物理教学中的理想化方法

在大学教学中,激发学生创造性地发现问题解决问题的能力是教学的中心任务,物理学中的理想化方法是科学方法之一．本文探讨了物理教学中怎样引入讲授理想化方法．     

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     

物理学的“理想化”思想方法

把实际情况理想化，是研究物理现象时经常采用的一种研究方法．“理想化”的思想方法在物理研究中具有重要作用．首先，它可以使复杂的问题变得简单．如：“理想气体”是实际气体的理想化，它是对真实气体加了些理想条件后得到的．理想气体要求：（１）气体分子间的相互作...     

弹簧类问题难点的探究与思考

在中学阶段,涉及的弹簧都不考虑其质量,称之为"轻弹簧".这是一种常见的理想化物理模型.弹簧类问题多为综合性问题,涉及的知识面广,是物理学习的难点之一.常见的弹簧问题有如下几种.     

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     

物理教学中的理想化方法

 理想化方法是物理学研究的一种科学方法,它是以实验为基础的科学抽象.在物理教学上,人们常用它来揭示被研究对象在想象的纯化状态下变化的规律,显露其物理本质,从而促进物理教学的深入开展.渗透在教学内容中的理想化方法,还丰富着学生对物理学科学方法的认识和理解,这对加强基础物理的学习,掌握现代物理知识,培养能力,发展智力都有重要意义.     

浅谈含容电路回路电阻理想化处理的正确性

含容电路是高中电磁感应中比较典型的一类电路,在有些题目处理中会对这类电路进行理想化处理从而忽略回路中的电阻,将电路简化,如2018年下半年浙江省普通高校招生物理选考的第22题.但在实际计算中发现,将此类电路粗暴地理想化处理是有问题的.在有限的时间内考虑焦耳热时,对回路电阻作理想化处理而忽略是正确的.下文将通过对含容电路在两种初始条件下的运动情况分析,说明回路电阻理想化处理的正确性问题.     

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…     

漫谈理想实验在物理学发展中的作用

 理想实验亦称思想实验、构想实验、臆想实验或假想实验等.它是借助人脑的想象功能,凭借理想的或者说是最少外界干扰和影响的极端条件下,利用想象中最理想化的仪器,进行最理想化的实验操作和观察来完成的     

在解决物理问题过程中培养学生“去理想化”思维习惯——以一个有趣的静电场问题为例

物理教学离不开理想化模型的建构,简化的理想模型能够帮助中学生在现有知识层面的基础上,更好地理解相关知识并解决问题.但是在实际物理问题中,如果不充分考虑理想化条件,学生在解决问题时就容易产生认知矛盾,不知所措.以一个有趣的静电场问题为例,揭示理想化模型的局限性,强调"去理想化"思维习惯的重要性.探讨分析了教师如何帮助学生打破思维定势,让其对已掌握的物理知识活学活用,培养学生严谨的科学思维.     

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.     

混凝土靶球形腔膨胀侵彻模型应用

Bishop等人于1945年开始用解析方法研究侵彻机理，导出了柱形腔和球形腔的准静态v膨胀方程，后来这种方法被称为空腔膨胀理论。目前，空腔膨胀理论已经在多种不同材料靶的侵彻研究中获得较为普遍的应用。Forrestal等人于1997年提出了一个适用于混凝土材料靶的球对称空腔膨胀侵彻模型，模型对靶结构的描述是将其压力与体积应变的关系理想化为不可压或线性可压，而将剪切强度与压力的关系理想化为由一拉伸阈值表示的Mohr-Coulomb准则。     

一道有悖质点模型的高考题

高考题为了和我们的生活实际相联系起来,为了让同学们感受到物理知识就在我们身边,常将生活中的一些游乐活动理想化后便可成为高考题.但理想化必须遵守理想模型的原则,然而2010年高考     

从"物理现象"入手提高学生解决实际问题的能力一例

物理学是一门研究物质、能量及其相互作用的科学，它注重对物质世界普遍而基本的规律的探索，与生活实际、实验有很密切地联系．同时，物理学科又是比较抽象的，它的许多基本概念、基本规律是理想化的、理论性非常强的。使学生具备应用物理知识解释生活中的现象、解决生产和生活中的实际问题的能力，是中学物理教学和高考所要考察的重要目标之一。     

教材选题应慎重

物理习题大多是实际问题在忽略了某些次要因素而抽象出的理想化模型，它是学生在学习了物理理论知识后的初步实践，通过练习可以达到巩固理论知识、消化课堂教学的目的，因此在习题的选择上应谨慎，虽说是理想化的问题，也不应远离实际，而是要贴近我们的生活，这样学生做题就比较有兴趣，通过习题也能学到一些生活知识。     

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     

关于简谐振动定义的探讨

简谐振动是一种理想化的振动，它是无阻尼线性系统的固有振动.纵观各教材，简谐振动的定义目前有4种：     

如何给"运动员"问题建模

所谓理想化模型,就是为能够比较顺利地解决问题,保留对所研究问题起决定影响的主要因素,而建立起来的科学抽象模型.这种模型可以清晰地反映被研究问题的本质特性,呈现问题所包含的主要矛盾,便于我们分析和发现规律.要注意的是,同一个物体现象在不同情况下理想化处理的方法不同,某一因素可能在这种情况下是次要因素,不予考虑.但在另一种情况下可能是主要方面,就必须考虑.如研究地球绕太阳运转时,其大小是次要因素,看作质点处理.但研究地球本身的自转时,其大小就成为主要因素,地球就不能看作质点.     

从“问题情境”到“物理图景”的关键——建立合理的物理模型

一般的物理习题都是命题者根据自己头脑中的一个理想化物理模型,结合某些问题情境和物理条件而拟定出来的.解题过程就是还原命题者物理模型的过程,也就是把实际问题模型化,把具体问题抽象成熟悉的典型物理问题.模型化是物理解题中的一种普遍方法.     

卡诺循环的拓宽与发展

普通物理学（现称大学物理）中所讲的卡诺循环,是理想化的可逆循环,可称为可逆卡诺循环。其循环效率可表示为 ηｃ＝ ｌ— ＴＬ／ ＴＨ式中ηｃ表示可逆卡诺热机效率,ＴＬ、ＴＨ分别表示低温源、高温热源的温度． 但是,任何一台实际热机,都不可能像可逆卡诺热机那样进行理想化的循环,不可能无限缓慢地运行,不可避免地要受到一些不可逆因素的影响,都或多或少存在“不可逆损耗”,因此,实际热机的效率都比理想化的可逆卡诺热机效率低得多．为了贴近实际,有必要探讨不可逆卡诺循环效率、建立有关不可逆循环的理论．基于这种考虑,不…