高中物理模型法解题

高中物理模型法解题

一、模型

“模型”意思是“尺度、样本和标准”的意思，百度词典说“模型”有三个意思：一个意思是根据实验、图样放大或缩小制成的样品，一般用于展览和实验（包括同学们玩的模型）；第二个：铸造机器零件的模子也叫模型；第三个：模型能方便地让我们解释那些难以直接观察到的事物的内部构造，事物变化以及事物间的关系。图形公式也算模型。

我国著名的科学家钱学森先生是这样说的：“什么叫模型呢？模型说是通过对问题现象的分解，利用我们考虑得来的原理吸收一切的主要因素，略去一切不主要的因素所创造出来的一幅图画。。。。。。”也就是说：模型是一幅图画，是一种在脑子里生成、最后形成的一套研究问题的方法。二、物理模型

为了探索的揭示复杂的物理事物的本质和规律，必须根据所研究的对象和问题的特点，从我们所考察的角度出发，撇开问题中个别的、非本质的因素，抽出主要的本质的因素加以考察研究，进而建立起一个轮廓清晰、主题突出的、易于研究的新对象和新过程，这个新对象、新过程就叫物理模型。

三、力学模型的分类：

1、环境对象模型

2、单个对象模型

3、过程模型

四、力学的知识结构

任何事物都是有结构的，物理学作为一个比较完备的理论体系来讲，有它的体系结构，同学们在复习的时候，把高中物理的知识结构很清晰的理解、掌握、应用以后，就会很轻易地掌握物理学研究问题的基本方法，高中力学知识结构如下：

从上图我们可以看出：力学的核心规律只有两条：一是力是运动状态变化的原因，二是功是能量转化的量度。

灵活地利用知识结构图就能像指挥员指挥作战那样进行图上作业，使得思维清晰又防止遗漏。知识结构图的具体操作大致有这么几步：第一步，根据问题确定研究对象的受力和运动模型；第二步，在知识结构图中圈出涉及到的受力模型的的规律和运动模型的规律；第三步，形象展示题目的物理情境和寻找本题的特定条件；第四步，根据问题的已知条件，选择解决问题的具体规律和数学方法。即模型、条件、算法。

五、三种物理思维过程：

1、物理规律的研究过程

学习前人的物理知识，主要是学习前人如何用模型法得到研究对象和研究对象所遵循的规律的，也就是研究对象所经历的理想化的过程和所遵循的理想化的规律。在这一过程中人们是从一个找不到现成模型的实际问题出发，把它抽象成一个新的物理模型，在这基础上进行实验，进而得出新模型所遵循的规律。这个过程就是一个由繁到简的过程。

2、物理习题的制定过程

编制考试题的思路则是选择一个模型以后，把模型放在一个适当的条件中，并且设置问题，进而就形成了一个物理习题，原始问题可以抽象为两部分：模型和条件，然后把它有机地结合起来，就是一道情境

物理问题，它也是信息题，它经历了一个由简到繁的过程。

3、解决物理习题的操作过程

高考中任何一道题目的背后都有一定的模型，题目只所以不叫“模型”叫“题”，一定有这道题目有别于其它习题的条件，没有条件的习题是不存在的。另外，所有的题都是有解的，都能算得出来。做题的过程就是把被编题者复杂化的问题破解，找到它的模型和特定的条件，然后根据模型对应的规律以及条件所要求的，确定这道题是矢量运算，还是标量运算；解题要用到平面几何知识，还是用到立体几何知识；或者用到一元二次方程，还是用到求极值、三角函数、数学归纳法等这些算法。它经历了一个由繁到简的过程。

六、高中物理的习题结构

面对一个物理问题，解决的思路就应该是三件事：第一、模型分析。初始条件分析往往是模型成立的条件分析；第二、特定条件分析。包括：时间的、空间的、边界的、临界的、隐含的等等条件分析；第三、根据模型对应的规律和特定条件所要求的计算方法解题。这是不是把一个复杂问题简单化了？

从模型法的角度出发可以把习题分成两大类：第一类是模型不清，条件较清。这类题需要同学们从试题的文字当中勾画出物理情境（包括静态和动态情境），即在头脑中想象物体的运动过程和空间的几何关系，还包括时间关系。然后依据情境的特点找出它所对应的物理模型，运用模型的规律加上条件来解决问题。即只要找到它的模型，然后再找到条件就可以了。注意，不能先找公式。所以用模型法解题最关键的是不要先选择用哪个式子解题，而是先想它属于那一个模型，模型对应着那些规律，然后再考虑哪些是与问题相关的式子。没找到模型，规律自然找不到，找不到规律就不可能做对题。第二类是模型清楚，条件不清楚。这就需要同学们根据问题所对应的物理模型，以模型的规律为依据建立动态情境，然后将条件、目标、物理情境、模型的规律四者关联起来，寻找解决问题的思路。

我们可以用一个步骤图清楚地表示：

通过文字画示意图，找到它的情境，然后分析它的特点。主要分析初状态，初速度和加速度的关系，因为任何模型都有特点，所以，找到特点是以后就可以从特点出发看看是什么模型。注意一条，我们知识结构图专门有“判据”这一项。考试的时候不是要我们去发现规律，而是要把规律再现出来，再现出来以后去找条件。

把规律和条件关联起来就知道该用那个公式了，一旦这个问题解决了，剩下的就是根据规律和条件决定到底是用标量运算还是矢量运算，运算过程到底要用到几何关系来解还是用函数关系来解，或者是用图像来解。最后还要讨论结果。

对那些模型很清楚的题，它就会变得很简单。如果一读题目从文字就知道它是什么模型，紧接着就可以再现出规律，如果模型对应的规律就已经足够解出这个问题了，那一定是个简单题；如果模型对应的规律写出的式子不够解题目用的，那肯定要再找条件。到那里找条件？到情境里面找，还是在图上找？找到条件再跟模型加在一起就可以去决策解题了。

上面的方法总结之后有三个步骤：从文字到模型，找到模型以后再找规律，有规律之后还得找条件，得到条件之后开始列式做题，列完以后还得去运算。要注意一点：模型确定、受力分析，这是两大坎。

七、高中力学常考的几种模型

1、连接体模型

2、时间空间模型

3、状态过程模型

4、相互作用模型

老师的忠告：提高成绩固然要勤奋但更要讲究策略，模型解题是经过实验证明的最高效的学习方法，同学们一定要用心体会，反复练习，学习成绩一定会提高很快。Practice makes perfect ! success means constant practice ! Never let your mother down .