高中数学必修四(人教新课标A版)教学设计24 向量在物理中的应用举例 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/6/22 4:23:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

高中数学必修四(人教新课标A版)教学设计

高中数学必修四课时教案

备课人 课题 课标要求 教 学 目 标 重点 难点 授课时间 §2.5.2 向量在物理中的应用举例 通过力的合成与分解模型、速度的合成与分解模型,掌握利用向量方法研究物理中相关问题的步骤 知识目标 技能目标 情感态度价值观 学会运用向量的有关知识解决物理中有关力的分解与合成,速度的分解与合成、位移的分解与合成以及有关功的计算. 培养探究意识,提高运用数学知识解决实际问题的能力 体会学科间的联系,以及数学工具应用的广泛性与重要性 向量在物理中的应用 向量在物理中的应用 问题与情境及教师活动 一、引入: 向量概念源于物理中的矢量,物理中的力、位移、速度等都 学生活动 学生讨论 教 学 过 程 及 方 法 是向量,功是向量的数量积,从而使得向量与物理学建立了有机的内在联系,物理中具有矢量意义的问题也可以转化为向量问题来解决.因此,在实际问题中,如何运用向量方法分析和解决物理问题,又是一个值得探讨的课题. 二、讲解新课: 例1. 在日常生活中,你是否有这样的经验:两个人共提一个旅行包,夹角越大越费力;在单杠上做引体向上运动,两臂的夹角越小越省力. 你能从数学的角度解释这种现象吗? 分析:上面的问题可以抽象为如右图所示的数学模型.只要分析清楚F、G、?三者之间的关系(其中F为F1、F2的合力),就得到了问题的数学解释. 解:不妨设|F1|=|F2|, 由向量加法的平行四边形法则,力的平衡原理以及直角三角形的指示,可以得到 |F|=|G|2cos1 ?2.

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问题与情境及教师活动 0~90逐渐变大,cos学生活动 ?2的值由大逐渐变小,因此,|F1|由小逐逐渐变大,即F1、F2之间的夹角越大越费力,夹角越小越省力. 思考1: (1)?为何值时,|F1|最小,最小值是多少? (2)| F1|能等于|G|吗?为什么? 答:当??0时,|F1|最小,最小值是1|G|,当??120时,|F1|=|G|. 学生思考 2思考2: 你能总结用向量解决物理问题的一般步骤吗? 教 学 过 程 及 方 法 例2. 如图,一条河的两岸平行,河的宽度d=500 m,一艘船从A处出发到河对岸.已知船的速度|v1|=10 km/h,水流速度|v2|=2 km/h,问行驶航程最短时,所用时间是多少(精确到0.1 min)? 分析:如果水是静止的,则船只要取垂直于对岸的方向行驶,就能使行驶航程最短,所用时间最短.考虑到水的流速,要使船的行驶航程最短,那么船的速度与水流速度的合速度v必须垂直于对岸. 思考: 1. “行驶最短航程”是什么意思? 2. 怎样才能使航程最短? 2 高中数学必修四课时教案

问题与情境及教师活动 学生活动 2

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学 过 程 及 方 法 三、课堂小结 1. 向量解决物理问题的一般步骤: (1)问题的转化:把物理问题转化为数学问题; (2)模型的建立:建立以向量为主体的数学模型; (3)参数的获得:求出数学模型的有关解——理论参数值; (4)问题的答案:回到问题的初始状态, 解决相关物理现象. 2.用向量知识解决物理问题时,要注意数形结合.一般先要作出向量示意图,必要时可建立直角坐标系,再通过解三角形或坐标运算,求有关量的值. 四、课后作业 师生共同 总结 教 学 小 结 总结向量解决物理问题的一般步骤 课 后 反总结向量解决物理问题的一般步骤 思 3

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