物理建模分析

物理模型是为了便于研究,从大量的物理事实中略次要因素、突出主要因素而抽象出来的一种科学概念．物理学习的好坏,在一定程度上取决于能否建立正确的物理模型．因此认识、了解建立理想化模型的条件和过程,掌握建模的基本方法,对解决物理问题,有重要意义．１模型的特点１．１一物可以有多种模型 一个物体有许多特性．从不同角度看,起主要作用的因素不一样,当然就被抽象成不同模型．譬如地球,当研究它的轨道运动时可以视为质点．研究静电问题时,常被当作一个球形导体　因而从不同侧面研究不同的物理现象,应采用不同的模型．物理世…     

重视培养科学的抽象思维方法

科学的抽象是在实验事实的基础上，从研究一些个别现象出发，通过思维，排除非本质的东西，加以概括，形成概念．我们在物理教学中采用的思维方法，主要有以下几种类型．１　通过科学的抽象，建立模型化的概念（理想化模型）．构成复杂的物理现象的因素是很多的，在研究复杂的物理现象时，需要摒弃无关因素，暂时抛开次要因素，集中精力就主要因素进行研究，经过抽象概括出合理的理想化模型，建立模型化概念．这是需要同学们学会的重要的研究物理问题的思想方法；比如“质点”这一理想化模型，物体都有形状和大小，在运动中物体上各点的位置…     

例说"过度理想化"

在中学物理教和学中,"理想化"是研究问题必不可少的思维方式和操作手段.新课伊始,教材就提出质点模型,开启了一个理想化的教学阶段,它代表的是实物模型,如后来强调的"点电荷"、"理想气体"等等.应该注意到我们同样也依赖着过程理想化模型,如简单的"匀变速直线运动",因为要"在任何相等的时间内速度变化相等",你做得到吗?气体完全的"等温过程",你找得到吗?实际上我们还使用着环境理想化模型,如地球表面附近的重力加速度大小方向都相同,出了一个"匀强的引力场",到后来就有"匀强电场"、"匀强磁场"与大家反复相见等等.     

谈谈物理学中的理想模型

 物理学就是研究物质运动变化规律的科学。它是怎样研究的呢？方法很多,其中一种重要的方法就是建立理想模型。所谓理想模型,就是为了抓住本质,解决问题,对复杂的事物进行简化抽象后而建立的理想化模型。拿质点来说,它是一个没有大小和形状,只有质量和位置的点。这样的点在实际上是不存在的。但是,我们在研究一些问题时,不能不把某些物体看成点,尽管它实际上可能很大,比如地球绕太阳运动,我们就把地球和太阳都看成质点。物理学中的理想模型在各分支中都有,如力学中的质点、刚体、弹性体、塑性体、理想流体、弹簧振子、单摆.     

物理教学中研究理想模型的重要性

物理研究中为了描述物质及其运动规律,常将研究对象加以抽象,保留对所研究问题起决定影响的主要因素,以突出物质的基本特征及其运动的基本规律,这种科学抽象的产物就是理想模型。理想模型可分为两类:一类是实体理想化的模型,它是把客观存在的实际物体加以理想化;另一类是过程理想化的模型,它是在物体或物体运动变化过程的基础上,根据所研究问题的性质和需要把包含有多种复杂因素的物理过程加以理想化。 本文将从理想模型在物理学发展中所起的作用,在解题中的实际应用以及在教学中的特殊地位等方面论述在中学物理教学中研究理想模型的重要性。 一、理想模型对物理学发展的重要作用 物理学的发展过程通常表现为发现新现象,解释新现象,而物理学家在从感性认识到理性认识的过程中,常常通过模型方法来进行。例如,万有引力定律的发现就有力地证明了这一点。 1665年夏,牛顿在对天体运行进行沉思时,近似地按圆周运动计算月球处的引力加速度,发现这与重力加速度的测定值很接近,1684年和1685年,牛顿分别用微分和积分证明了反平方引力时行星轨道为椭圆。并提出地球对月球的引力大小与地球质量全集中     

中学物理中的理想化方法

物理现象和物理过程都是很复杂的,如果我们把所有的因素都毫不遗漏地考虑进去,实际问题就很难,甚至无法解决。因此,理想化方法就成为物理学研究和教学中的一种重要方法。所谓理想化方法,就是通过逻辑思维,在复杂问题中忽略次要因素,抓住主要因素,将实际问题简化处理,从而得出结论的方法,它是一种科学抽象的方法。理想化方法不仅在中学物理教学中经常被采用,而且对于培养中学生分析、解决问题的能力起着很大的作用。在中学物理中,理想化方法主要包括以下三种形式:物理条件的理想化、建立理想模型、进行理想实验。 一、物理条件的理想化 中学物理中遇到的物体,实际上都是处在多种外界条件之中的,但并不是所有的条件都具有同样重要的作用,在这些条件中,有一些对物体的运动规律起着主导作用,而另一些条件却对所研究的问题影响很小、甚至根本就没有影响。这时,就需要我们帮助学生分析哪些条件是主要的,必须考虑,哪些条件可以忽略。然后在此基础上做进一步的分析,最后解决这个问题。 在中学物理习题中,最常见的是忽略摩擦力。比如:“两物体接触面光滑”、“忽略一切摩擦阻力”、“不计空气阻力”等等,这些都说明忽略摩擦力是中学生解题时经常要注意的。特别是中学物理课本中的“自由     

物理学中的理想化方法

理想化方法是物理研究中最常用的理论思维方法之一,在研究物理过程中,往往需要抓住事物的主要的、本质的因素,舍弃次要的、非主要的因素,使研究条件达到理想化的程度,以便把复杂的实际事物及作用过程简单化为模式,这样,人们透过事物的表面现象,找到事物的本质及变化规律,从而建立起物理概念和物理定律。 1 理想化模型 理想化模型是对某些事实的一种力求真实、逐步逼近的描写,是为了便于研究而建立的一种高度抽象的理想形态。例如,电学     

物理模型的运用

1　为何要建立物理模型研究任何物理现象 ,通过不断探索 ,科学家创立了有效的模型方法 :突出对所要研究问题起主要作用的因素 ,略去次要因素 ,构建了许多合理的“物理模型” ,有效地解决了对复杂问题的研究 .就带电体间的相互作用而言 ,实验表明 :在真空中 ,随着带电体之间距离的增大 ,它们的形状、大小的影响逐渐减小 ,当远到一定程度时 ,起决定作用的就是带电体的电荷量 ,其形状、大小都是无关紧要的 ,可忽略不计 ,于是建立了“点电荷”模型 ,库仑定律反映的就是两个点电荷之间的相互作用规律 .而实际问题中的带电体能否看作点电荷 ,需视…     

物理模型的实际化

普通物理学中,到处有理想化模型,如质点、刚体和分子弹性球模型等等.在习题中也会遇到必须近似处理的问题.理想化模型抓住了问题中起主导作用的因素,从而得到简洁的适用于一定条件的公式.但是,这往往使一些学生感到难以捉摸.比如计算平板电容器电容时,把极板看成无限大带电平板,要求板的线度 l 和板间距 d 满足,l》d.那末要求 l 是 d 的多少倍才算满足要求呢?如果在这些方面给学生一些实际范例,既可以使学生感到抽象模型实际化而易于接受,也有助于培养学生应用原理处理实际问题的能力。本文将举几个实例以供参考.     

物理学中的理想模型

物理学是现代科学技术的基础，它的成就和研究方法已渗透到了几乎所有的科学领域，而且在培养思维能力和实验能力等方面有不可替代的作用．物理学研究的主要方法之一是理想模型．理想模型是为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体，它抓住物质的主要特征，忽略次要因素，形成一种经过抽象、概括了的理想化的模型．作为科学抽象的结果，理想模型也是一种科学概念，可是，它不同于一般的科学概念，如数学上的点与物理中的质点截然不同，因此我们一定要正确理解物理学中的理想模型，把握好这一概念的思维，掌握好这一概念的思维能力，就既能使问题得到了简化，又不影响问题的本质，让问题迎刃而解．下面通过几个例题，进行具体分析：