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一、教学任务分析
在前面学过的向量的线性运算的基础上,以物理中功为背景引入向量的另一个运算----数量积。教科书以物体受力做功为背景引入数量积的概念,既使向量数量积运算与学生已有的知识建立了联系,又使学生看到向量数量积与向量模的大小及夹角有关,同时与前面的向量运算不同,其计算结果不是向量而是数量。
在建立了数量积的概念后,进一步探究了有关的特性、几何意义和运算律。使学生在探究中加深对有关概念、性质的理解和运用。
二、教学重点、难点
重点:平面向量的数量积的概念和特性;平面向量数量积的运算律的探究及应用。
难点:平面向量的数量积的定义及对运算律的探究、理解,平面向量数量积的应用。
三、教学情景设计
教师引言:前面我们学习了向量的相线性运算,即向量的加法、减法和数乘运算。我们知道这些运算有个共同的特点,就是他们运算的结果仍然是一个向量,并且这些结果都有明确的几何意义,即是一些与平行四边形的边、对角线、三角形的边以及平行、共线有关的向量。下面我们一起思考这样一个问题。(出示思考问题)
[情景1]
思考:既然平面向量能进行加减运算,那自然会想到两个向量能否进行乘法运算?假如能的话那运算的结果又会是什么呢?
[设计意图]
由加减联想到乘法这是个很自然的问题,明确本节课的任务,激发学生的探求欲望。
[情景2]
问题假如一个物体在力F的作用下产生的位移为s,那么力F所做的功w等于多少?
[设计意图]
以物理问题为背景,使学生从中受到启发,为引入向量的数量积的概念做预备。
[师生互动]
生: 其中θ是F和s夹角。
师:功是一个矢量还是标量?它的大小由那些量来确定?
互动:功是一个标量,它由力和位移两个向量来确定,这给我们一个启发:能不能将功看成是这两个向量的一种运算的结果呢?为此,引入平面向量的“数量积”的概念。
[情景3]
仿照“功”的概念引入平面向量数量积的概念;并对概念进行有关熟悉、分析和探究。
[设计意图]
1、在学生已有的物理中“功”的概念的背景下,建构数学模型,引入平面向量数量积的概念,突出物理背景的意义,便于学生自然过度和理解。
2、通过对概念的熟悉、分析和探究,使学生加深理解,熟悉、把握有关的特性及几何意义。
[师生互动]
1、首先仿照物理问题构建数学模型。对照功的表达式写出类似的平面向量的表达式,引出平面向量数量积的概念:把数量 称为 与 的数量积,记作: 即 = (其中θ为 与 的夹角)。对于定义中的“非零向量”的要求为了建立对任意向量的数量积的概念,规定: (其中 为任意向量)
2、讨论数量积的运算与前面三种线性运算的区别(运算的结果是数量而不再是向量)。
3、研究数量积运算结果的符号取决于 与 的夹角 。
4、探究特性:
①(θ= 时的情况) ( 、 为非零向量)
此处可与实数进行对比:对 时 而

此特性给我们提供了证实有关垂直问题的一个很好的方法。
② 此特性给我们提供了很好的求长度的方法。
5、投影的概念。为研究数量积的几何意义作预备。讨论:投影一定是正数吗?
师生共同完成例1,加一问:求 在 方向上的投影并作图。
6、数量积的几何意义。使学生明确数量积的运算结果其实就是有关投影的倍数。联系引入部分“功”的概念不难理解它是力F在位移s上的投影 |