高中物理解题的模型构建

舒耀辉+叶志雄

摘 要： 随着现代科学技术的发展，教学方式逐渐发生改变，教学逐渐由知识教学变为技术教学，主要是培养实用型的人才。在现代物理解题中应用模型解构，降低物理知识的难度，有效实现知识的实践化，能够将物理知识与模型实践结合起来，提高物理学习质量。模型构建的用途之一就是力学的相关知识，通过轻绳、轻杆和轻弹簧的理想化模型的构建，解决力学问题。

关键词： 高中物理 模型构建 力学

现代教育不仅是教授学生知识，更将教授的内容与生活相连，满足社会对人才的需求，高中物理也是如此，教学知识的实践性增强，就高中物理教学现状观察，教学的实践性不断增强，主要表现在物理题解的模型构建上，通过构建模型，将理论化的知识应用在具体的实践过程中，利用立体化的物理模型，降低物理知识的难度，将抽象化的知识形象化，在学生的脑海中构建知识模型，强化物理学习效果。高中物理力学知识教学中，构建模型是最常见的解题方法，尤其是在轻绳、轻弹簧的力学分析上，将抽象化的“力”通过模型形象化，将力的相互作用表现出来。

一、模型构建的原则

高中物理知识模型构建的主要是将抽象的物理知识形象化，降低抽象理论的理解难度。模型构建是受学生想象力限制的，现代教育要求发散学生的思维，使学生能够在模型构建的过程中，不断强化空间想象力和逻辑思维能力，同时要注意构建模型并不是毫无原则的，模型的构建要遵循以下几个原则：

首先，模型的构建要突出主要问题。物理模型构建的主要目的是实现物理解题，在构建模型时，要注意将最基本的知识简化为模型，能够通过构建的模型将要解决的问题表现出来。在构建模型时，注意区分干扰因素，尽可能依照关键词进行构建，减少不必要词语的干扰，尽量简化模型，简化物理问题。

其次，模型的构建是客观存在的。物理知识的严谨性很强，在模型的构件上，应该将模型与知识相关联依附于问题本身，不能使构建的模型脱离实际问题；在构建模型时，切忌主观臆测，凭借主观判断进行模型构建，这种做法导致模型无法发挥本身的解构作用，最终造成模型构建不准确。

最后，模型构建遵循科学原则。模型本身的构建过程就是科学实践的过程，在模型的构建上，要注意不违背科学原则，不能够追求降低知识难度，忽视客观理论。

二、轻绳模型

构建“轻绳”模型首先要了解力学的相关知识，对于相关假设进行模型构建和分析，物理力学知识的相关假设有：力量传递介质的自身质量忽略不计的前提下，弹力或拉力方向与轻绳或轻弹簧平行；轻绳不会受自身拉力影响，不会出现弹力变化、长度变化的情况，一般都是在可控范围内，随意改变轻绳的自身的拉力、弹力。

关于轻绳的结点问题，若无结点，那么拉力在同根绳任何位置上恒等；若有结点，则将轻绳看做两条独立的绳，拉力的大小则要看实际数据。

1.轻绳无结点，拉力恒等。

模型如图1所示：

2.轻绳有结点，拉力不相等。

在轻绳上，挂上一个滑轮，滑轮的结为“死结”，一根轻绳变为独立的两根，绳子的拉力一般不相等。

3.物体速度沿轻绳方向，速度分量相等。

轻绳的长度不变，两边物体运动速度相等。这一特征经常作为考题出现，具体图示如图3所示：汽车匀速行驶，判断物体A的运动情况。

三、轻弹簧模型

四、结语

在进行物理知识的模型建设时，要按照模型建设的原则进行，能够在简化理论知识的前提下，构建理想模型。教师在建设模型时，要将物理题中的干扰项排除，找出实际求解的问题，设计统一的模型答题，提高物理教学的水平。

参考文献：

[1]羊丹丹.高中物理教学的模型构建——以“轻绳、轻弹簧的力学分析”的研究为例[J].江苏教育，2015，46：48-49.

[2]毕海涛.谈轻绳、轻杆和轻弹簧三种理想模型[J].数理化学习（高三版），2013，09：27-29.

指导教师：叶志雄