1、1 从位移、速度、力到向量课前导引问题导入【问题】 为什么说数学中的向量是自由向量?思路分析:(1)两个向量只有当它们的模相等,同时方向相同时,才能称它们相等.(2)任意两个相等的非零向量都可以用同一条有向线段表示,并且与有向线段的起点无关,所以向量只有大小和方向两个要素,是自由向量.物理中的位移有三个要素,在数学中不考虑起点(力的作用点).例如:五个人站成一排,同时向前走一步(每个人的步子都一样大),则每个人都有一个位移,这五个位移都相等,是相等向量.(3)对于一个向量,只要不改变它的大小和方向,是可以自由平行移动的.因此,在用有向线段表示向量时,可以自由选择起点,所以任何一组平行向量都可以
2、移到同一直线上.知识预览一、平面向量的物理背景与概念 1.向量、数量的定义既有大小又有方向的量叫做向量(vector),物理学中常称为矢量.只有大小没有方向的量叫做数量,物理学中常称为标量. 例如:物理中的位移、力、速度都既有大小又有方向,是向量;时间、路程、身高都只有大小没有方向,是数量.2.向量与数量的区别 向量具备两个要素:大小和方向.向量不能比较大小.例如:重力(方向竖直向下)、浮力(方向竖直向上)、弹簧的弹力(与被拉或压缩的方向相反)、摩擦力(与运动方向或运动趋势相反).数量只有一个要素:大小.数量没有方向,可以比较大小.二、平面向量的几何表示 1.有向线段 一般地,在线段AB的两个
3、端点中,规定一个顺序,则线段AB具有方向,具有方向的线段叫做有向线段.以A为起点B为终点的有向线段记作. 线段AB的长度也叫做有向线段的长度,记作|.有向线段包含三要素:起点、方向、长度.2.向量的表示 在画图时,向量一般用有向线段表示,有向线段的长度表示向量的大小,箭头所指的方向表示向量的方向. 向量可以用表示向量的有向线段的起点和终点表示,也可以用一个小写字母表示,在建立坐标系后,还可以用坐标表示向量.三、相等向量与共线向量1.向量的长度 向量的大小,也就是向量的长度(或模),记作|. 长度为零的向量叫做零向量,记作0.零向量的方向不确定,是任意的.由于零向量方向的特殊性,解答问题时,一定要看清问题中是“零向量”还是“非零向量”.长度为1个单位长度的向量叫做单位向量.2.共线向量(平行向量) 方向相同或相反的非零向量叫做平行向量,平行向量也叫共线向量.如果a、b、c是非零向量且方向相同或相反,则记作abc.规定:零向量平行于任意向量,记作0a.任一向量与它本身都是平行向量,记作aa.3.相等向量 长度相等且方向相同的向量叫做相等向量.向量a与向量b相等,记作a=b.