如何掌握物理模型

A. 建立物理模型是物理教学中常用的方法，具体的建模法有哪些说得具体些好吗

是高中物理常用办法。

中学物理模型一般可分三类：物质模型、状态模型、过程模型。 1、物质模型。物质可分为实体物质和场物质。 实体物质模型有力学中的质点、轻质弹簧、弹性小球等；电磁学中的点电荷、平行板电容器、密绕螺线管等；气体性质中的理想气体；光学中的薄透镜、均匀介质等。 场物质模型有如匀强电场、匀强磁场等都是空间场物质的模型。 2、状态模型。研究流体力学时，流体的稳恒流动（状态）；研究理想气体时，气体的平衡态；研究原子物理时，原子所处的基态和激发态等都属于状态模型。 3、过程模型。在研究质点运动时，如匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动、平抛运动、简谐运动等；在研究理想气体状态变化时，如等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化等；还有一些物理量的均匀变化的过程，如某匀强磁场的磁感应强度均匀减小、均匀增加等；非均匀变化的过程，如汽车突然停止都属于理想的过程模型。 模型是对实际问题的抽象，每一个模型的建立都有一定的条件和使用范围学生在学习和应用模型解决问题时，要弄清模型的使用条件，要根据实际情况加以运用。比如一列火车的运行，能否看成质点，就要根据质点的概念和要研究的火车运动情况而定，在研究火车过桥所需时间时，火车的长度相对于桥长来说，一般不能忽略，所以不能看成质点；在研究火车从北京到上海所需的时间时，火车的长度远远小于北京到上海的距离，可忽略不记，因此火车就可以看成为质点。

B. 高中物理模型在教学中的应用

一、什么是物理模型？

物理模型是人们为了抓住物体的主要矛盾、本质、忽略次要矛盾而形成的对物质、状态或过程的一种理想化的思维方式。它反映物体的本质，反映物体运动过程的规律，它是科学研究的一种思维方法。

二、高中物理模型的分类

高中物理模型按照物体对象的特点与条件可粗略分为四种模型，它们分别是物质模型、物理过程模型、理想化实验模型与问题模型。质点、点电荷、理想变压器、理想气体与理想电表，它们都指向一个物体对象，都是忽略次要因素，抓住了影响问题的主要因素提出的理想化物质对象，它们是物质模型。高中描述的各种运动，如匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动与匀速圆周运动运动，它们属于物理过程模型，描述的是一个运动过程。气体的等压、等温、等容实验、伽利略的斜面理想实验、物体的弹性碰撞，是属于理想化实验模型，它是揭示规律的重要途径。子弹射木块问题、滑块滑板问题是常见的问题模型，它们以问题的形式出现，掌握这个模型对提高解决实际问题的能力有很大帮助。

三、物理模型在教学中的作用

1、物理模型是一种科学研究的思维方法

不管是物质模型还是过程模型，都有着抓住主要矛盾、忽略次要矛盾，都有着去繁就简的思维过程，这是一种科学研究的思维方法。我们有理由让学生认识并且把这种思维方式复制到其他方面。

2、物理模型教学有助于提高学生对知识的理解

物理学知识深奥难懂，它不像历史等文科，只需用简单的思维就能学好。物理学科需要很强的数学思维能力，如几何的，代数的。所以，应用模型教学有助于把知识化繁为简，这也是模型的最重要的特质。如火箭的发射，可以运用碰撞的问题模型，然后运用动量守恒定律求解。也就是说，模型既是学习的内容，也是更好学习物理知识的手段。

3、物理模型教学有助于提高学生解决实际问题的能力

物理是高中最难学的学科之一，难学在于它本身的知识网络大、深奥难懂，比如动量定理、动量守恒定律；难学也在于它放在实际的情景中，需要思考如何审题、如何找到解决问题的思路，这也是学生常说的“一听就懂，一做就蒙”根本原因；难学还在它不是独立的，而是与数学紧密联系在一起的，比如各种几何图形的规律、计算方程组等，可以说，没有好数学的基础，物理是很难拿高分的。

物理模型可以脱离实际问题，把情境抽象成一种熟悉的模型，比如炮弹的运动与带电粒子垂直于电场方向的运动都可以抽象成抛体运动模型，运用抛体运动的规律求解。这些看似复杂的情景看成某个模型，简化了问题，从而提高了解决实际问题的能力。甚至这种能力还会拓展到思维品质上，使学生养成实事求是的科学态度。

四、如何构建物理模型？

下面以构建圆周运动的过程模型来说明构建的方法与步骤：

1、教学目标分析

在自然状态下运动的物体也会随着外界条件的变化，不断改变运动状态，在解决实际问题时，如果不进行基本假设并建立物理模型是不可能得到可靠结果的。举例如汽车在圆形弯道上行驶时属于圆周运动，运动过程中汽车在弯道上行驶所需的向心力超过最大静摩擦力时，汽车就会偏离运行轨道。在分析这个问题时就要建立圆周运动的过程模型，通过对比力的大小来处理实际问题。

2、情境创设

汽车在道路上行驶时遇到紧急情况，采用何种方式能够更好地避免或降低车祸。例如假设汽车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当汽车执行遇到突发状况是急转弯还是急刹车？

3、构建理想化模型

上述情境中，汽车遇到紧急状况时不论采用哪种处理方式都是要尽可能的避免事故的发生，或减少事故造成的危害。但建立物理模型时需要采用不同的理论分析，这就要求学生分析两种措施的运动规律，满足了什么条件。急转弯汽车做圆周运动，静摩擦力提供向心力，当圆周运动半径小于前方的障碍物时，不会发生交通事故，这时可以通过建立圆周运动模型来分析；急刹车则是在滑动摩擦力下做减速直线运动，当到达前方障碍物时速度为零时，不会发生交通事故，这时可以通过假设建立匀变速直线运动模型进行分析。

4、解答

急转弯时匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供， ,圆周运动的最小半径为： ，也就是大于这个半径又不撞到物体都是可以的。

急刹车时假设汽车做匀减速直线运动，受到阻力恒定，则： ,其加速度为： ,汽车的行驶距离为： ,也就是说当行驶距离小于障碍物距离时，汽车是安全的。

以上就是我总结的物理模型在教学中的运用，希望自己以课题研究为契机，好好学习模型教学，不断提高教学的水平。

C. 浅谈高中物理模型教学

浅谈高中物理模型教学

无论是在学习还是在工作中，大家或多或少都会接触过论文吧，通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。那么一般论文是怎么写的呢？下面是我帮大家整理的浅谈高中物理模型教学，希望能够帮助到大家。

在物理教学中实施创新教育，首先要解决的问题是教师教育观念的转变问题。素质教育的实施，将彻底改变以往的封闭式教学，教师和学生的积极性都将得到极大的尊重。教师的权威将不再建立在学生的被动与无知的基础上，而是建立在教师借助学生的积极参与以促进其充分发展的能力之上，他更多的是一个向导和顾问，而不是机械传递知识的简单工具。其次，我们也一定要理解，“创新能力只能培养，不能教”！创新能力是培养出来的，她需要的只是一种友好的、和谐的生长环境，教育工作者只不过就是要去创造这样一种适合培养学生创新能力的环境而已。

那么，“物理模型”是什么？

物理学的目的就在于认识自然把握自然。但是，自然界中任何事物与其他许多事物之间总是存在着千丝万缕的联系，并处在不断的变化之中。面对复杂多变的自然界，人们在着手研究时，总是遵循这样一条重要的方法原则，即从简到繁，先易后难，循序渐进，逐次深入。根据这条原则，人们在处理复杂的问题时，总是试图把复杂的问题分解成若干个比较简单的问题逐个击破。或者把复杂的问题转成比较简单的问题。基于这样的一个思维过程，人们就创建了“物理模型”。可见，物理模型是指：物理学所分析的、研究的实际问题往往很复杂，为了便于着手分析与研究，物理学中常常采用“简化”的方法，对实际问题进行科学抽象的处理，用一种能反映原物本质特性的理想物质或假想结构，去描述实际的事物。这种理想物质或假想结构称之为“物理模型”。“物理模型”的'建立，是人们认识和把握自然的一个典范。是先人的一种创举。“物理模型”的建立是一个创造性过程，对物理模型的认识和理解也是一个创造性的过程一个培养创新能力的过程。可见，引导学生真正认识和理解甚至建立“物理模型”，显然是培养学生创造性思维和创新能力的不可多得的途径。

一、物理模型有哪些特点？

1、物理模型是抽象性和形象性的统一。

物理模型的建立是舍弃次要因素，把握主要因素，化复杂为简单，完成由现象到本质、由具体到抽象的过程，而模型的本身又具有直观形象的特点。

2、物理模型是科学性和假定性的辩证统一，物理模型不仅再现了过去已经感知过的直观形象，而且要以先前获得的科学知识为依据，经过判断、推理等一系列逻辑上的严格论证。理想模型来源于现实，又高于现实，是抽象思维的结果。所以又具有一定的假定性，只有经过实验证实了以后才被认可，才有可能发展为理论。

二、物理模型有哪些主要功能？

1、可以使问题大为简化，从中较为方便地得出物体运动的基本规律。

2、可以对模型讨论的结果稍加修正，即可用于实际事物的分析和研究。

3、有助于对客观物理世界的真实认识，达到认识世界，改造世界，为人类服务的目的。

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。以上我已经谈到，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。

每一个物理过程的处理，物理模型的建立，都离不开对物理问题的分析。教学中，通过对物理模型的设计思想及分析思路的教学，能培养学生对较复杂的物理问题进行具体分析，区分主要因素和次要因素，抓住问题的本质特征，正确运用科学抽象思维的方法去处理物理问题的能力，有助于学生思维品质的提高，有助于培养学生的创新思维。这是培养创新能力的主渠道。

在“物理模型”的建立和分析的教学过程中，要摸清学生各种错误的思维方法，及时予以纠正，及时指出物理模型的特点和功能，使学生明确物理模型的科学性，明确物理模型的条件性。

总之，物理模型是培养学生创造性的很好素材，充分科学地用足用活物理模型，给学生营造一个宽松的充分体现以“学生为主”的课堂环境，我们就一定能培养出一代具有创新能力的适合现代化建设的新的人材！

D. 物理模型的应用

物理模型是人们为了研究物理问题的时候更加方便和更好理解，从而揭示物理现象的本质，而对所要研究的对象进行一种比较简化的模拟和描述。高中物理教材中有很多模型，比如电力线模型、理想气体模型、自由落体模型等等。下面，笔者对物理模型分类的重要性及其实际应用详细阐述。
一、 物理模型在教学中的作用
1. 有助于联系实际。高中物理课程的一个目标就是要学生学习物理知识和技能而且要熟练掌握这些技能与知识，并能在实际生活中灵活应用。在高中物理教学中建立物理模型，能够让学生切身体会到物理知识在实际生活中的应用，认识到物理知识与社会的联系，加深学生对物理学科的亲切感，激发学生学习物理的兴趣。
2. 有助于培养学生科学的物理研究方法。首先，在建立物理模型以及处理物理过程的时候，都要分析物理问题。通过建立物理模型，能够培养学生解决复杂问题的能力，让学生分清主次，抓住物理现象的本质，并运用科学的思维方式去解决物理问题，有助于学生掌握科学研究物理的方法。其次，在高中物理教学中建立物理模型，一方面可以培养学生分析和解决问题的能力，另一方面还能帮助学生解决实际生活中遇到的问题，同时有利于培养学生的创造性思维能力。
3. 有助于培养学生的迁移能力。高中物理最常见的模型是过程模型和对象模型，也是高中物理课堂中非常重要的知识。教师在物理教学中只要抓住了重点内容，明确了过程模型和对象模型之间的关系，就找到了知识点之间的纽带和联系。如，学生学习了质点模型、力的模型之后，教师引导学生进行总结，学生头脑中就会形成模型的结构图，加深对物理知识的理解。学生头脑中一旦有了知识网络结构，就很容易迁移所学物理知识，使其成为自己的东西。

E. 如何使学生建立物理模型

建立物理模型是物理学科解题能力的关键所在。我们常说物理习题你永远做不完，但物理的常见典型问题及方法必竞有限，只要注意题型方法的积累、归纳，就可以以不变应万变。而物理模型的建立就是实现这一目标的保证。建立物理模型，通俗的讲就是将实际中的具体的、表面纷繁复杂的物理问题，去除表面、深入本质，将其转化为简单的我们熟知的物理模型，这样就可以顺利地利用我们已有的知识、方法，去处理掉这一实际的问题。类似于我们常说的物理知识的迁移、运用能力。物理模型的建立，在教学中应注意三条： 1、深入挖掘原型，坚实基础。对各种物理典型问题，进行深入挖掘，从各方面全面、深入理解，为下一步的实际问题的分析提供足够的借鉴；2、抓住原型特征，识透本质。对各类物理典型问题，深入分析其深层次有特征，去除表面东西，真正抓住实质；3、特征扩大，合理延伸，迁移外展。在认清原型本质的基础上，将原型特征从特殊到一般，适当延展，诞生中很多的“类什么什么”，比如“类竖直上抛运动”、“类平抛运动”等等。有此实际问题本质上可能不是“真正的什么”，但只要它是“类什么”，我们就可以借用相同的思路、方法，达到灵活分析处理实际问题的目的。