物理模型的建立及物理模型的重要作用

孙航

重庆市彭水苗族土家族自治县中学校

物理模型的建立及物理模型的重要作用

孙航

重庆市彭水苗族土家族自治县中学校

对于当前的高中物理而言，大多数学生的反应都是学习困难。课堂当中教师所讲的内容很容易就可以理解，但是在解决实际问题时却显得很盲目。对此，采用物理模型进行教学，不仅可以让学习内容变得更加直观、形象，同时学生在套用公式时也显得更容易理解。对此，为了更好的提高高中物理教学质量，本文详细分析物理模型的建立及物理模型的重要作用。

高中物理；物理模型；建立；重要作用

引言

物理模型是一种很好的能够适应高中物理教育的教学手段，简单而言就是借助将抽象、简单化的知识内容转变的更容易理解。物理模型在应用的过程中，能够为学生提供一个简单、明了的解决问题的方法。在应用的时候能够将实际的问题抽象成为一个模型，从而提高问题解决的效率和效果。物理模型在教学当中的作用和效果不言而喻。对此，探讨物理模型的建立及物理模型的重要作用具备显著教育意义。

1.物理模型的建立

物理模型的建立方式非常多，因为直接建立法是最为直接且常用的一种，所以下列列举一个关于直接建立法的物理模型建立案例。

直接建立法的具体步骤为：1、明确研究的目的，并将目的筹划成为对象模型；2、分析模型环境，并构建正确的理想化的物理环境；3、探讨对象在物理环境当中的改变，并突出改变的过程，将其抽象转变为理想化模型的过程。对于具体物理问题而言，就是在明确研究对象以及抽象化模型之后，需要认真的探讨物理的过程，明确物理过程的具体特点，掌握在变化过程中的各项影响因素，并根据具体问题提出具体要求，突出前提，找到变化的重点，将实际的物理过程转变为抽象的理想化过程，并以此列举物理规律计算方式，解决问题。

例如，在图1中，弹簧的劲度系数为K，弹簧一段固定在墙面上，另一端连着一个物体，该物体质量为M，物体净值在光滑的水平面（0）上，现在有一个质量为m的子弹水平射入物体中，射入速度为V0，那么最少会在多长时间内物体达到0点。对于这一问题，可以将子弹与物体联合成为一个系统，并将该系统当做是研究的目的。然后忽略子弹的转动现象，默认将子弹进入物体的过程评判成为平行移动的过程，并建立一个质点系统模型。子弹射入到木块当中停留的时间非常短，弹簧的变形非常小，所以忽略不计。所以可以认为在这一个过程中，眼这水平的方向所受的力为0，系统的变化是一个完全非弹性的碰撞。对此，便建立一个关于完全非弹性碰撞的模型，建立公式：mV0=（M＋m）V。因为系统所获得的速度比较短暂，所以位移可以忽略不计，所以认为系统虽然具备速度V，但是仍然处于平衡位置0点。在选择子弹、物体、弹簧所组成的系统作为研究对象之后，忽略弹簧的质量、摩擦力以及空气阻力，并建立弹簧振子的模型，振子从平衡0的位置以速度V向左移动，这也就满足了简谐振动公式，之后便可以套用公式进行计算。在这一问题当中，首先建立了两个探讨对象的物理模型以及两个存在运动变化的物理模型，这一个模型在建立之后，便可以借助动量守恒、简谐振动公式进行计算，并获得最终的结果，解决问题。

图1

2.物理模型的重要作用

物理模型主要是将物理问题进行概括以及抽象化，将主体的认识从客观的实际能动进行体现的一种过程，是认识主体从实际上升到抽象理论的一种学习方式。物理模型不仅是典型的物理案例，同时也是物理基础知识的一种理论性的总结与概括。物理模型的基本特点便是具备一定的代表性与典型性，物理模型主要来源于物理问题，在展现问题的主要内容之后，寻找到问题的根本，并去除掉不重要的影响因素，并突出问题的主要影响因素，再进行分析和计算。例如，质点的刚体模型当中，物理模型主要是归纳基础规律以及基础知识，并通过有代表性的物理规律进行表达。物理模型不仅仅是物理概念、物理知识的一种集结，同时也是物理问题分析思维的一种展现。

物理模型不仅能够将物理规律以更加简单、明了的方式显示出来，同时还可以展现物理模型以及物理规律在表达方式方面的和谐性和简明性。例如，在动量定理预计动能定理的教学中，动能定理是表达力在时间方面的累计作用，而动能定理是表现力在空间当中的累计作用。力作用效果在空间、时间方面的应用便是统一性的，而在形式方面的表达便是和谐和对称的。从这一种形式方面可以感受到物理知识的趣味性，并感受物理知识的“美”。物理模型是思维与知识的一种结合，借助物理模型可以构建物理知识的和谐美，并展现科学思维和人文精神的一种结合。

物理情境与物理模型的构建主要是建立在抽象物理知识基础上的，是贴近或靠近与现实生活中的，更靠近于学生的实际生活，可以借助生活经验解决具体的物理知识问题，促使学生感受到物理知识的现实感以及亲切感，并感受物理课程的具体形式，尤其是在一些研究性、探究性学习内容方面，物理模型的应用价值更加明显。

3.总结

综上所述，因为高中物理教学的本身特点，物理模型本身就属于物理思维当中的一种体现，本身的形式就是较为理想化的，同时借助模型可以让研究的目标显得更加简单和直观，学生在这样的学习情况下能够更好的认识到物理事物之间的联系及其本质特点，并借助物理概念的构建，寻找到物理当中的规律，并更好的形成物理方法的学习理论。

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