物理模型在教學中的運用

學習物理，大家都知道有一個非常重要的過程就是要學會建立物理模型。只要你掌握了物理模型的建立，解決很多物理問題就會游刃有余。

一、中學物理中常見的物理模型

物理模型是物理思想的產物，是科學地進行物理思維并從事物理研究的一種方法。就中學物理中常見的物理模型，可歸納如下：

1.物理對象模型化。物理中的某些客觀實體，如質點，舍去物體的形狀、大小等性能，突出它所處的位置和質量的特性，用一有質量的點來描繪，這是對實際物體的簡化。當物體本身的大小在所研究的問題中可以忽略，也能當做質點來處理。類似質點的客觀實體還有剛體、點電荷、彈簧振子、單擺、理想電流表、理想電壓表等等。

2.物體所處的條件模型化。當研究帶電粒子在電場中運動時，因粒子所受的重力遠小于電場力，可以舍去重力的作用，使問題得到簡化。力學中的光滑面、電學中的勻強電場、勻強磁場等等，都是把物體所處的條件理想化了。

3.物理狀態和物理過程的模型化。例如，力學中的自由落體運動、勻速直線運動、簡諧運動、彈性碰撞，電學中的穩恒電流、等幅振蕩等等都是物理過程和物理狀態的模型化。

二、物理模型在教學中的運用

1.建立模型概念，理解概念實質。概念是客觀事物的本質在人腦中的反映，客觀事物的本質屬性是抽象的、理性的。物理模型大都是以理想化模型為對象建立起來的。建立概念模型實際上是撇開與當前考察無關的因素以及對當前考察影響很小的次要因素，抓住主要因素，認清事物的本質，利用理想化的概念模型解決實際問題。如質點、剛體、理想氣體、點電荷等等。學生在理解這些概念時，很難把握其實質，而建立概念模型則是一種有效的思維方式。

2.認清條件模型，突出主要矛盾。條件模型就是將已知的物理條件模型化，舍去條件中的次要因素，抓住條件中的主要因素，為問題的討論和求解起到搭橋鋪路、化難為易的作用。如，我們在研究兩個物體碰撞時，因作用時間很短，忽略了摩擦力等阻力，認為系統的總動量保持不變。條件模型的建立，能使我們研究的問題得到很大的簡化。

3.構造過程模型，建立物理圖景。過程模型就是將物理過程模型化，將一些復雜的物理過程經過分解、簡化、抽象為簡單的、易于理解的物理過程。如，為了研究平拋物體的運動規律，我們先將問題簡化為下列兩個過程：第一，質點在水平方向不受外力，做勻速直線運動；第二，質點在豎直方向僅受重力作用，做自由落體運動。可見，過程模型的建立，不但可以使問題得到簡化，還可以加深學生對有關概念、規律的理解，有利于培養學生思維的靈活性。

總之，通過對理想化模型的建立、特征及其在物理學中的作用等幾個問題的討論，可以知道這種方法對于整個物理學的研究和發展起了重要的促進作用，并確定它將在未來的物理學領域內，繼續起到應有的作用。

（作者單位 河南省安陽市湯陰一中）