物理模型的建立及物理模型的重要作用

孫航

重慶市彭水苗族土家族自治縣中學校

物理模型的建立及物理模型的重要作用

孫航

重慶市彭水苗族土家族自治縣中學校

對于當前的高中物理而言，大多數學生的反應都是學習困難。課堂當中教師所講的內容很容易就可以理解，但是在解決實際問題時卻顯得很盲目。對此，采用物理模型進行教學，不僅可以讓學習內容變得更加直觀、形象，同時學生在套用公式時也顯得更容易理解。對此，為了更好的提高高中物理教學質量，本文詳細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

物理模型是一種很好的能夠適應高中物理教育的教學手段，簡單而言就是借助將抽象、簡單化的知識內容轉變的更容易理解。物理模型在應用的過程中，能夠為學生提供一個簡單、明了的解決問題的方法。在應用的時候能夠將實際的問題抽象成為一個模型，從而提高問題解決的效率和效果。物理模型在教學當中的作用和效果不言而喻。對此，探討物理模型的建立及物理模型的重要作用具備顯著教育意義。

1.物理模型的建立

物理模型的建立方式非常多，因為直接建立法是最為直接且常用的一種，所以下列列舉一個關于直接建立法的物理模型建立案例。

直接建立法的具體步驟為：1、明確研究的目的，并將目的籌劃成為對象模型；2、分析模型環境，并構建正確的理想化的物理環境；3、探討對象在物理環境當中的改變，并突出改變的過程，將其抽象轉變為理想化模型的過程。對于具體物理問題而言，就是在明確研究對象以及抽象化模型之后，需要認真的探討物理的過程，明確物理過程的具體特點，掌握在變化過程中的各項影響因素，并根據具體問題提出具體要求，突出前提，找到變化的重點，將實際的物理過程轉變為抽象的理想化過程，并以此列舉物理規律計算方式，解決問題。

例如，在圖1中，彈簧的勁度系數為K，彈簧一段固定在墻面上，另一端連著一個物體，該物體質量為M，物體凈值在光滑的水平面（0）上，現在有一個質量為m的子彈水平射入物體中，射入速度為V0，那么最少會在多長時間內物體達到0點。對于這一問題，可以將子彈與物體聯合成為一個系統，并將該系統當做是研究的目的。然后忽略子彈的轉動現象，默認將子彈進入物體的過程評判成為平行移動的過程，并建立一個質點系統模型。子彈射入到木塊當中停留的時間非常短，彈簧的變形非常小，所以忽略不計。所以可以認為在這一個過程中，眼這水平的方向所受的力為0，系統的變化是一個完全非彈性的碰撞。對此，便建立一個關于完全非彈性碰撞的模型，建立公式：mV0=（M＋m）V。因為系統所獲得的速度比較短暫，所以位移可以忽略不計，所以認為系統雖然具備速度V，但是仍然處于平衡位置0點。在選擇子彈、物體、彈簧所組成的系統作為研究對象之后，忽略彈簧的質量、摩擦力以及空氣阻力，并建立彈簧振子的模型，振子從平衡0的位置以速度V向左移動，這也就滿足了簡諧振動公式，之后便可以套用公式進行計算。在這一問題當中，首先建立了兩個探討對象的物理模型以及兩個存在運動變化的物理模型，這一個模型在建立之后，便可以借助動量守恒、簡諧振動公式進行計算，并獲得最終的結果，解決問題。

圖1

2.物理模型的重要作用

物理模型主要是將物理問題進行概括以及抽象化，將主體的認識從客觀的實際能動進行體現的一種過程，是認識主體從實際上升到抽象理論的一種學習方式。物理模型不僅是典型的物理案例，同時也是物理基礎知識的一種理論性的總結與概括。物理模型的基本特點便是具備一定的代表性與典型性，物理模型主要來源于物理問題，在展現問題的主要內容之后，尋找到問題的根本，并去除掉不重要的影響因素，并突出問題的主要影響因素，再進行分析和計算。例如，質點的剛體模型當中，物理模型主要是歸納基礎規律以及基礎知識，并通過有代表性的物理規律進行表達。物理模型不僅僅是物理概念、物理知識的一種集結，同時也是物理問題分析思維的一種展現。

物理模型不僅能夠將物理規律以更加簡單、明了的方式顯示出來，同時還可以展現物理模型以及物理規律在表達方式方面的和諧性和簡明性。例如，在動量定理預計動能定理的教學中，動能定理是表達力在時間方面的累計作用，而動能定理是表現力在空間當中的累計作用。力作用效果在空間、時間方面的應用便是統一性的，而在形式方面的表達便是和諧和對稱的。從這一種形式方面可以感受到物理知識的趣味性，并感受物理知識的“美”。物理模型是思維與知識的一種結合，借助物理模型可以構建物理知識的和諧美，并展現科學思維和人文精神的一種結合。

物理情境與物理模型的構建主要是建立在抽象物理知識基礎上的，是貼近或靠近與現實生活中的，更靠近于學生的實際生活，可以借助生活經驗解決具體的物理知識問題，促使學生感受到物理知識的現實感以及親切感，并感受物理課程的具體形式，尤其是在一些研究性、探究性學習內容方面，物理模型的應用價值更加明顯。

3.總結

綜上所述，因為高中物理教學的本身特點，物理模型本身就屬于物理思維當中的一種體現，本身的形式就是較為理想化的，同時借助模型可以讓研究的目標顯得更加簡單和直觀，學生在這樣的學習情況下能夠更好的認識到物理事物之間的聯系及其本質特點，并借助物理概念的構建，尋找到物理當中的規律，并更好的形成物理方法的學習理論。

[1]崔玉學.淺議高中物理模型的建立和在教學中的應用思路構建[J].課程教育研究:新教師教學，2016，23（17）：515-516.

[2]考龍龍.小議高中物理如何建立物理模型及建立的意義[J].引文版:教育科學，2015，23（22）:85-85.

[3]胡濤.高中物理教學中物理模型的構建策略與運用實例研究[J].西部素質教育，2015，31（8）:97-97.

[4]陳剛.初中物理模型在初中物理教學中的構建及運用[J].中學課程輔導:教學研究，2016，10（11）：1005-1006.