物理如何建模

A. 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。

B. 物理的建模思想能不能解釋一下

就是為了研究物理規律，建立一個模型，抓住主要因素，忽略次要因素，方便得出物理規律的一種研究方法。 比如運動的模型有直線運動、曲線運動。直線運動包括勻速直線、勻變速直線，曲線運動包括一般曲線運動和特殊曲線運動。
比如平拋運動模型，其特點是初速度不為零，是水平方向，加速度為重力加速度g，軌跡是拋物線（對應拋物線方程）。
在真實的世界中，加速度嚴格為g，不受任何阻力是不可能的。軌跡是嚴格的拋物線也是很難達到的。這里就是忽略了次要因素（空氣阻力等），建立的模型。
再比如質點——有質量的點。任何物體都是有體積的，體積大小都不可能是零，所以質點這個模型抓住了物體有質量這個主要特點，忽略了物體的形狀、體積等次要因素。

C. 如何製作簡易的物理模型

1、物理建模的話，研究過山車中的加速度和高度等一切東西
接著做出兩個U型的小支架，指甲下面連著金屬棒做支撐。金屬棒用導線分別連接干電池兩端。
最後是把線圈架在支架上，並且在下面或者側面放一個磁鐵，注意磁鐵的擺放位置。完了，就這樣～2、平拋運動模型

D. 怎麼樣建立物理模型，有哪些步驟

建立物理模型，說白了就是在你的大腦中產生去解題的思路而已。要建立准確的物理模型，必須先要搞清楚課本中的基本知識點，高考要求物理有解題過程其實就是考察你的思考問題的過程；當然不同的物理模型涉及到的物理知識是不一樣的，但是基本知識是不變的，這就要在平常的做題當中去訓練，比如說有個題要讓算機械能的損失，那麼大腦中就得有關於機械能的所有知識點，並且在通過題中的要求去選擇所需要的知識點，所以得做到熟練才行，我自己總結的過程有以下幾點：
1，搞清楚題意，要讓你干什麼，知己知彼百戰百勝嘛
2，思考題目中物體的運動過程，或者能量變化之類的，搞明白每個階段
3，提取題目中需要的信息來解題。
我想到的就這些了，具體的要自己通過實踐來總結了，希望對你有所幫助！呵呵！

E. 建模的五種基本方法

量綱分析法

量綱分析是20世紀初提出的在物理領域中建立數學模型的一種方法，它是在經驗和實驗的基礎上，利用物理定律的量綱齊次性，確定各物理量之間的關系。它是一種數學分析方法，通過量綱分析，可以正確地分析各變數之間的關系，簡化實驗和便於成果整理。

在國際單位制中，有七個基本量：質量、長度、時間、電流、溫度、光強度和物質的量，它們的量綱分別為M、L、T、I、H、J和N，稱為基本量綱。

量綱分析法常常用於定性地研究某些關系和性質，利用量綱齊次原則尋求物理量之間的關系，在數學建模過程中常常進行無量綱化，無量綱化是根據量綱分析思想，恰當地選擇特徵尺度將有量綱量化為無量綱量，從而達到減少參數、簡化模型的效果。

差分法

差分法的數學思想是通過taylor級數展開等方法把控制方程中的導數用網格節點上的函數值的差商代替進行離散，從而建立以網格節點上的值為未知數的方程組，將微分問題轉化為代數問題，是建立離散動態系統數學模型的有效方法。

構造差分的方法有多種形式，目前主要採用的是泰勒級數展開方法。其基本的差分表達式主要有以下幾種形式：一階向前差分、一階向後差分、一階中心差分和二階中心差分等，其中前兩種格式為一階計算精度，後兩種格式為二階計算精度。通過對時間和空間這幾種不同差分格式的組合，可以組合成不同的差分計算格式。

差分法的解題步驟為：建立微分方程；構造差分格式；求解差分方程；精度分析和檢驗。

變分法

變分法是處理函數的函數的數學領域，即泛函問題，和處理數的函數的普通微積分相對。這樣的泛函可以通過未知函數的積分和它的導數來構造，最終尋求的是極值函數。現實中很多現象可以表達為泛函極小問題，即變分問題。變分問題的求解方法通常有兩種：古典變分法和最優控制論。受基礎知識的制約，數學建模競賽大專組的建模方法使用變分法較少。

圖論法

數學建模中的圖論方法是一種獨特的方法，圖論建模是指對一些抽象事物進行抽象、化簡，並用圖來描述事物特徵及內在聯系的過程。圖論是研究由線連成的點集的理論。一個圖中的結點表示對象，兩點之間的連線表示兩對象之間具有某種特定關系(先後關系、勝負關系、傳遞關系和連接關系等)。事實上，任何一個包含了某種二元關系的系統都可以用圖形來模擬。因此，圖論是研究自然科學、工程技術、經濟問題、管理及其他社會問題的一個重要現代數學工具，更是成為了數學建模的一個必備工具。

F. 初中物理怎麼建模

一、初中物理模型分類

（1）物質模型

對象模型:質點、杠桿、平面鏡、連通器、點光源、薄透鏡、均勻介質

條件模型：光滑、輕質桿、輕質球、輕繩等

結構模型：原子結構模型、串、並聯電路

模擬模型：光線、磁感線、小磁針、通電螺線管、受力示意圖

（2）狀態模型

二力平衡模型、液片模型、液柱模型

（3）過程模型

勻速直線運動

二、物理模型例題及答案

質點模型

例題在某些條件下，把整個物體看作是一個有_________的點，我們把這個點叫作質點。這種通過突出事物的主要因素、忽略次要因素而建立起來一種理想化的模型，叫做_________。

答案 質量；質點

例題在研究一個物體的受力情況時，我們把物體受到的所有力都畫在其重心上，把物體看成了一個點。影響問題的主要因素是物體的_________，忽略掉的次要因素是物體的_________。

答案 質量；體積（形狀）

平面鏡模型

例題研究平靜水面產生的反射現象時，忽略的次要因素是，突出的主要因素是，可以將水面看成。

答案 鏡面材質；能發生鏡面反射；平面鏡

光線模型

例題物理學中，常用多條光線來表示一束光。光線表示了光的傳播路徑和，而忽略了光的亮度、（寫出一條即可）等其它性質。

答案方向；色彩

杠桿模型

例題如圖是打開的汽車後備箱蓋，它被液壓桿支撐。關箱蓋時，我們忽略掉等次要因素，抓住可以繞固定點轉動的主要因素，它可看作一個。

答案 後備箱的形狀；杠桿

薄凸透鏡模型

例題如圖所示，魚缸中只有一條小魚，而眼睛從圖中位置可以觀察到兩條，一條魚的位置變淺，另一條魚變大。前者是由於形成的（選填「實」或「虛」）像；後者是由於魚缸的右側部分等效於一個而形成的（選填「實」或「虛」）像。

答案光的折射；虛；凸透鏡（放大鏡）；虛

例題（太原五中模擬試題）如圖所示，張奶奶家的隊柴屋是用塑料薄模作定為屋頂的，一個雨過天晴的正午，張奶奶家柴屋裡的柴草突然著火了。小明和村裡的人們及時趕到，迅速將火撲滅。可誰是縱火犯呢？小明決定當一次偵探。分析了事故現場以後，小明一拍腦門說道：「我知道了！」小明所說的縱火犯是。小明找到著火的原因考慮的主要因素是，從而構建了模型。我們在出汗總物理學習的過程中，還構建過很多其他的模型，比如，船閘可以看作模型。

答案陽光和棚頂積水；棚頂積水中間厚、邊緣薄；凸透鏡；連通器

G. 如何建立物理模型

為了形象、簡捷的處理物理問題,人們經常把復雜的實際情況轉化成一定的容易接受的簡單的物理情境,從而形成一定的經驗性的規律,即建立物理模型.物理模型可以分為直接模型和間接模型兩大類.
1.直接模型：如果物理情景的描述能夠直接在大腦形成時空圖象,稱之為直接模型.如經典練習的傳統研究對象,象質點、木塊、小球等；
2.間接模型：如果物理情景的描述在閱讀後不能夠直接在大腦形成時空圖象,而是再通過思維加工才形成的時空圖象,就稱之為間接模型.顯然,由於間接模型的思維加工程度比較深,從而比直接模型要復雜和困難.
物理考題都有確立的研究對象,稱之為「物理模型」,確立研究對象的過程就叫「建模」.模型化階段是物理問題解決過程中最重要的一步,模型化正確與否或合理與否,直接關繫到物理問題解決的質量.培養模型化能力,即是在問題解決過程中依據物理情景的描述,正確選擇研究對象,抽象研究對象的物理結構,抽象研究對象的過程模式.
運用物理模型解題的基本程序為：
（1）通過審題,攝取題目信息．如：物理現象、物理事實、物理情景、物理狀態、物理過程等．
（2）弄清題給信息的諸因素中什麼是主要因素．
（3）尋找與已有信息（熟悉的知識、方法、模型）的相似、相近或聯系,通過類比聯想或抽象概括、或邏輯推理、或原型啟發,建立起新的物理模型,將新情景問題轉化為常規問題．
（4）選擇相關的物理規律求解．

H. 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。

I. 物理建模是什麼

物理建模就是將現實生活中復雜的問題進行簡化、抽象。

數學建模就是把物理建模得到的問題用數學方法描述出來，這個過程中可能會進行進一步的簡化與抽象。一個數學模型有可能可以描述多個物理問題，例如經典的二階常微分模型適用於熱力學、流體力學、結構力學等多種問題。

物理建模要點
所謂物理模型是參照研究對象的運動過程、結構大小、形狀及狀態等特點，忽略次要因素，抓住主要因素建立起一種理想化和高度抽象化的物理過程、概念以及實體。在物理學習中提高學高的建模能力，可以將抽象的物理概念形象化，將復雜的物理問題簡單化。提高學生物理建模能力對於激發學生的想像力、創造力及理解力都有著積極的作用。

物理建模過程
繪制系統部署圖，建立物理模型，可以參照以下步驟進行：

(1) 對系統中的節點建模(處理器或設備）；

(2) 對節點間的關系建模（組件之間的關系：依賴，泛化，關聯與實現）；

(3) 對節點中的組件建模，這些組件來自組件圖；

(4) 對組件間的關系建模；

(5) 對建模的結果進行精化和細化。