9.4 向量应用 课标要求 1.能用向量方法解决物理中的有关问题. 2.能用向量方法解决平面几何中的有关问题. 3.体会向量在解决数学和实际问题中的作用. 【引入】 向量是既有大小又有方向的量,它既有代数特征,又有几何特征,通过向量可以实现代数问题与几何问题的相互转化,所以向量是数形结合的桥梁,同时,向量也是解决许多物理问题的有力工具,这节课我们就来用向量解决数学和物理中的有关问题. 一、向量在物理中的应用 探究1 图1中两个人提一重物怎样提最省力?图2中运动员静止地垂挂在单杠上,手臂的拉力与两手间的距离有什么关系? 探究2 向量的数量积与功有什么联系? 【知识梳理】 用向量方法讨论物理学中的相关问题,一般来说分为四个步骤: (1)问题转化,即把物理问题转化为数学问题. (2)建立模型,即建立以向量为载体的数学模型. (3)求解参数,即求向量的模、夹角、数量积等. (4)回答问题,即把所得的数学结论回归到物理问题. 温馨提示 物理中与向量(如力、位移、速度、加速度)有关的问题可运用向量有关知识解决;大多利用向量的线性运算解决或利用向量的数量积解决. 例1 (链接教材P28例2与教材P31例3)质量为m的物体静止地放在斜面上,斜面与水平面的夹角为θ,试用向量和向量坐标法求出斜面对物体的摩擦力f. 思维升华 (1)利用向量解决物理问题有两种思路,第一种是向量法,选取适当的基底,将题中涉及的向量用基底表示,利用向量运算法则、运算律或性质计算;第二种是向量坐标法,通过建立平面直角坐标系,实现向量的坐标化,转化为向量的坐标运算. (2)注意要求的量是向量还是向量的大小,还是向量的数量积,若要求的量是向量,既要计算出向量的大小(即模),还要指出向量的方向. 训练1 在长江南岸某渡口处,已知江水以12.5 km/h的速度向东流,渡船的速度为25 km/h.若渡船要垂直地渡过长江,则其航向应如何确定? 二、利用向量证明平面几何中的位置关系 例2 (链接教材P41例2)已知:⊥,⊥. (1)求证:OC⊥AB; (2)画出图形解释上述事实. ... ...
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