谈物理模型方法
经典的两个物理建模方法
经典的两个物理建模方法
经典的物理建模方法有很多，下面列举了十个常见的方法：
1. 等效电路模型：用电路元件代替实际电子元器件，简化复杂的电路系统，以便进行分析和计算。
2. 球体模型：将物体或系统抽象为球体，通过对球体的运动、形状和相互作用的研究来分析物体或系统的行为。
3. 质点模型：将物体抽象为质点，忽略物体的形状和内部结构，仅考虑物体的质量、位置和运动状态，以简化问题的求解。
4. 力学模型：利用牛顿力学的基本定律，建立物体的受力和运动之间的关系，以预测和解释物体的运动行为。
5. 热传导模型：利用热传导定律，建立物体内部和外部温度分布的数学模型，以分析和预测热量的传递过程。
6. 流体力学模型：基于质量守恒、动量守恒和能量守恒定律，建立流体在各种流动条件下的数学模型，用于研究和解释流体的运动行为。
7. 电磁场模型：利用麦克斯韦方程组，建立电磁场的数学模型，以研究电磁波、电磁感应等现象。
8. 系统动力学模型：通过对系统内部元素之间相互作用和反馈机制
的建模，分析和预测系统的行为和演化趋势。
9. 光学模型：利用几何光学和波动光学的原理，建立光的传播和相互作用的数学模型，以研究光的行为和性质。
10. 量子力学模型：基于波粒二象性和薛定谔方程，建立微观粒子的数学模型，以研究微观粒子的行为和性质。
以上是十个常见的经典物理建模方法，它们在物理学的各个领域中发挥着重要的作用，帮助我们理解和解释自然界的现象和规律。
中学物理教学中的模型方法
浅谈中学物理教学中的模型方法在基础教育不断深入开展的情况下，物理教师在引导学生学习时，常常需要借助模型方法把复杂的实际情况转化成容易接受的情境。
模型方法在中学物理中的力学、热学、声学、光学以及电学等部分均有所体现。
若教师在课堂上构建物理模型，便能更加有效的让学生加深对该内容的认识与理解，充分调动学生的积极性。
应用模型方法不仅可让课堂教学变得丰富，让学生的学习难度有所降低，使其全身心地投入学习；同时能够使教师的素养得到一定的提高；还可以为其进行研究提供便利，让课堂的教学效率也得到提高。
一．模型方法概念、分类及特点模型方法是根据具体情境，抓住物理对象原型的主要因素，忽略次要因素所得到的一种理想化结果，也是通过科学思维对物质世界中原型的抽象化表示。
它是用研究模型来揭示原型的形态、特征及其本质的一种方法[1]。
物理模型可以分为类似质点与点电荷等的物理对象模型、类似理想气体与激发态等的物理状态模型、类似圆周运动与简谐振动的过程模型。
它具有抽象性（例如完全弹性碰撞模型）、形象性（例如电场线模型）、假定性（例如理想气体模型），物理模型是建立在科学上可以成立的基础上经理想化提炼而来,它具有一定的科学性[2]。
二模型方法在物理教学中的应用中学物理的教学，可以说是物理模型的教学。
因为学生从物理课堂中所学到的就是一个已经被抽象过、概括过的物理模型和概念。
教师在中学物理的教学过程中借助物理模型来辅助教学，使学生可以在相对较短的时间内了解物理现象，并且将物理规律尽可能地掌握。
有利于培养学生的学习能力，让学生的分析解决问题能力也得到提高[3]。
下面以类平抛运动模型为例阐述模型方法在物理教学中的具体应用。
类平抛运动的特点是物体在某一方向上做匀速运动，而所受合力与此方向垂直，且在合力方向上做匀变速直线运动[4]。
此模型作为高考的热点内容之一，对其处理的常用方法主要有三种：1.分解速度；2.分解位移；3.分解加速度。
例如以下两题：v抛出，如图一所示，小题一：光滑斜面倾角为，长为l，顶端有一小球沿斜面水平方向以速度球滑到斜面底边时，其水平位移s有多大？分析：小球所受重力与支持力的合力大小恒定，方向始终是平行于斜面且垂直底边沿斜面向下，属于类平抛运动模型，根据平抛运动规律，可求解得出小球的水平位移s v=题二：建立如图所示的直角坐标系xoy，在第三象限内有电场强度为E、方向与x轴负方向成45°的匀强电场，在第四象限内有电场强度大小也为E、方向与y轴负方向成45°的匀强电场，现有质量为m、电荷量为q的负粒子（重力不计）从A（-L，0）处静止释放。
高中物理模型方法
◆1.连接体模型：是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。
解决这类问题的基本方法是整体法和隔离法。
整体法是指连接体内的物体间无相对运动时,可以把物体组作为整体，对整体用牛二定律列方程隔离法是指在需要求连接体内各部分间的相互作用(如求相互间的压力或相互间的摩擦力等)时，把某物体从连接体中隔离出来进行分析的方法。
连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒(单个球机械能不守恒) 与运动方向和有无摩擦(μ相同)无关，及与两物体放置的方式都无关。
平面、斜面、竖直都一样。
只要两物体保持相对静止 记住：N= 211212m F m F m m ++ (N 为两物体间相互作用力),一起加速运动的物体的分子m 1F 2和m 2F 1两项的规律并能应用⇒F 212m m m N+=讨论：①F 1≠0；F 2=0 122F=(m +m )a N=m aN=212m F m m +② F 1≠0；F 2≠0 N=211212m F m m m F ++(20F =就是上面的情况)F=211221m m g)(m m g)(m m ++F=122112m (m )m (m gsin )m m g θ++F=A B B 12m (m )m F m m g ++F 1>F 2 m 1>m 2 N 1<N 2(为什么)N 5对6=F Mm (m 为第6个以后的质量) 第12对13的作用力 N 12对13=F nm12)m -(n◆2.水流星模型(竖直平面内的圆周运动——是典型的变速圆周运动)研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。
(圆周运动实例) ①火车转弯 ②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。
④物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。
制作简单物理模型的方法
制作简单物理模型的方法# 制作简单物理模型的方法## 引言物理模型是一个描述物理实体或系统的替代品。
通过制作物理模型，我们可以更直观地理解物理规律和现象，并进行实验性的推测和验证。
本文将介绍制作简单物理模型的一些方法和技巧，以帮助读者更好地理解物理知识。
## 化身法化身法是一种较为简单而直观的制作物理模型的方法。
它基于物理规律的仿真原理，通过人的身体来模拟物体的运动和行为。
例如，我们可以用手臂挥舞来模拟物体的运动轨迹，用手指描绘出磁力线的形状等。
化身法的关键在于能够准确地把握物体的运动特点和规律。
在制作物理模型时，我们应该对物体的运动过程进行观察和分析，然后找到能够模拟和表达物理现象的合适动作。
通过多次实践和调整，我们可以逐渐改进和完善自己的物理模型。
## 材料法材料法是制作物理模型的另一种常用方法。
它通过使用各种材料，如纸张、木材、塑料、金属等，来构建物理系统的简化模型。
这些材料可以代表真实物体的形状、质量、弹性等特性，从而实现对物理现象的模拟。
在使用材料法制作物理模型时，我们需要根据具体情况选择适当的材料。
例如，当模拟地球绕太阳公转时，我们可以用橡皮圈代表地球和太阳，用细线模拟潮汐等。
我们还可以使用立体打印技术来制作更加精确和复杂的物理模型。
## 计算机模拟法随着计算机技术的发展，计算机模拟法已成为制作物理模型的重要工具之一。
利用计算机的强大计算能力和图像处理功能，我们可以在虚拟环境中模拟和展示各种物理现象和实验。
计算机模拟法的优势在于可以模拟复杂和难以观察的物理现象，如量子力学、黑洞的形成等。
通过对物理模型的参数进行动态调整，我们可以观察和分析不同情况下的物理规律和行为，进一步加深对物理知识的理解。
## 实践方法制作物理模型是一个实践性工作，需要通过不断的试验和调整来不断改进。
以下是一些制作物理模型的实践方法：1. 观察分析：通过仔细观察和分析物体的运动特点和规律，找到合适的制作方法和材料。
高三物理常见模型与方法
高三物理常见模型与方法高三物理常见模型与方法如下：1. 质心模型：研究多种体育运动中的集中典型运动规律、力能角度。
2. 绳件、弹簧、杆件模型：研究三者在直线与圆周运动中的动力学问题和功能问题，以及异同点。
3. 挂件模型：解决平衡问题，包括死结与活结问题，并采用正交分解法、图解法、三角形法则和极值法等。
4. 追碰模型：研究运动规律、碰撞规律和临界问题，可采用数学法（函数极值法、图像法等）和物理方法（参照物变换法、守恒法）等。
5. 运动关联模型：研究一物体运动的同时性、独立性、等效性，以及多物体参与的独立性和时空联系。
6. 皮带模型：研究摩擦力、牛顿运动定律、功能及摩擦生热等问题。
7. 斜面模型：研究运动规律、三大定律和数理问题。
8. 平抛模型：研究运动的合成与分解、牛顿运动定律和动能定理（类平抛运动）。
9. 行星模型：研究向心力（各种力）、相关物理量、功能问题和数理问题（圆心、半径、临界问题）。
10. 全过程模型：研究匀变速运动的整体性、保守力与耗散力、动量守恒定律、动能定理和全过程整体法。
11. 人船模型：研究动量守恒定律、能量守恒定律和数理问题。
12. 子弹打木块模型：研究三大定律、摩擦生热、临界问题和数理问题。
13. 爆炸模型：研究动量守恒定律、能量守恒定律。
14. 单摆模型：研究简谐运动、圆周运动中的力和能问题，可采用对称法、图象法等。
15. 限流与分压器模型：研究电路设计、串并联电路规律及闭合电路的欧姆定律、电能、电功率和实际应用。
16. 电路的动态变化模型：研究闭合电路的欧姆定律、判断方法和变压器的三个制约问题。
17. 磁流发电机模型：研究平衡与偏转、力和能问题。
18. 回旋加速器模型：研究加速模型（力能规律）和回旋模型（圆周运动）及数理问题。
19. 对称模型：研究简谐运动（波动）、电场、磁场、光学问题中的对称性、多解性和对称性。
20. 电磁场中的单杆模型：处理角度为力电角度、电学角度和力能角度，涉及棒与电阻、棒与电容、棒与电感、棒与弹簧组合、平面导轨和竖直导轨等。
高中物理模型的建构及教学方法
高中物理模型的建构及教学方法
高中物理模型的建构与教学方法是指在教学过程中，通过对物理现象进行观察、实验、分析等方式，构建出物理模型，并探究其规律和应用。
具体来说，包括以下几个方面：
一、物理模型建构的基本步骤：
1.观察物理现象，提出问题；
2.设计实验，收集数据，分析数据；
3.提出假设，构建物理模型；
4.验证假设，修正模型；
5.用模型预测新现象，检验模型的适用性。
二、高中物理模型教学的方法：
1.实验教学法：通过实验观察、测量等方式，帮助学生建立模型，提高学生的实验能力和科学思维。
2.探究式教学法：引导学生通过探究、发现、总结的方式，建立物理模型，激发学生的学习兴趣和动力。
3.问题导向教学法：通过提出问题、分析问题、解决问题的方式，引导学生建立模型，培养学生的自主学习能力。
4.案例教学法：通过引入实际案例，帮助学生建立模型，提高学生的应用能力。
结论：
高中物理模型的建构及教学方法对于学生的物理学习具有重要的意义，不仅可以提高学生的学习兴趣和动力，还可以培养学生的实
验能力、科学思维和应用能力，是高中物理教学中不可或缺的一部分。
构建模型解析问题学习物理的模型建立方法
构建模型解析问题学习物理的模型建立方法物理学是一门研究物质运动和相互作用的学科，它的核心在于建立和运用模型来解析和解释现象。
构建合适的模型是学习物理的关键之一，本文将介绍一些常用的模型建立方法。
一、假设和简化在构建物理模型时，我们通常需要进行合理的假设和简化。
考虑到模型要抓住问题的关键点，我们可以假设某些因素不影响结果，或者简化复杂的现象为简单的模型。
例如，在研究物体的自由落体运动时，可以假设忽略空气阻力的影响，从而简化计算。
二、可视化可视化是一种常用的模型建立方法，它通过图形化呈现物理现象和变量的关系，帮助我们更好地理解和分析问题。
例如，在研究力和运动的关系时，我们可以通过绘制力与加速度的图像来观察它们之间的规律。
三、数学建模物理学与数学密不可分，数学建模是构建物理模型的重要方法之一。
利用数学工具，我们可以将物理问题转化为方程或者函数的形式，从而进行定量化的分析和预测。
例如，在研究简谐振动时，可以利用振幅、角频率和时间的数学表达式来描述振动的运动规律。
四、实验模拟实验模拟是一种通过实验设备和计算机模拟来构建模型的方法。
它可以模拟真实的物理环境和相互作用，提供一个可控的实验平台。
通过实验模拟，我们可以观察和分析物理现象，并验证模型的准确性。
例如，在研究行星运动轨迹时，可以使用计算机模拟的方法，模拟行星在引力作用下的运动轨迹。
五、多学科交叉物理学的建模方法常常涉及到多个学科的知识和理论。
通过与其他学科的交叉融合，我们可以借鉴其他学科的模型建立方法，为物理问题提供新的视角和解决思路。
例如，在研究光的传播时，可以借鉴数学中的波动方程和光学中的折射定律，构建光的传播模型。
六、定性分析定性分析是一种通过观察和描述来分析物理现象的方法。
在观察现象时，我们可以从不同的角度出发，用自然语言来描述物质的运动和变化。
通过定性分析，我们可以建立直观的物理模型，并深入理解事物之间的关系。
例如，在研究磁场的特性时，可以通过观察磁铁与铁屑的相互作用来理解磁场的性质。
高考物理模型方法分类
高考物理模型方法分类一、力学模型力学模型是物理学中最基础的模型之一，主要研究物体的运动以及与力的关系。
力学模型的核心概念是牛顿三定律，即物体的运动状态是由力决定的。
在高考物理中，力学模型的应用非常广泛，例如弹簧振子模型、摩擦力模型、质点运动模型等。
弹簧振子模型是力学模型中的典型案例之一。
它通过模拟弹簧和质点的相互作用来研究弹簧振动的规律。
在考试中，我们可以利用弹簧振子模型来分析弹簧的弹性系数、振动频率等问题。
摩擦力模型是力学模型中的另一个重要内容。
摩擦力是物体表面接触时产生的一种力，它可以分为静摩擦力和动摩擦力。
在高考物理中，我们经常需要应用摩擦力模型来解决物体在斜面上滑动、静止的问题。
二、电磁学模型电磁学模型是研究电荷和电场、磁场之间相互作用的模型。
在高考物理中，电磁学模型的应用非常广泛，例如电场模型、电流模型、电磁感应模型等。
电场模型是电磁学模型中的重要内容之一。
电场是由电荷产生的一种力场，通过电场模型，我们可以研究电荷之间的相互作用、电场强度的计算等问题。
电磁感应模型是另一个重要的电磁学模型。
它研究磁场与导体中的电荷运动之间的相互作用。
在高考物理中，我们经常需要应用电磁感应模型来解决电磁感应强度、感应电动势等问题。
三、光学模型光学模型是研究光的传播、反射、折射等现象的模型。
在高考物理中，光学模型的应用也非常广泛，例如光的传播模型、光的反射模型、光的折射模型等。
光的传播模型是光学模型中的基础内容。
它研究光在介质中传播的规律，通过光的传播模型，我们可以解释光的直线传播、光的弯折等现象。
光的反射模型是另一个重要的光学模型。
它研究光在介质表面反射的规律，通过光的反射模型，我们可以解释镜面反射、漫反射等现象。
四、热学模型热学模型是研究热能传递和温度变化的模型。
在高考物理中，热学模型的应用也非常广泛，例如热传导模型、热辐射模型、理想气体模型等。
热传导模型是热学模型中的重要内容之一。
它研究热能在物体中的传导规律，通过热传导模型，我们可以解释导热现象、热平衡等问题。
谈物理习题的模型化教学
的 反 映 物 理 事 物 本 质 特 征 的 抽 象 模 型 。 这 是 一 种 重 要 的
、
物 理 习 题 分 类
物 理 习 题 可 分 为 两 大 类 ，一 类 称 为 “ 始 问 题 ” 原 ，另
一
思 维 方法 ，加 强对 物理 模 型 的认识 ，学会 建 立 物理 模 型 和将 实 际物理 问题模 型化 ，是培 养学 生能力 的重 要手段 。 １ ． 物理模 型 的归类 。 （ ）物理 对 象模 型 化 。物理 学 中的某 些 客观 实 体模 １ 型 ，如 质点 。舍去 和忽 略 实 际物体 的形 状 、大小 、转动 等性 能 ．突 出它所 处位 置 和质 量 的特 性 ，用一 个 有 质量
时计 不 具 有 精 确 性 。不 过 任 何 原 始 问 题 。经 分 解 、简 化
的点来 描绘 。这是 对实 际 物体 加 以简 化 的结果 。类 似质
点 这 样 的客 观 实 体模 型 诸 如 刚 体 、理 想 气 体 、点 电荷 、
和抽 象 后均 能 找 出一个 合 理 的物理 模 型 ，并 可运 用 已学
类称为 “ 抽象 问题 ” 。 “ 原始 问题 ”是指在 现实世 界 中客 观存 在 的 ，尚未 被
分解 、简 化 、抽象 的物 理 问题 ，有 时 也 称 为 实 际 问 题 。 原始 问题具 有 以 下两个 基 本 特征 ：一 是 问题 以 开放 、生 动 的现 实情 境 为依 托 ；二 是要 解决 的原 始 问题具 有 客 观 性 、复 杂性 、已知 条件 的隐蔽 性 和答 案 的合 理 性 。但 有
过 的物理 知识解 决 。
薄 透 镜 、弹 簧 振子 、单 摆 、理 想 二 极 管 、理 想 变 压 器 、
浅谈物理教学中的模型法
理模型都有其建立的条件 ， 清楚地掌握各种模型的特点 、 所表示 的物理意义、 建立条件 ， 才能够正确地建立物理模型 ， 才能正确解 题。 比如 ， 质点模型的建立就要考虑研究对象的形状 、 大小以及物 体局部运动对所研究问题 的影响； 弹簧振子模型的建立要考虑空 气阻力、 摩擦力对振子的影响 。 （ ） 二 通过实验或多媒体展示进行引导 人们对事物的认识总是从感性认识到理性认识 。 实验是物理 学 的基础 ， 是连接认识 的主体和客体的纽带 ， 所以物理模型的建 立离不开实验的展示 和观察。 实验为物理概念和规律 的建立奠定 了表象基础 ， 可以在学生 的脑海 中形成一个个具体形象的物理模
（ 通过练习加强对物理模型的理解 四） 物理模型在解答物理习题 中经常起着决定 ｌ 生的作用 ， 而学生 对物理模型的理解需要一个过程 ， 以要及时通过练 习来强化对 所 物理模型的理解 。比如 ， 目中“ 题 接触 面光滑” 意思是不考虑摩擦 力 ，轻质弹簧” 轻杆” “ 或“ 即指不考虑质量等 。学生如果不知道这 些模型所包含的物理意义， 就无法正确答题 。教师在习题教学时
的一 种方 法 。 比如 ， 速 直 线运 动 、 匀 匀速 圆周运 动 、 平抛 运 动 、 自南 教 师应 有 意识 地 引导 学 生对 各 种物 理 模 型进 行分 类 、 比较 ，
落体 、 简谐振动 、 完全弹性碰撞 ， 热学 中的等温 、 等压 、 等容 、 绝热 变化等。
（ ） 似模 型 四 类 许多物理问题遵循着相同或相近的规律 ，我们在分析研究这 类问题时可进行相似处理， 这就是类似模型。 比如， 宏观天体的运动
，
陈
理 模 型 的 应 用 实例 ． 阐 述 了 物 理 模 型 并
杰 一 江省 温岭市泽 国中学 浙
高中物理学习思想、方法：实际问题模型化
实际问题模型化物理模型是物理思想的产物，是科学地进行物理思维并从事物理研究的一种方法。
就中学物理中常见的物理模型，可归纳如下：1、物理对象模型化。
物理中的某些客观实体，如质点，舍去物体的形状、大小、转动等性能，突出它所处的位置和质量的特性，用一有质量的点来描绘，这是对实际物体的简化。
当物体本身的大小在所研究的问题中可以忽略，也能当作质点来处理。
类似质点的客观实体还有刚体、点电荷、薄透镜、弹簧振子、单摆、理想气体、理想电流表、理想电压表等等。
2、物体所处的条件模型化。
当研究带电粒子在电场中运动时，因粒子所受的重力远小于电场力，可以舍去重力的作用，使问题得到简化。
力学中的光滑面；热学中的绝热容器、电学中的匀强电场、匀强磁场等等，都是把物体所处的条件理想化了。
3、物理状态和物理过程的模型化。
例如，力学中的自由落体运动、匀速直线运动、简谐运动、弹性碰撞；电学中的稳恒电流、等幅振荡；热学中的等温变化、等容变化、等压变化等等都是物理过程和物理状态的模型化。
4、理想化实验。
在实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，根据逻辑推理法则，对过程进一步分析、推理，找出其规律。
例如，伽利略的理想实验为牛顿第一定律的产生奠定了基础。
5、物理中的数学模型。
客观世界的一切规律原则上都可以在数学中找到它们的表现形式。
在建造物理模型的同时，也在不断地建造表现物理状态及物理过程规律的数学模型。
当然，由于物理模型是客观实体的一种近似，以物理模型为描述对象的数学模型，也只能是客观实体的近似的定量描述。
例如，在研究外力一定时加速度和质量的关系实验中，认为小车受到实际 问题建立物 理模型 数学模型的解 实际问 题的解分析、联想、抽象概括、简化 推理演算还原说明 建立数 学模型 抽象、简化、转化 推 理 演 算的拉力等于砂和砂桶的重力，其实，小车受到的拉力不正好等于砂和砂桶的总重力。
只有砂和砂桶的总质量远小于小车和砝码的总质量时，才可近似地取砂和砂桶的总重力为小车所受的拉力，这是我们采取简化计算的一种数学模型。
浅谈高中物理教学中如何有效建立物理模型
浅谈高中物理教学中如何有效建立物理模型内容摘要:本文深入地阐述了高中物理教学中物理模型建立的重要性和必要性,并总结了本人在近十年的物理教学过程中常用的建模方法和所构建的物理模型的一般分类,以方便大家在教学过程中参考.关键词:物理过程物理模型条件模型过程模型建模方法多媒体辅助教学一、引言――建立物理模型的重要性和必要性物理现象或物理过程一般都十分复杂,涉及因素众多.对实际问题进行科学抽象化处理,抓住其主要因素,忽略其次要因素,得出一种能反映原物体本质特征的理想物质、过程或假设结构,此种理想物质、过程或假设结构就称之为物理模型.模型作为物理学的研究对象,它不仅具有高度的抽象性,还具有广泛的代表性.在高中阶段,学生所学的每一个物理原理、定理、定律都与一定的物理模型相联系.解决每一个物理问题的过程都是选用物理模型、使用模型方法的过程,特别是在研究实际问题时,学生不仅要透过物理现象、排除次要因素的干扰、抽出反映事物本质的特征、建立合理的物理模型,对问题进行简化和理想化处理,而且要对物理问题进行模型的识别和再现.可见能建立正确合理的模型,能透过现象识别、发现模型是解决物理问题的关键所在.而学生的物理建模能力的高低在很大程度上也就决定着学生物理学习成绩的好坏.所以建模教学是高中教学中不容忽视的一个环节.利用"物理模型"教学培养学生的创新意识创新意识和创新能力是两个不同的概念,有时意识比能力更重要.以上谈到,物理模型的建立很具创新性,教师应该把建立物理模型的这种创新的思路启发地诉之于学生,这样对学生创新意识的培养才是有益的.利用"物理模型"培养正确的思维方法,从而培养创新能力正确的思维方法是提高思维能力的基础,良好的思维能力是创新能力的保证,只有正确的思维才谈得上有良好的创新.但是由于年龄的关系,中学生一般只注意知识的学习,并不关心自己的思维方法是否正确,更不能自觉地纠正一些不正确的思维方法,这就影响了思维发展.因此,指导学生运用正确的思维方法是培养学生创新能力首要任务."物理模型"的建立,也是一种严密的正确的思维方法,其思维过程非常明显,分析好每一个"物理模型"的建立思维很重要.二、物理模型的分类――细致分析过程,准确归好类型物理模型的要点是近似处理,并通过事实检验或实验验证,使模型与事实基本吻合.如物理学中的质点、点电荷、点光源等理想模型,其要点是对象的形状与体积对研究问题没有影响或影响不大.自由落体运动、匀速直线运动、匀速圆周运动等过程模型,其要点是忽略物体在实际运动过程中的次要因素.接触面光滑、绝热等条件模型,其要点是排除物体所处外部条件的次要影响.1.对象模型即用来代替对象实体的理想化模型,例如,质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点光源、薄透镜、点电荷、理想变压器等.2.条件模型即把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型,如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场、匀强磁场等.3.过程模型如自由落体运动、简谐振动、弹性碰撞、绝热过程、稳恒电流等等,这些都是将物理过程理想化了的物理模型.4.理想实验模型如伽利略就是从斜槽上滚下的小球滚上另一斜槽,后者坡度越小,小球滚得越远的实验基础上,提出了他的理想实验.5.问题模型以问题为核心,形成一种解决问题的一般方法,使处理问题的思路清楚,可化繁为简,化难为易.如子弹打木块、弹性小球相碰等.三、建立物理模型的方法――精心选择方法,合理构建模型对应高中物理模型实际的建模方法多种多样.模型的构建,需采用对应的方法;甚至一个模型的构建,需要采用多种方法,方法选择正确,将收到事半功倍的效果.实际物理建模时,使用什么样的建模方法,应根据物理原型本身的性质和建模的具体需要来决定物理模型的构建,常用方法如下.量纲分析法:在物理模型构建时,可以利用量纲分析法来找到相关物理量间的相互关系,从而构建出相应的物理模型,如单摆周期模型.科学抽象法:抽象是指从具体事物中提炼出某个或某些方面、某些属性等.如隔离法确定研究对象、天体做匀速圆周运动、理想弹簧模型.理想化法:是对研究对象或物理过程加以简化,抓住主要因素,忽略次要因素,找出它们在理想状况下所遵循的基本规律,并构建出相应的物理模型.如刚体、轻杆、平动运动、理想气体模型、伽利略斜面实验等.类比法:许多物理现象彼此之间存在着许多相同或相似的物理属性,人们由此推测它们之间也存在着一些另外的共性.如光与声具有反射、折射等属性,惠更斯据此提出了光的波动模型;微观粒子与光一样具有粒子性,德布罗意建立了物质波模型;卢瑟福根据原子结构与太阳系类似,建立起了原子的行星结构模型.等效替代法:当所研究的物理问题比较隐蔽、复杂、难于直接研究时,可以用等效替代法建立起相应的比较简单、易于研究的等效物理模型,可分为过程等效替换(带电粒子在匀强电场中的类平抛运动)、作用等效替换(运动的合成与分解)、等效结构(弹簧振子和lc振荡电路)等等.微元法:在构建物理模型时,将研究对象或物理过程视作由许多微小体或元过程组成,而所研究的对象或物理过程整体所遵循的物理规律,可通过积分来得到,如匀变速运动的位移公式.假想法:当所研究的物理现象不能直接观察,或现有的物质、实验条件还不能进行真实模拟时,人们可根据已知的物理原理、物理规律对所研究的物理现象提出一种假定性的推测和说明,从而建立起相应的物理模型,如牛顿第一定律、机械能守恒定律等.四、教学过程中如何培养学生的建模能力――善于总结归纳,增强建模能力（一）、培养学生的建立物理模型的意识在教学过程中,教师要引导学生树立物理模型的意识,让学生逐步认识到华丽包装的题目后就是赤裸裸的常见的物理模型,做题时要剥离出题目本质,联系旧有知识,促进知识迁移.也就是说,要有把问题转化成为物理模型来研究的意识和习惯.例如关于摩擦力有这样几个常见判断题:滑动摩擦力（静摩擦力）的方向可以与物体的实际运动方向相同吗？相反吗？能成任意角度吗？运动（静止）的物体可以受静（滑动）摩擦力吗？很多学生迷惑在这些概念题中不能自拔.但当学生心中有了擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等情境时,这些问题便极易解决了.打个不是很恰当的比喻,高中物理学什么？无非是弹簧弹来弹去,滑块在斜面上滑来滑去,子弹与木块碰来碰去,带电粒子在电磁场中飞来飞去.（二）、及时对已学过的物理模型归纳与总结教师要善于为学生对已学物理模型进行归纳与总结,更要善于引导学生自己进行这项工作.例如我们在讲《功》这一节,必然要讲到摩擦力做功的问题:滑动摩擦力能做正功吗？负功呢？能不做功吗？静摩擦力呢？虽说这是功的内容,实际上如果学生对关于摩擦力的相应物理模型很熟悉的话（擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等）,这个问题会很容易被解决,而我们很自然地就把重难点转移到一对滑动摩擦力或静摩擦力做功代数和为何值这个问题上.总结知识,积累经验是必要且重要的！（三）、合理利用好外界的有利因素,提高学生的建模能力其一,随着信息技术与多媒体技术的飞速发展,教师利用多媒体课件上课已经成为一种常规的教学方式.事实说明,多媒体技术的应用在激发学生学习兴趣、增强教学的直观生动性、方便知识复习、习题练习等很多方面都发挥着巨大的作用,也给我们的物理学科教学带来了极大的方便.我们用多媒体辅助教学可以更加直观生动地展现那些抽象的无法用手工教具展现的物理模型,从而加深学生的印象与理解.其二,了解物理学史是学习物理课程的一项重要内容.它不仅能提高学生对物理的学习热情,更是培养学生物理建模能力的一种有效手段.例如在《万有引力》的学习中,从古埃及的托勒密,到意大利的伽利略,到第谷开普勒,波兰人哥白尼,再到牛顿,科学家们在对宇宙的研究过程中都是提出各自的物理模型来比对现实中的现象,从而确立距离实际最接近的理论.其三,物理是以实验为基础的学科.做实验是检查学生是否真正掌握某一物理模型规律的重要手段,是培养物理建模能力的有效途径.没有清晰的物理模型概念学生就不会开展实验过程；没有习惯性的建模意识和正确进行实验的科学指导思想,学生就不能通过实验来培养自己的思维能力、动手能力、创新能力.让学生带着物理建模的意识走进实验室,多进实验室,才能让学生真正走进物的精妙之门！其四,新课标中,情感态度与价值观的培养是一项很重要的内容.教师要善于利用机会引导学生热爱生活,热爱观察.知识来源于生活,观察取决于兴趣.一个热爱生活与观察的人必然精力充沛,富有生机与创造力.伽利略看见吊灯的晃动而发现单摆的等时性、阿基米德因洗澡时水的溢出而发现浮力定律、奥斯特因小磁针的偏转而发现电流的磁效应……物理模型正是来自于生活！其五,物理教师要不断提升自己,社会在进步,科技在发展.从光电管到磁流体发电机,从宇宙飞船到粒子物理……现在每年高考题几乎都会有关于新技术应用方面的题目出现.这就要求教师也要不断进行学习.三尺讲台是教师展示魅力的地方,优秀的教师能够用自己的人格魅力、文化魅力、道德魅力征服学生,抓住学生的眼球与思维,从而润物无声、水到渠成.正所谓“亲其师,信其道”,只有“征服”学生才能有效地在工作中贯彻落实我们的想法.从伽利略开创近代物理先河开始,实验观察加科学推理的研究方法一直是物理学发展中的指导思想.而理想化模型即物理建模正是为适应这样的研究方法而提出来的.具有物理建模意识,具备物理建模能力,是每个学生学习物理学的目的之一,也是高中物理教师必须完成的非常重要的一项工作！【参考文献】[1]物理课程标准(实验)解读[m].廖伯琴,张大昌.湖北教育出版社,2004.[2]论高中物理教学中学生建模能力的培养[m].左雄.湖南科技学院学报,2007,28(4).[3]物理教学艺术论[m].唐一鸣.广西教育出版社,2002.[4]物理学科教育学[m].齐际平.首都师范大学出版社,2002.读完这篇文章后,您心情如何？00000000本文网址:。
谈谈如何在物理学中构建理想模型
谈谈如何在物理学中构建理想模型构建模型是科学研究的基本方法之一，模型在物理学中也得到了广泛的应用，物理模型是物理学理论体系的基石，物理模型的构建当然地也是物理学研究的主要方法之一，构建物理模型，可以采用多种方式方法，本文只对物理模型的构建中的理想化方法构建，提出一些粗浅的看法。
理想化方法是构建物理模型最主要的一种方法，他是将复杂的物理过程、物理现象中最本质具有共性的东西抽象出来，将其理想化、模型化，略去其次要因素和条件，抓住主要因素，即将其理想化，找出他们在理想状况下所遵循的基本规律，并构建出相应的物理模型。
这是研究物理问题的重要思想方法。
1、构建理想的物理模型是科学理论的依据纵观物理学发展史，许多重大的发现与结论，都是由科家们经过大胆的猜想构思，创建出科学的理想化的物理模型，并通过实验检验或实践验证，模型与事实基础很好吻合的前提下获得的。
伽利略让小球从弯曲的斜槽上自由下落，当斜槽充分光滑时，小球可沿另端斜槽上升到初始高度，如果另端斜槽末端越接近水平，小球为达到初始高度,将运动很远。
如果末端完全水平，小球将一直运动下去，永不停止。
正因为伽里略构建了光滑这一理想化的模型，才有惯性定律的重大发现。
法拉第在1852年，对带电体、磁体周围空间存在的物质，设想出电场线、磁感线一类力线的模型，并用铁粉显示了磁棒周围的磁力线分布形状，从而建立了场的概念，对当前的传统观念是一个重大的突破。
1905年爱因斯坦受普朗克量子假设的启发，大胆地建立了光子模型，并提出著名的爱因斯坦光电效应方程，圆满地解释了光电效应现象。
卢瑟福以特有的洞察力和直觉，抓住粒子轰击金箔有大角度偏转这一反常现象，从原子内存在强电场的思想出发，于1911年构思出原子的核式结构模型。
倘若离开了物理模型，不仅物理研究无法进行，而且对物理学科的纵深发展必然会起阻碍束缚的作用。
2、在中学物理中应用的理想化模型构建归纳起来有以下几种一是将物质形态自身理想化，如质点、系统、理想气体、点电荷、匀强电场、匀强磁场等。
初中物理阶段的物理模型构建教学方法优化
初中物理阶段的物理模型构建教学方法优化在初中物理教学中，物理模型构建是一个重要的教学内容。
通过模型构建，学生可以更好地理解物理原理，培养动手能力和创新思维。
然而，许多教师在教学中存在着一些问题，例如教学方法单一、学生参与度低等。
本文将就如何优化初中物理阶段的物理模型构建教学方法进行探讨。
一、理论知识与实践相结合物理模型构建教学过程中，理论知识的传授是必不可少的。
教师应该在教学中既注重理论知识的讲解，又要将其与实践相结合。
可以通过实验演示的方式，让学生亲自动手操作，观察结果，并思考其背后的物理原理。
这样做可以让学生更深入地理解物理概念，提高学习的兴趣。
二、提供合适的学习材料为了保证物理模型构建教学的效果，教师需要精心准备合适的学习材料。
可以选择一些生动有趣的实例，例如用简单的材料制作一个简易的电路模型，或通过日常生活中的例子来引导学生进行模型构建。
同时，还可以结合多媒体技术，在教学过程中展示一些与模型构建相关的视频和图片，激发学生的学习兴趣。
三、鼓励学生自主探索在物理模型构建教学中，教师应该鼓励学生主动参与，积极进行自主探索。
可以提供一些开放性的问题，让学生进行思考和研究，引导他们自己寻找解决问题的方法。
同时，教师可以组织小组活动，让学生在小组合作中共同完成模型构建任务，培养学生们的团队合作能力。
四、评价和反馈在物理模型构建教学过程中，及时进行评价和反馈是十分重要的。
教师可以通过观察学生的操作过程，评估他们的动手能力和理解程度，对学生的表现进行及时的鼓励和指导。
同时，还可以建立学生互评和教师评价相结合的评价机制，鼓励学生互相学习和交流，提高学生的学习效果。
五、培养学生的创新思维在物理模型构建教学过程中，教师应该注重培养学生的创新思维。
可以组织创新实验，让学生自主设计和构建物理模型，鼓励他们提出自己的想法和独特的观点。
同时，教师也应该给予学生足够的自由空间，让他们根据自己的兴趣和特长进行模型构建，提高学生的创造力和创新能力。
初中物理教学中模型构建的意义与方法
初中物理教学中模型构建的意义与方法一、模型构建在初中物理教学中的意义1.有利于提高学生的物理学习兴趣在传统的初中物理教学中，教师一般只是单纯地按照教材内容进行讲解，导致整个课堂缺乏趣味性和生动性，久而久之，就会使学生产生厌倦的情绪。
然而，如果在教学过程中能够合理地运用模型构建的方法，就能够使物理教学变得更加生动形象，从而有效地激发学生的学习兴趣，提高其学习积极性。
2.有利于提高学生的物理思维能力初中是学生接触物理的初始阶段，这一阶段的教学不仅要让学生掌握一定的物理知识，而且还要培养其形成良好的物理思维能力。
而模型构建法在初中物理教学中的应用，能够帮助学生更好地理解抽象的物理知识，进而使其物理思维能力得到有效提升。
3.有利于提高学生的实践能力在传统的初中物理教学中，教师往往只注重理论知识的讲解，而忽视了学生的实践能力培养。
然而，通过模型构建的方法，能够使学生更加直观地了解物理知识在实际生活中的应用，进而使其实践能力得到有效提升。
二、初中物理教学中模型构建的方法1.运用实物模型进行课堂教学在初中物理教学中，实物模型是最为常见的一种教学方法。
例如，在学习电流、电压以及电阻等概念时，教师就可以利用电路元件模型进行讲解。
同时，教师还可以引导学生利用这些元件进行实际操作，进而使其更好地理解这些抽象的物理概念。
此外，在教学过程中，教师还可以利用一些生活中常见的实物模型进行讲解，例如水桶、水缸等来讲解液体内部压强等。
2.运用图像模型进行课堂教学图像模型在初中物理教学中也得到了广泛的应用。
例如，在学习光的折射和反射等概念时，教师就可以利用光线传播的图像模型进行讲解。
同时，教师还可以引导学生利用这些图像模型进行实际操作，进而使其更好地理解这些抽象的物理概念。
此外，图像模型还可以用来展示一些较为复杂的物理过程，例如分子运动等。
在教学中，教师可以利用动画的形式来展示这些过程，进而帮助学生更好地理解。
3.运用数学模型进行课堂教学数学模型在初中物理教学中也得到了广泛的应用。
高中物理教学中的模型建构方法
高中物理教学中的模型建构方法物理是一门研究自然界运动和物质交互关系的学科，它对于培养学生的科学素养和科学思维至关重要。
而在高中物理教学中，模型建构方法是一种重要的教学手段，可以帮助学生更好地理解和应用物理知识。
本文将探讨高中物理教学中的模型建构方法，并分析其在提升学生学习效果和培养科学思维方面的作用。
一、概念模型的建构概念模型是用来描述和解释现象或理论的模型，它是物理教学中常用的模型类型。
在教学中，构建概念模型可以帮助学生理解抽象的物理概念和原理，以及它们之间的相互关系。
构建概念模型的方法包括比喻法、类比法和多示例法等。
比喻法是将物理概念与学生熟悉的事物或现象进行比较和类比，通过类比的方式来引导学生理解物理现象。
例如，教学中可以比喻电路中的电流流动为水管中的水流动，帮助学生理解电流的概念和电阻的作用。
类比法是通过将物理现象与类似的或容易理解的现象进行对比，帮助学生理解物理原理。
例如，教学中可以将物体的运动轨迹与自行车的行驶轨迹进行类比，帮助学生理解物体在运动中的速度和加速度。
多示例法是通过给出多个具体的例子来说明物理现象或原理，帮助学生建立概念模型。
例如，教学中可以用多个不同的示例来说明平抛运动的规律，帮助学生理解抛体的轨迹和受力情况。
二、实验模型的建构实验模型是用来研究和验证物理规律和理论的模型，它是物理教学中不可或缺的一环。
通过参与实验，学生可以亲身体验和观察物理现象，从而更好地理解和应用物理知识。
在实验模型的建构中，可以采用实际实验和虚拟实验两种方法。
实际实验是指在实验室或课堂上进行真实的物理实验，学生通过观察和记录实验现象，进行数据分析和推理，从而得出物理规律和结论。
实际实验的优点是能够提供丰富的实验数据和直观的实验现象，但其缺点是受到实验条件和设备的限制。
虚拟实验是指通过计算机仿真软件或虚拟实验平台进行的物理实验。
学生可以通过虚拟实验平台进行实验设计和操作，观察和分析实验现象，并得出相应的结论。
物理学模型和模拟计算的方法
物理学模型和模拟计算的方法物理学是研究自然界基本运动规律和现象的学科，它有着广泛的应用和重要性。
物理学模型和模拟计算是物理学领域的一个重要研究方向，通过建立和改进物理模型，利用计算机模拟、验证和分析实验数据，可以深入理解物理现象及其规律，为物理学研究提供强有力的工具。
物理学模型是对物理现象、运动和变化的数学和物理描述，它是建立在实验基础上的，目的是预测和解释实验现象。
在物理学模型中通常会考虑诸如粒子、波、电磁场等因素，以此来分析和解释物理现象与实验结果。
模型的正确性与复杂程度息息相关，一个正确的物理模型可以很好地预测实验结果，然而如果模型过于简化或不充分考虑实际情况，就会失去预测精度和可靠性。
因此，为了提高模型的精度和可靠性，模拟计算成为物理学研究的重要手段之一。
模拟计算是指利用计算机技术、数值方法和模型算法对实验数据、物理模型进行数值求解和模拟，以获取新的物理规律、结论或预测，提高现有物理模型的精度和可靠性。
模拟计算技术在物理学研究中可以对各种物理现象进行模拟，有着广泛的应用，如流体力学、电子学、材料物理学、宇宙学等。
流体力学是一种可以用于研究液体和气体等流体的物理学和工程学分支。
通过数学模型和数值模拟方法，流体力学可以对有关流体的各种性质、运动方式、物理量和运动规律进行研究，对模拟和预测流体运动及其交互作用具有重要的应用价值。
例如，对海洋和大气运动的模拟预测可以帮助我们更好地理解和预测气候变化、海洋生态环境演变等。
在冶金、机械制造和化学工程等领域中，流体力学的模拟计算也非常重要。
此外，在医学研究和药物测试中，流体力学模拟可以帮助推断血液、细胞和生物体内粘液运动的性质和行为，以便研究器官的生理过程和疾病机制。
电子学是研究电子及其行为、特性和应用的学科。
通过建立物理模型和数值模拟，电子学可以对电场、磁场、电磁波、电子输运、半导体器件行为和电路等进行研究。
例如，通过半导体电路的电子学模拟计算，可以提高电路设计的稳定性和性能；在光电学和光子学领域中，利用电子学模拟可以预测光电子器件的性能和效果。
高考物理模型方法分类
高考物理模型方法分类一、概述物理是高考理科中的一门重要科目，也是考生们普遍感到困难的科目之一。
在高考物理中，模型方法是解题的一种重要方法。
模型方法是指将物理问题简化为数学模型，通过对模型的分析和计算来解决实际问题。
本文将从不同的角度对高考物理中的模型方法进行分类和介绍。
二、基本模型方法1. 动力学模型方法动力学模型方法是物理中最基本的模型方法之一。
它通过描述物体的运动状态和运动规律来解决问题。
在高考物理中，我们常常使用牛顿定律和动量守恒定律来建立动力学模型，解决与运动相关的问题。
2. 能量守恒模型方法能量守恒模型方法是指通过建立能量守恒的数学模型来解决物理问题。
在高考物理中，我们常常使用机械能守恒、能量守恒、功和功率等概念来建立能量守恒模型，解决与能量相关的问题。
三、进阶模型方法1. 波动模型方法波动模型方法是指通过建立波动方程和波动传播规律的数学模型来解决波动问题。
在高考物理中，我们常常使用波动方程、波速和波长等概念来建立波动模型，解决与波动相关的问题。
2. 电磁模型方法电磁模型方法是指通过建立电磁场分布和电磁场相互作用规律的数学模型来解决电磁问题。
在高考物理中，我们常常使用静电场、电流和磁场等概念来建立电磁模型，解决与电磁相关的问题。
四、综合模型方法1. 统计模型方法统计模型方法是指通过建立统计规律和概率分布的数学模型来解决物理问题。
在高考物理中，我们常常使用统计物理、热力学和概率论等概念来建立统计模型，解决与统计相关的问题。
2. 相对论模型方法相对论模型方法是指通过建立相对论的数学模型来解决物理问题。
在高考物理中，我们常常使用相对论的时空观念、光速不变原理和质能关系等概念来建立相对论模型，解决与相对论相关的问题。
五、案例分析1. 动力学模型方法案例例如，一辆汽车在匀速行驶时，通过建立动力学模型，我们可以根据速度和时间的关系来求解汽车的位移。
2. 能量守恒模型方法案例例如，一个物体从一定高度自由落下，通过建立能量守恒模型，我们可以根据重力势能和动能的关系来求解物体的速度。
物理模型制作方法
物理模型制作方法物理模型是用于展示和解释自然现象或科学原理的实物模型。
制作物理模型有助于加深对物理概念的理解，并提供一种具体的、可视化的学习方式。
本文介绍了制作物理模型的基本方法。
1. 确定模型主题首先，需要确定你要制作的物理模型的主题。
这可以是任何与物理相关的概念或原理，例如力、运动、电磁学等。
确定主题后，就可以开始收集相关信息，并深入研究该主题。
这将帮助你更好地了解物理模型的要求和细节。
2. 设计模型方案一旦你对主题有了基本了解，就可以开始设计物理模型的方案。
首先，决定使用什么材料来制作你的模型。
常见的材料包括纸板、塑料、木材和金属。
根据所需的尺寸和材料的可用性，你可以选择最适合你模型的材料。
其次，设计模型的外观和结构。
考虑模型的大小、比例和细节。
如果可能，使用计算机辅助设计（CAD）软件来帮助你设计模型。
这将使你能够更好地可视化模型，并进行必要的调整和修改。
最后，在设计模型的过程中，考虑模型的功能和交互性。
是否需要附加一些机制或装置来演示特定的物理特性？确保你的设计能够准确地传达你想要展示的物理概念。
3. 收集制作所需的材料和工具在开始制作模型之前，确保你已经收集到制作所需的材料和工具。
这些材料和工具将根据你的设计方案而定，但一般而言，你可能需要：•刀具（如剪刀、刀片等）•涂料和刷子•胶水和胶带•尺子和直尺•滤纸和胶水•电线和电池（如果需要添加电气元件）确保你具备这些基本工具和材料，以便能够顺利完成模型的制作过程。
4. 制作模型的步骤制作物理模型的步骤将根据模型的复杂性和材料的类型而有所不同。
以下是一般制作模型的基本步骤：步骤1：准备工作首先，在制作模型之前，确保你的工作区域干净整洁。
准备好所有需要的材料和工具，并将它们放在你可以方便拿取的地方。
步骤2：根据设计方案开始制作按照你的设计方案，开始制作模型的基本结构。
使用刀具和胶水将所需的材料切割和粘合在一起，形成你的模型的外形。
步骤3：添加细节和装饰一旦你完成了基本结构，你可以开始添加细节和装饰。
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１ 何 谓 物 理 模 型 方 法
在现实生活 中实际 的物理现象一般是 比较复杂 的 如正在平直公 路上行驶 的汽车 ． 车身在平动 ， 车轮在转动 ， 发动机 的一些部件 也在运 动 我们 如何描 述汽车的运动 ？ 如果在汽车的一系列复杂运动 中． 我们 要研究 的是汽车运动 的快慢 ． 那么只需要 考虑车身 的平动 ． 忽 略其他 运动形式 ． 于是汽车 的实际运动便被想象地简化为一个有质量 的点在 条直线上 的运动 。 在一定 的情况与条件下 ． 考虑实际物理现象主要的 、 本质 的特 征 ， 忽略次要的 、 非本质的 因素 ， 这种处理问题的方法叫做物理抽象 ， 被抽 象 出来 的物 理现象虽不再是原来 的 、 实际 的物 理现象 ． 但 它能反 映出 原来实际现象发展变化的基本规律 ．称为原来实际现象的物理模 型。 运用建立物理模型研究物理问题的方法 ． 就是物理模型方法
方法对物理学的贡献。
【 关键词】 物理学 ； 物理模 型方法 ； 桥 梁作 用
从物理 学发展史来看 ． 物理学概念 、 定 律 的创建 过程都和 物理模 型密不可分 。 所 以我们可以认为物理学的发展史就是一部物理模型方 法史 。 下面对物理模 型方法做一粗浅介绍 。
粒分散在原子 中 ． 原子 中正 负电荷 的电量相等 ． 整个原子不显电性 为 了验证 汤姆逊模型 ． １ ９ １ １ 年． 汤姆逊 的学生卢瑟福做 了 ａ粒子散射实 验． 面对实验事实 ． 汤姆逊模型不能解释 。于是 ． 卢瑟福提 出了原子有 核结构模 型： 在原子 的中心有一个很小 的核 ， 叫原子核 ， 原子的全部正 电荷和几乎全部质量都集 中在原子核里 ． 带负 电的电子在核外空间里 绕着核旋转 但卢瑟福模型不能解释原于的稳 定性与氢 原子 的线状光 谱 为此 ． １ ９ １ ３ 年． 卢瑟福的 同事 ， 丹麦物理学家玻尔提 出了量子化原 子模 型 ： 电子只能在某些 可能的轨道上运 动 ， 电子在这些 轨道上运动 时不辐 射能量 ． 处于稳定状 态 ． 只有 电子从 一条轨道跃迁 到另一条轨 道上时才一份一份 的辐射能量 玻尔模 型虽成功地解释 了原子 的稳定 性及氢原 子线状光谱 ． 但对 于含有多个 电子的原子来说 ． 理论计算与 实验结果并不完全相符 现代物理实验已经证明 ． 电子的运动没有固 定 的轨道 ． 服从德布洛意——薛定谔波原子模型或电子云模 型…… 综上可知 ． 一个好的物理模型必须是建立在一定的实验事实和 已 有理论基础上 的高度抽象与概 括 ． 包括某些 真实内容 ． 具有一 定的客 观性 ． 能够解释 已知 的现象 如果不是 这样 ． 那 么模型本身就成 了空中 楼 阁． 还算什么模型 由于人们对所要认识的现象的原型并无确切了 解． 所 以一个好 的物理模型 只能是一种大胆 的猜测 ． 能够 预言未知的 现象。 否则 ． 模 型就成了已知事实的堆 积 ， 从而也就失去 了模型应有的 从事实过渡到理论的桥梁作用 由于人们所要认识现象 的原型的深邃 性、 复杂性 ． 所 以一个好 的物理 模型提 出后不 可能一下于就 与原型符 合． 还必须接受科学实践的检验而不断地修正和完善 量后 ． 要提出一 个好的物理模型 ．还应 该对具 体研究 的问题做 出系统 的历史 的考 查。 只有站在前人的肩膀上 ． 才能比前 人看得更 远 ・
４ 物 理模 型 方 法 的作 用
４ ． １ 推动物理 学发展 创建物理学离不开建立物理模 型的例子在物理学史上屡 见不鲜 ， 比 比皆是。 在力学中 ． 牛顿提出万有引力理论便是 一个 著名 的例证 牛顿一 方面运用了开普勒的行星运动的太阳系模 型 ： 另一方面借 助数学 方法 证明了“ 一个物体 吸引它外边 的物体 时 ． 它们 的质 量就好像都集 中在 它们 各 自的中心一样” ． 太 阳系中的所有 星球可视为有质量 而无 形状 与大小 的质点 ． 据此 ． 建立 了质点模型 ， 把 宇宙万物视为质点 。从 而首 先发现 了万有 引力定律 ４ ． ２ 促进物理教学 如前 所述 ．物理模 型的提 出与发 展揭示 了物理概 念的进化与形 成． 所 以模型方 法也就成为理解物理概念 的基本思路 。 例如 ， 物理学 中 的专用或通用名词 “ 物 质” 或“ 物体 ” 是没有形状和大小 的、 是各种具体 的物质或物体 的抽象 ． 可视 为物理学 的语言模型 又如 ． 力学中单摆 的 振动是在建立 了“ 忽 略摩擦 与空气 阻力， 不计摆球的大小 、 摆线 的质量 与伸 缩 ． 摆的偏角不超过 ５ ’ 这样的模型后才可视 为简谐 振动 。热学 中的热平 衡方程是建立 在与外界无任 何能量交换 的孤 立系统或封 闭 系统模 型基础上 的 电学中的库仑定 律只适用于真空 中的点 电荷模 型。 几何光学反射 、 折射定律则是因为建立了“ 光线” 、 “ 点光源” 、 “ 平滑 的反射面 、 折射面” 这些光学模型后方才得出的等等。 ４ ． ２ ． １ 推证物理规律 在物理教学 过程中 ． 运用模 型方法 ， 推证 物理规律 ． 也不 乏其例 。 牛顿 的高 山上的平抛运动实 验模型 ．从理论 上阐述 了人 造卫 星的原 理 爱 因斯坦 的理想闪 电实验模型 ． 从理论上得出了同时性的相对性 概念 中学物理 中理想气体状态方程 的推导 ． 实际上是运用理想实验
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｖｉ・ 探索・ 争鸣
谈物理模型方法
彭卫红
（ 安 阳职 业技 术 学 院 ， 河南 安阳 ４ ５ ５ ０ ０ ０ ）
【 摘 要】 物理模型在物理学的发展 中占有非常重要 地位 ， 本文从物理模型种类、 形成及特点 、 作用以及局限性进行 论述。体现 了物理模 型
综上可知一个好的物模型必须是建立在一定的实验事实和已有论基础上的高度抽象与概括包括些真实内容具有一定的客观性能够解释已知的现象如果不是这样那么模型本身成空中楼阁还算什么模型由于人们对所要认识的现象的原型并无确切解所以一个好的物模型只能是一种大胆的猜测能够预言未知的现象否则模型成已知事实的堆积而也失去模型应有的事实渡到论的梁作用由于人们所要认识现象的原型的深邃性复杂性所以一个好的物模型提出后不可能一下于与原型符合还必须接受科学实践的检验而不断地修正和完善量后要提出一个好的物模型还应该对具体研究的问题做出系统的历史的考查只有站在前人的肩膀上才能比前人看得更远物模型方法的作用41推动物学展创建物学离不开建立物模型的例子在物学史上屡见不鲜比比皆是在力学中牛顿提出万有引力论便是一个著名的例证牛顿一方面运用开普勒的行星运动的太阳系模型
一
２ 物 理 模 型 的 种 类
根据物理模型在实际物理现象 、 规律中所扮演角色或所起作用 的 不同 ， 它可分为 ： 条件模型 ： 如 自由落体运动规律就是在建立在“ 忽略空气阻力 ， 认 为重力恒定” 的条件模 型之后 才得出来 的。 对象模 型 ： 如静 力 学 中“ 刚体 ” “ 质点 ” ， 电学 中“ 点 电核 … ‘ 电场 线” 。 状 态模 型 ： 如热平 衡状态就是热学 的一种 状态模 型。 过程模 型 ： 如完全弹性碰 撞过程 就是一种 碰撞过 程模 型。 实验模 型 ： 如热学中等温 、 等容、 等压实验 ， 就是一种实验模 型。 应 该指出的是 ． 上述五类 模型 ． 井非孤立 分开毫无联 系 ． 恰恰相 反 ， 它们 常常是互相 牵制的 、 内在的统一于所研 究的问题中。 例如 ， 伽利略运用 理想 斜面实验模 型揭示了惯性定 律的本 质。在 这个 实验中 ． “ 光滑 的 、 无摩擦力的斜面与无 限大平面” 就是 条件 模型 ： “ 光滑的小球 ” 就是对 象模 型： “ 小球 在无 限大平 面上的速度不 变” 就是状态模 型 ： “ 小球沿无 限大平 面永远 以恒速运 动” 就是过程模 型