浅谈物理模型在高中物理解题中的应用

吴淑凤+严占勋+施泽林+茶兴荣+张树学

摘 要：在高中物理学习中，反映比较普遍的问题就是：高中物理难学，课堂上老师讲的内容，基本能听懂，但一做练习，便感到很茫然，觉得无从下手。物理模型可以作为解决问题的切入点，为解决物理问题提供了一个可以有效解决抽象问题的简单方法，根据模型可以有效地将问题“化繁为简”，让学生更有效的将所学知识应用于实际。

关键词：物理模型 物理问题 有效性 应用

物理模型是在抓住主要因素，忽略次要因素的基础上建立起来的，它能具体、形象、深刻地反映事物的本质。建立正确的物理模型可使我们对物理本质的理解更加细致深入，对物理问题的分析更加清晰。本文就物理模型在高中物理解题中的应用作一初步探讨。

一、什么是“物理模型”

自然界中任何事物与其他许多事物都有着千丝万缕的联系，并处在不断的变化当中。面对复杂多变的问题，人们在着手研究时，总是遵循这样一条重要的法则，即从簡到繁，从易到难，逐次深入；基于这样一种思维，创建了“物理模型”，物理模型是指：物理学所分析的、研究的问题往往很复杂，为了便于着手分析与研究，物理学中常采用“简化”的方法，对实际问题进行科学抽象处理，用一种能反应原物本质的理想物理（过程）或遐想结构，去描述实际的事物（过程），这种理想物质（过程）或假象结构称之为“物理模型”。

二、物理模型的优点

1.物理模型在培养学生的思维发展、解题能力的问题中起着至关重要的作用。熟练使用模型化方法有利于学生将抽象的物理问题更直观化、形象化。使学生学习新知识时容易理解和接受。

2.物理模型既是物理科学体系中光辉的典范，也是人们通过科学思维对物理学科的抽象描述，是物理教学中常用的方法。而采用“简化”的方法，有利于学生更深入的认识抽象的物理问题。

3.物理模型帮助学生建立起了清晰的物理图像，如求解变力做功采用微元段法、图像法，使物理问题“化难为易”、“化繁为简”，不仅增强了学生学习的自信心，还潜意识地培养了学生的创新能力。

4.物理模型既源于实践，而又高于实践，具有一定的概括性。而物理模型的有效使用能培养学生对较复杂的物理问题进行具体分析，有效培养学生解决物理问题的能力，更有助于培养学生的主动性。

三、高中物理的习题结构及解题思路

高考中任何一道题目的背后都有一定的模型，题目之所以不叫“模型”叫“题”，一定有这道题目有别于其它习题的条件，没有条件的习题是不存在的。另外，所有的题都是有解的，都能算得出来。做题的过程就是把被编题者复杂化的问题破解，找到它的模型和特定的条件，然后根据模型对应的规律以及条件所要求的，确定这道题是矢量运算，还是标量运算；解题要用到平面几何知识，还是用到立体几何知识；或者用到一元二次方程，还是用到求极值、三角函数、数学归纳法等这些算法。它经历了一个由繁到简的过程。

面对一个物理问题，解决的思路就应该是三件事：第一、模型分析。初始条件分析往往是模型成立的条件分析；第二、特定条件分析。包括：时间的、空间的、边界的、临界的、隐含的等条件分析；第三、根据模型对应的规律和特定条件所要求的计算方法解题。这是不是把一个复杂问题简单化了？

从模型法的角度出发可以把习题分成两大类：第一类是模型不清，条件较清。这类题需要同学们从试题的文字当中勾画出物理情境，即在头脑中想象物体的运动过程和空间的几何关系，还包括时间关系。然后依据情境的特点找出它所对应的物理模型，运用模型的规律加上条件来解决问题。即只要找到它的模型，然后再找到条件就可以了。注意，不能先找公式。所以用模型法解题最关键的是不要先选择用哪个式子解题，而是先想它属于那一个模型，模型对应着那些规律，然后再考虑哪些是与问题相关的式子。没找到模型，规律自然找不到，找不到规律就不可能做对题。第二类是模型清楚，条件不清楚。 这就需要同学们根据问题所对应的物理模型，以模型的规律为依据建立动态情境，然后将条件、目标、物理情境、模型的规律四者关联起来，寻找解决问题的思路。

我们可以用以下步骤图清楚地表示：

模型化解题的基本步骤1

模型化解题的基本步骤2

通过文字画示意图，找到它的情境，然后分析它的特点。因为任何模型都有特点，所以，找到特点以后就可以从特点出发看看是什么模型。注意一条，我们知识结构图专门有“判据”这一项。考试的时候不是要我们去发现规律，而是要把规律再现出来，再现出来以后去找条件。

把规律和条件关联起来就知道该用哪个公式了，一旦这个问题解决了，剩下的就是根据规律和条件决定到底是用标量运算还是矢量运算，运算过程到底要用到几何关系来解还是用函数关系来解，或者是用图像来解。最后还要讨论结果。

对那些模型很清楚的题，它就会变得很简单。如果一读题目从文字就知道它是什么模型，紧接着就可以再现出规律，如果模型对应的规律就已经足够解出这个问题了，那一定是个简单题；如果模型对应的规律写出的式子不够解题目用的，那肯定要再找条件。到哪里找条件？到情境里面找，还是在图上找？找到条件再跟模型加在一起就可以去决策解题了。

上面的方法总结之后有三个步骤：从文字找到模型，找到模型以后再找规律，有规律之后还得找条件，得到条件之后开始列式做题，列完以后还得去运算。要注意一点：模型确定、受力分析，这是两大坎。

结语

总之，只要认真审题，细致分析，明确物理情景，确定合适的“物理解题模型”，就能使我们解题思路更加清晰化，快速求得正确答案，同时又能加深对所学知识的理解。模型解题是经过实验证明的最高效的学习方法，需要用心体会，反复练习，物理成绩一定会提高很快。endprint