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物理模型是物理思想的产物，是科学的进行物理思维并从事物理研究的一种方法。它是在抓住主要因素而忽略次要因素的基础上建立起来的。能具体，形象，生动，深刻地反映事物的本质和主流。 一．物理模型的作用： 建立和正确使用物理模型可以提高学生理解和接受新知识的能力。例如，对“质点”模型的理解，为“点电荷”，“点光源”等模型的理解就奠定了基础，使学生学习这些新知识时容易理解和接受。同时，理想模型的建立和应用，有利于将复杂问题简单化，明了化，使 抽象的物理问题更直观，更具体，更形象，突出了事物间的主要矛盾。 二．中学物理中常见的理想模型： 物理对象模型化。如：质点，点电荷，薄透镜 ，弹簧振子，单摆，理想气体，理想电压 表，理想电流表，原子核式结构等等。这些理想模型都是对实际物体的简化。 物理条件模型化。力学中的光滑面，热学中的绝热容器，电学中的匀强电场，匀强磁场等等，这些都是条件的理想化。 物理过程理想化。力学中的自由落体运动，匀速直线运动，简谐运动，，电学中的稳恒电流，电磁振荡，热学中的等温，等压，等容变化等，都是把物理过程理想化了。 三．物理模型在教学中的应用： 1．建立模型概念，理解概念实质。概念是客观事物的本质在人脑中的反映，客观事物的本质属性是抽象的，理性的。要使客观事物在人脑中有深刻的反映，必须将它与人脑中已有的事物联系起来，使之形象化，具体化。建立概念模型实际上是抓主要因素，弃次要因素，认清事物的本质。 2认 清条件模型，突出主要矛盾。条件模型就是将已知的条件模型化，舍去条件中的次要因素，抓住条件中的主要因素，为问题的讨论和求解搭桥铺路，化难为易的作 用。例如，研究两个物体碰撞时，因作用时间很短，忽略摩檫等阻力，认为系统的动量守恒，条件模型的建立，使研究的问题大大得到简化。． 3．构建过程模型，建立物理图景。将一些复杂的过程经过分解，简化，抽象为简单的易于理解的物理过程。过程模型的建立，不但可以使问题简化，还可以加深对有关概念，规律的理解，有利于培养学生的思维灵活性。例如，平抛运动，就可以沿水平方向和竖直方向研究。 4，转换物理模型，深入理解模型。通过对理性模型的研究，可以完全避开次要因素的干扰，在思维中直接与研究对象的本质接触，既快又准地理解事物的性质和规律。例如，建立“单摆”这一理想模型后，理解了单摆的周期公式，可以解决类似与单摆 的一系列问题，在竖直的光滑园弧轨道内小幅度滚动的小球的运动问题，在竖直的加速系统内摆动的小球的运动问题，在光滑斜面上摆动的小球的运动问题。 总 之，由于客观事物具有多样性，复杂性，它们的运动规律也很复杂，不可能完全用理想模型把它们认识清楚，但采用理想模型来处理一些问题，可以使事物的规律具 有简单的形式，从而便于人们认识和掌握它们。同时，还要注意应用理想模型时应注意的问题，因为理想模型都是在一定条件下建立和适用的，在一定条件，一定场 合下，作为一种近似，可以把实际事物当作“模型”来处理，但也要具体问题具体分析。例如，在研究地球公转时，，地球的形状，大小就可以忽略，把地球当作质 点处理就可以了。但在研究地球的次转时，就不可当质点处理了。而且，随着社会的不断进步和发展，人类对事物的本质认识也在不断深入和提高，理想模型也在不 断完善和发展，，例如，原子模型的提出，就是一个发展的过程，从而揭开了原子结构的序幕，以后又发展为“玻儿模型”。建立和发展理想模型，是人类处理问题 的一种科学有效的方法，所以，物理模型在教学中有着重要的价值和意义。 |
