高中物理模型解题法有哪些模型

高中物理模型解题法有哪些模型

所谓物理模型，是人们为了研究物理问题的方便和探讨物理事物的本身而对研究对象所作的一种简化描述，是以观察和实验为基础，采用理想化的办法所创造的，能再现事物本质和内在特性的一种简化模型。理想化的物理模型既是物理学赖以建立的基本思想方法，也是物理学在应用中解决实际问题的重要途径和方法，这种方法的思维过程要求学生在分析实际问题中研究对象的条件、物理过程的特征，建立与之相适应的物理模型，通过模型思维进行推理。二、模型的种类（一）物理对象模型实际物体在某些特定条件下往往可抽象为理想的研究对象，即物理对象模型。物理中常见物理对象的理想模型有：质点、刚体、弹性体、理想流体、弹簧振子、单摆、点电荷、试验电荷、无限大平板、点磁荷、纯电阻（纯电容、纯电感）、光线、薄透镜、点光源、绝对黑体、汤姆逊模型、卢瑟福模型等。如研究竖直放置在光滑圆弧形轨道上的物体作小幅度运动时就可以把它等效为单摆模型处理；研究跳水运动员时就要把跳水运动员看作全部质量集中在其重心的一个质点模型。（二）物理过程模型将实际物理过程进行处理，忽视次要因素，考虑主要因素；忽略个性，考虑共性，使之成为典型过程，即过程模型。比如：匀速直线运动，匀变速直线运动，抛体运动，匀速圆周运动，简谐运动，质点运动的自由落体运动，完全弹性碰撞，电学中的稳恒电流，等幅振荡，热学中的等温变化、等容变化、等压变化、绝热变化等等都是物理过程、物理状态的模型。比如：发射炮弹时炮弹在炮筒里的运动，火车、汽车等交通工具在开动后或停止前的一段时间内的运动，石块从不太高的地方下落的运动等。由于它们的运动都很接近匀变速直线运动，我们可以把它们的运动当作匀变速直线运动来处理。（三）理想化实验模型在实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，根据逻辑推理法则，对过程进一步分析、推理，找出其规律。伽利略就是从斜槽上滚下的小球上另一个斜槽，后者坡度越大，小球滚得越远的实验基础上，提出了他的理想实验，从而推倒了延续两千年的“力是维持运动不可缺少的原因”的结论，为惯性定律的产生奠定了基础。（四）模拟式模型物理概念和规律在形式上是抽象的，在内容上是具体的，因此，我们可以用模拟式模型来描述。比如：关于电场和磁场中引入的电场线、等势面和磁感线等就是模拟式模型。其实，电场线、等势面和磁感线都是为了研究电场和磁场而引入的一系列假想曲线（面），但是这些曲线（面）并非人们单凭主观愿望臆造出来的，用电场线、等势面和磁感线这些模拟式模型能使一些看不见、摸不着的客观事物变得具体化、形象化。（五）数学模型客观世界的一切规律原则上都可以在数学中找到它们的表现形式，物理学研究客观世界时，通常采用抽象、概括的方法，将客观条件模型化，同时将客体的属性及运动变化规律数学公式化，这就使得物理学成为定量的精密的科学。在运用数学公式求解物理问题时，我们还可以作一些近似处理。例如：忽略一些小量或小量的高次项，将一些变量视为常量等。只要这种简化与忽略是合理的，我们的解就会与实际情况符合得很好。

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