如何掌握物理模型

A. 建立物理模型是物理教學中常用的方法，具體的建模法有哪些說得具體些好嗎

是高中物理常用辦法。

中學物理模型一般可分三類：物質模型、狀態模型、過程模型。 1、物質模型。物質可分為實體物質和場物質。 實體物質模型有力學中的質點、輕質彈簧、彈性小球等；電磁學中的點電荷、平行板電容器、密繞螺線管等；氣體性質中的理想氣體；光學中的薄透鏡、均勻介質等。 場物質模型有如勻強電場、勻強磁場等都是空間場物質的模型。 2、狀態模型。研究流體力學時，流體的穩恆流動（狀態）；研究理想氣體時，氣體的平衡態；研究原子物理時，原子所處的基態和激發態等都屬於狀態模型。 3、過程模型。在研究質點運動時，如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、平拋運動、簡諧運動等；在研究理想氣體狀態變化時，如等溫變化、等壓變化、等容變化、絕熱變化等；還有一些物理量的均勻變化的過程，如某勻強磁場的磁感應強度均勻減小、均勻增加等；非均勻變化的過程，如汽車突然停止都屬於理想的過程模型。 模型是對實際問題的抽象，每一個模型的建立都有一定的條件和使用范圍學生在學習和應用模型解決問題時，要弄清模型的使用條件，要根據實際情況加以運用。比如一列火車的運行，能否看成質點，就要根據質點的概念和要研究的火車運動情況而定，在研究火車過橋所需時間時，火車的長度相對於橋長來說，一般不能忽略，所以不能看成質點；在研究火車從北京到上海所需的時間時，火車的長度遠遠小於北京到上海的距離，可忽略不記，因此火車就可以看成為質點。

B. 高中物理模型在教學中的應用

一、什麼是物理模型？

物理模型是人們為了抓住物體的主要矛盾、本質、忽略次要矛盾而形成的對物質、狀態或過程的一種理想化的思維方式。它反映物體的本質，反映物體運動過程的規律，它是科學研究的一種思維方法。

二、高中物理模型的分類

高中物理模型按照物體對象的特點與條件可粗略分為四種模型，它們分別是物質模型、物理過程模型、理想化實驗模型與問題模型。質點、點電荷、理想變壓器、理想氣體與理想電表，它們都指向一個物體對象，都是忽略次要因素，抓住了影響問題的主要因素提出的理想化物質對象，它們是物質模型。高中描述的各種運動，如勻速直線運動、勻變速直線運動、拋體運動與勻速圓周運動運動，它們屬於物理過程模型，描述的是一個運動過程。氣體的等壓、等溫、等容實驗、伽利略的斜面理想實驗、物體的彈性碰撞，是屬於理想化實驗模型，它是揭示規律的重要途徑。子彈射木塊問題、滑塊滑板問題是常見的問題模型，它們以問題的形式出現，掌握這個模型對提高解決實際問題的能力有很大幫助。

三、物理模型在教學中的作用

1、物理模型是一種科學研究的思維方法

不管是物質模型還是過程模型，都有著抓住主要矛盾、忽略次要矛盾，都有著去繁就簡的思維過程，這是一種科學研究的思維方法。我們有理由讓學生認識並且把這種思維方式復制到其他方面。

2、物理模型教學有助於提高學生對知識的理解

物理學知識深奧難懂，它不像歷史等文科，只需用簡單的思維就能學好。物理學科需要很強的數學思維能力，如幾何的，代數的。所以，應用模型教學有助於把知識化繁為簡，這也是模型的最重要的特質。如火箭的發射，可以運用碰撞的問題模型，然後運用動量守恆定律求解。也就是說，模型既是學習的內容，也是更好學習物理知識的手段。

3、物理模型教學有助於提高學生解決實際問題的能力

物理是高中最難學的學科之一，難學在於它本身的知識網路大、深奧難懂，比如動量定理、動量守恆定律；難學也在於它放在實際的情景中，需要思考如何審題、如何找到解決問題的思路，這也是學生常說的「一聽就懂，一做就蒙」根本原因；難學還在它不是獨立的，而是與數學緊密聯系在一起的，比如各種幾何圖形的規律、計算方程組等，可以說，沒有好數學的基礎，物理是很難拿高分的。

物理模型可以脫離實際問題，把情境抽象成一種熟悉的模型，比如炮彈的運動與帶電粒子垂直於電場方向的運動都可以抽象成拋體運動模型，運用拋體運動的規律求解。這些看似復雜的情景看成某個模型，簡化了問題，從而提高了解決實際問題的能力。甚至這種能力還會拓展到思維品質上，使學生養成實事求是的科學態度。

四、如何構建物理模型？

下面以構建圓周運動的過程模型來說明構建的方法與步驟：

1、教學目標分析

在自然狀態下運動的物體也會隨著外界條件的變化，不斷改變運動狀態，在解決實際問題時，如果不進行基本假設並建立物理模型是不可能得到可靠結果的。舉例如汽車在圓形彎道上行駛時屬於圓周運動，運動過程中汽車在彎道上行駛所需的向心力超過最大靜摩擦力時，汽車就會偏離運行軌道。在分析這個問題時就要建立圓周運動的過程模型，通過對比力的大小來處理實際問題。

2、情境創設

汽車在道路上行駛時遇到緊急情況，採用何種方式能夠更好地避免或降低車禍。例如假設汽車的最大靜摩擦力等於滑動摩擦力，當汽車執行遇到突發狀況是急轉彎還是急剎車？

3、構建理想化模型

上述情境中，汽車遇到緊急狀況時不論採用哪種處理方式都是要盡可能的避免事故的發生，或減少事故造成的危害。但建立物理模型時需要採用不同的理論分析，這就要求學生分析兩種措施的運動規律，滿足了什麼條件。急轉彎汽車做圓周運動，靜摩擦力提供向心力，當圓周運動半徑小於前方的障礙物時，不會發生交通事故，這時可以通過建立圓周運動模型來分析；急剎車則是在滑動摩擦力下做減速直線運動，當到達前方障礙物時速度為零時，不會發生交通事故，這時可以通過假設建立勻變速直線運動模型進行分析。

4、解答

急轉彎時勻速圓周運動的向心力由靜摩擦力提供， ,圓周運動的最小半徑為： ，也就是大於這個半徑又不撞到物體都是可以的。

急剎車時假設汽車做勻減速直線運動，受到阻力恆定，則： ,其加速度為： ,汽車的行駛距離為： ,也就是說當行駛距離小於障礙物距離時，汽車是安全的。

以上就是我總結的物理模型在教學中的運用，希望自己以課題研究為契機，好好學習模型教學，不斷提高教學的水平。

C. 淺談高中物理模型教學

淺談高中物理模型教學

無論是在學習還是在工作中，大家或多或少都會接觸過論文吧，通過論文寫作可以提高我們綜合運用所學知識的能力。那麼一般論文是怎麼寫的呢？下面是我幫大家整理的淺談高中物理模型教學，希望能夠幫助到大家。

在物理教學中實施創新教育，首先要解決的問題是教師教育觀念的轉變問題。素質教育的實施，將徹底改變以往的封閉式教學，教師和學生的積極性都將得到極大的尊重。教師的權威將不再建立在學生的被動與無知的基礎上，而是建立在教師藉助學生的積極參與以促進其充分發展的能力之上，他更多的是一個向導和顧問，而不是機械傳遞知識的簡單工具。其次，我們也一定要理解，「創新能力只能培養，不能教」！創新能力是培養出來的，她需要的只是一種友好的、和諧的生長環境，教育工作者只不過就是要去創造這樣一種適合培養學生創新能力的環境而已。

那麼，「物理模型」是什麼？

物理學的目的就在於認識自然把握自然。但是，自然界中任何事物與其他許多事物之間總是存在著千絲萬縷的聯系，並處在不斷的變化之中。面對復雜多變的自然界，人們在著手研究時，總是遵循這樣一條重要的方法原則，即從簡到繁，先易後難，循序漸進，逐次深入。根據這條原則，人們在處理復雜的問題時，總是試圖把復雜的問題分解成若干個比較簡單的問題逐個擊破。或者把復雜的問題轉成比較簡單的問題。基於這樣的一個思維過程，人們就創建了「物理模型」。可見，物理模型是指：物理學所分析的、研究的實際問題往往很復雜，為了便於著手分析與研究，物理學中常常採用「簡化」的方法，對實際問題進行科學抽象的處理，用一種能反映原物本質特性的理想物質或假想結構，去描述實際的事物。這種理想物質或假想結構稱之為「物理模型」。「物理模型」的'建立，是人們認識和把握自然的一個典範。是先人的一種創舉。「物理模型」的建立是一個創造性過程，對物理模型的認識和理解也是一個創造性的過程一個培養創新能力的過程。可見，引導學生真正認識和理解甚至建立「物理模型」，顯然是培養學生創造性思維和創新能力的不可多得的途徑。

一、物理模型有哪些特點？

1、物理模型是抽象性和形象性的統一。

物理模型的建立是舍棄次要因素，把握主要因素，化復雜為簡單，完成由現象到本質、由具體到抽象的過程，而模型的本身又具有直觀形象的特點。

2、物理模型是科學性和假定性的辯證統一，物理模型不僅再現了過去已經感知過的直觀形象，而且要以先前獲得的科學知識為依據，經過判斷、推理等一系列邏輯上的嚴格論證。理想模型來源於現實，又高於現實，是抽象思維的結果。所以又具有一定的假定性，只有經過實驗證實了以後才被認可，才有可能發展為理論。

二、物理模型有哪些主要功能？

1、可以使問題大為簡化，從中較為方便地得出物體運動的基本規律。

2、可以對模型討論的結果稍加修正，即可用於實際事物的分析和研究。

3、有助於對客觀物理世界的真實認識，達到認識世界，改造世界，為人類服務的目的。

利用「物理模型」教學培養學生的創新意識。創新意識和創新能力是兩個不同的概念，有時意識比能力更重要。以上我已經談到，物理模型的建立很具創新性，教師應該把建立物理模型的這種創新的思路啟發地訴之於學生，這樣對學生創新意識的培養才是有益的。

每一個物理過程的處理，物理模型的建立，都離不開對物理問題的分析。教學中，通過對物理模型的設計思想及分析思路的教學，能培養學生對較復雜的物理問題進行具體分析，區分主要因素和次要因素，抓住問題的本質特徵，正確運用科學抽象思維的方法去處理物理問題的能力，有助於學生思維品質的提高，有助於培養學生的創新思維。這是培養創新能力的主渠道。

在「物理模型」的建立和分析的教學過程中，要摸清學生各種錯誤的思維方法，及時予以糾正，及時指出物理模型的特點和功能，使學生明確物理模型的科學性，明確物理模型的條件性。

總之，物理模型是培養學生創造性的很好素材，充分科學地用足用活物理模型，給學生營造一個寬松的充分體現以「學生為主」的課堂環境，我們就一定能培養出一代具有創新能力的適合現代化建設的新的人材！

D. 物理模型的應用

物理模型是人們為了研究物理問題的時候更加方便和更好理解，從而揭示物理現象的本質，而對所要研究的對象進行一種比較簡化的模擬和描述。高中物理教材中有很多模型，比如電力線模型、理想氣體模型、自由落體模型等等。下面，筆者對物理模型分類的重要性及其實際應用詳細闡述。
一、 物理模型在教學中的作用
1. 有助於聯系實際。高中物理課程的一個目標就是要學生學習物理知識和技能而且要熟練掌握這些技能與知識，並能在實際生活中靈活應用。在高中物理教學中建立物理模型，能夠讓學生切身體會到物理知識在實際生活中的應用，認識到物理知識與社會的聯系，加深學生對物理學科的親切感，激發學生學習物理的興趣。
2. 有助於培養學生科學的物理研究方法。首先，在建立物理模型以及處理物理過程的時候，都要分析物理問題。通過建立物理模型，能夠培養學生解決復雜問題的能力，讓學生分清主次，抓住物理現象的本質，並運用科學的思維方式去解決物理問題，有助於學生掌握科學研究物理的方法。其次，在高中物理教學中建立物理模型，一方面可以培養學生分析和解決問題的能力，另一方面還能幫助學生解決實際生活中遇到的問題，同時有利於培養學生的創造性思維能力。
3. 有助於培養學生的遷移能力。高中物理最常見的模型是過程模型和對象模型，也是高中物理課堂中非常重要的知識。教師在物理教學中只要抓住了重點內容，明確了過程模型和對象模型之間的關系，就找到了知識點之間的紐帶和聯系。如，學生學習了質點模型、力的模型之後，教師引導學生進行總結，學生頭腦中就會形成模型的結構圖，加深對物理知識的理解。學生頭腦中一旦有了知識網路結構，就很容易遷移所學物理知識，使其成為自己的東西。

E. 如何使學生建立物理模型

建立物理模型是物理學科解題能力的關鍵所在。我們常說物理習題你永遠做不完，但物理的常見典型問題及方法必競有限，只要注意題型方法的積累、歸納，就可以以不變應萬變。而物理模型的建立就是實現這一目標的保證。建立物理模型，通俗的講就是將實際中的具體的、表面紛繁復雜的物理問題，去除表面、深入本質，將其轉化為簡單的我們熟知的物理模型，這樣就可以順利地利用我們已有的知識、方法，去處理掉這一實際的問題。類似於我們常說的物理知識的遷移、運用能力。物理模型的建立，在教學中應注意三條： 1、深入挖掘原型，堅實基礎。對各種物理典型問題，進行深入挖掘，從各方面全面、深入理解，為下一步的實際問題的分析提供足夠的借鑒；2、抓住原型特徵，識透本質。對各類物理典型問題，深入分析其深層次有特徵，去除表面東西，真正抓住實質；3、特徵擴大，合理延伸，遷移外展。在認清原型本質的基礎上，將原型特徵從特殊到一般，適當延展，誕生中很多的「類什麼什麼」，比如「類豎直上拋運動」、「類平拋運動」等等。有此實際問題本質上可能不是「真正的什麼」，但只要它是「類什麼」，我們就可以借用相同的思路、方法，達到靈活分析處理實際問題的目的。