向量数量积的几何意义(1)向量投影的概念:如图,我们把叫做向量在方向上的投影;叫做向量在方向上的投影.说明:(1)作图:当为锐角时投影为正值当为钝角时投影为负值当=90时投影为0当=0时投影为||;当=90时投影为0;当=180时投影为||(2)投影是一个数量,不是向量。向量的数量积的几何意义:数量积·等于的长度︱︱与在的方向上的投影︱︱cos的乘积。(2)向量的数量积的几何意义:数量积·等于的长度︱︱与在的方向上的投影︱︱cos的乘积。三、数量积的运算律(1)交换律(2)对数乘的结合律(3)分配律运算律(2)与(3)的证明下节给出课堂小结:1、向量的数量积的定义2、向量数量积的性质3、向量数量积的几何意义4、数量积运算律作业布置课后反思