向量在物理中的应用举例
物理中有很多量,如力、速度等都是既有大
小又有方向的量——即向量,利用向量的有
关知识来研究物理中的相关问题.
复习
向量是怎样定义的?
物理中的矢量与数学中的向量有区别吗?
用数学知识解决物理问题,首先要把
物理问题转化成数学问题,即将物理
量之间的关系抽象成数学模型,然后
再通过这个数学模型的研究解释相关
物理现象.
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?
F
G
F1 F2
θ
分析:上面的问题可以抽象为图中所示的数
学模型.只要分析清楚F、G 、θ三者之间的
关系.
解: 不妨设|F1|=|F2|
力F1与力F2的合力同重力
G大 小 相 等 、 方 向 相 反
以F1、F2为邻边的四边形是菱形
1.当θ逐渐增大时,|F1|的大小怎样变化?为
什么?
2.当θ为何值时,|F1|最小,最小值是多少?
3.当θ为何值时,|F1|=|G|?
课件演示
一条河的两岸平行,河的宽度d=500m, 一艘船从
A处出发到河的正对岸B处, 船航行的速度|v1|=10
km/h, 水流速度|v2|=4 km/h,那么v1与v2的夹角θ(精
确到1°) 多大时,船才能垂直到达对岸 B 处?船行
驶多少时间 (精确到0.1min)?
分析:如果水是静止的,则船只要取垂直
于河对岸的方向行驶就可以了,但由于水
流的作用,船要被水冲向下游,因此要使
船垂直到达对岸,就要使v1与v2的合速度
的方向正好垂直于河岸方向。
课件演示
A
B
v2
v1
v
θ
解:
答:行驶航程最短时,所用时间
是3.1min
一船从某河一岸驶向另一岸,船速为v1、
水速为v2,若船是垂直到达对岸的,则船
在河中实际航行速度的大小为( )
A.v1
2-v2
2 B.|v1|2+|v2|2
D
人骑自行车的速度为v1,风速为v2,则逆
风行驶的速度大小为( )
A.v1-v2 B.|v1|+|v2|
C.|v1|-|v2| D.|v1-v2|
C
三个力F1、F2、F3同时作用于O点且处于
平衡状态,已知F1与F3的夹角为120°,又|F1|
=|F2|=20N,则|F3|= . 20N
某人骑车以a km/h的速度向东行驶,感到
风是从正北方向吹来;而当速度为2a km/h
时,感到风是从东北方向吹来,试求实际的
风速和风向.
小结 物理现象
向量问题
向量问题的解
抽象 概括
利用向量 知识解决
解
释
作业
课本习题2.5A组3,4题