高中物理常见的理想化模型

一理想化的定义
理想化方法是一种科学抽象，是研究物理学的重要方法，它根据所研究问题（一般都是十分复杂，涉及诸多因素）的需要和具体情况，确定研究对象的主要因素和次要因素，保留主要因素，忽略次要因素，排除无关干扰，从而简明扼要地揭示事物的本质。

二理想化模型的优点
建立这种理想模型的目的是为了暂时忽略与当前考察不相关的因素，以及某些影响很小的次要因素，突出主要因素，借以化繁为简，以利于问题的分析、讨论，从而较方便地找出当前所研究的最基本的规律，这是一种重要的科学方法，也是物理学中常用和科学分析方法。

三理想化模型的分类
理想化方法包括理想实验方法和理想模型方法。

（1）理想实验方法
理想实验又叫假想实验或思想上的实验，它是人们在思想中塑造的一种理想实验，是逻辑推理的一种特殊形式，在实际中并不能进行。

伽利略用著名的理想斜面实验发现了力与运动的关系，指出运动不需要力来维持；研究电场强度时，设想在电场中放置不会引起电场改变的电荷，考查场中各点F/q的值，引入电场强度的概念。

显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程，与实际实验相比，理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素，得出更本质的结论。

理想实验是在大量实验与观察基础上的理想归纳，是建立在以事实为根据上的科学抽象。

（2）理想模型
理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型。

（1）对象模型：
用来代替研究对象实体的理想化模型，如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想变压器、点光源、光线、薄透镜以及关于原子结构的卢瑟福模型、玻尔模型等都属于对象模型。

是对实物的一种理想简化。

（2）条件模型：
把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型。

如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强磁场都属于条件模型。

是对相关环境的一种理想简化。

（3）过程模型：
实际的物理过程都是诸多因素作用的结果，忽略次要因素的作用，只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型。

是对干扰因素的一种简化。

例如：在空气中自由下落的物体，在高度不大时，空气的作用忽略不计时，可抽象为自由落体运动；另外匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐振动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、稳恒电流都属于过程模型。

在认识和理解物理模型时，应注意每种模型都有限定的适用条件和适用于范围。

把一个实际问题抽象为什么样的模型，要具体问题具体分析，即使同一种研究对象，在不同的研究中也可能需要抽象成不同的模型。

例如：研究地球绕太阳的公转可将地球看作质点，而研究地球自转，就不能将地球看作质点了。

在物理学上，任何模型都是物理学上的特定条件下模型，这就要求我们在选择模型时，要综合考虑研究问题的目的、性质等，然后再做出选择，不能随意地把什么对象、什么条件、什么过程归入某一种模型。

可见研究物理问题是否可以理想化是有条件的相对的，这个条件是研究问题的本质条件，相对是相对周围的环境条件和干扰条件。

[参考文献]
1．《高中物理发散思维》龙门书局主编：王兴桃51页—52页
2．《高中物理非常讲解》天津人民出版社主编：卢浩然87页-91页
3．《高中物理》人民教育出版社物理室编
4．《三维物理高考》光明日报出版社主编：霍中夫
注；本文摘自网络，原文作者：魏彦林。

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