淺析模型法在高中物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

【摘 要】高中物理的學(xué)習(xí)，既簡單又復(fù)雜，簡單在于老師在講解的過程中一聽就能夠比較容易的聽懂，但是當(dāng)課后自己復(fù)習(xí)做練習(xí)題的時候就變得很難。這個問題有人稱之為“一聽就懂，一做就錯”。我們在學(xué)習(xí)的過程中遇到此類的困難，考慮到模型法能夠有效地解決這個問題提高學(xué)生的理解能力，并且能夠提高學(xué)習(xí)做題的能力，尤其是獨(dú)立思考的能力。對我們高中生思維能力的培養(yǎng)和有效學(xué)習(xí)方法的改進(jìn)起到了至關(guān)重要的作用。本文簡單介紹了模型法在高中物理學(xué)習(xí)中的應(yīng)用，期待對提高同學(xué)們對物理的學(xué)習(xí)能力。

【關(guān)鍵詞】模型法；高中物理；應(yīng)用

1.物理模型

在物理學(xué)習(xí)過程中分析問題和研究的問題一般都具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，涉及的因素較多，為了分析與研究的方便在物理學(xué)的學(xué)習(xí)研究中往往會采用“建立物理模型”的方法，這樣可以對現(xiàn)實(shí)生活中實(shí)際的問題進(jìn)行科學(xué)的處理，或者叫抽象的處理。使用這種模型可以抓住問題的主要因素，忽略不重要的次要因素，就可以得出能反映物質(zhì)原有特性的一種理想化的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)，這種得到的理想物質(zhì)或這個思考過程的結(jié)構(gòu)被稱為物理模型。物理學(xué)是對物理模型的描述，我們平時遇到的物理習(xí)題也是依據(jù)現(xiàn)有的物理模型進(jìn)行構(gòu)思和設(shè)計的過程。對物理問題的解答在于一個將顯示具體的問題轉(zhuǎn)換或抽象成理想的模型并且運(yùn)用物理規(guī)律求進(jìn)行描述的過程。

2.物理模型的簡單分類

在我們現(xiàn)在的高中物理的學(xué)習(xí)中，相關(guān)的物理模型，可以簡單的分為三種范圍：第一，對研究對象所進(jìn)行的模型，例如：光線、理想氣體、電源、磁感線和點(diǎn)電荷等實(shí)際存在的物質(zhì)：第二，物質(zhì)所處的環(huán)境或物理狀態(tài)所涉及的模型，比如有：勻速直線運(yùn)動，物體的自由落體，勻速圓周運(yùn)動，物體的熱平衡運(yùn)動，物體所處的臨界狀態(tài)，彈性碰撞，非彈性碰撞，恒溫電壓，恒溫電流，等溫變化，等圧変化等等，所描述物質(zhì)所處狀態(tài)：第三種，物質(zhì)物理變化條件，比如：摩擦里，光滑，物質(zhì)的均勻性，理想電表，所處的重力環(huán)境等條件。以上都可以進(jìn)行模型化，以上簡單的介紹了各種模型及分類，都涉及到我們高中物理學(xué)習(xí)的每一個方面。

3.物理模型在高中學(xué)習(xí)中的現(xiàn)狀

通過查詢文獻(xiàn)，我們發(fā)現(xiàn)，我國把物理模型教學(xué)和學(xué)習(xí)比起國外的學(xué)生學(xué)習(xí)要落后些，但是從發(fā)展的趨勢來比較是非常迅速的，無論是在基礎(chǔ)理論研究上，還是在實(shí)際的學(xué)習(xí)應(yīng)用上。對于我們高中學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)的能力上、學(xué)習(xí)的效率上都有很好的輔助作用；所以在高中學(xué)習(xí)物理上應(yīng)該加強(qiáng)自己的學(xué)習(xí)能力和素養(yǎng)的提高，因?yàn)槲锢砟Ｐ驮诮虒W(xué)中不只是能夠提高我們的物理知識水平，而且還能夠激發(fā)同學(xué)們的動手能力，提高物理學(xué)習(xí)的各方面的能力。

4.物理模型中的類比遷移法

高中物理的學(xué)習(xí)過程中的很多模型都是通過以往同學(xué)們熟悉的原有簡單模型通過合理轉(zhuǎn)換而得到的，一些新的模型的建立所使用的還是在建立舊模型時所使用的思維方法，有一些模型是對已經(jīng)成型模型的拓展和合理延伸。舉幾個簡單的例子，如：物體的自由落體運(yùn)動和物體勻加速運(yùn)動，勻加速運(yùn)動就可以看作是自由落體運(yùn)動的特殊表現(xiàn)形式。因此，新模型在進(jìn)行建立和應(yīng)用時，可以在舊的模型作為理論和思維的基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展和延伸。如：在我們課本上關(guān)于磁場相關(guān)物理內(nèi)容的學(xué)習(xí)時，就可以將它與電場的相關(guān)概念進(jìn)行合理的結(jié)合，因?yàn)榇艌鲋械拇艠O和電場電荷存在著相互作用力。

5.物理模型法實(shí)例應(yīng)用

舉一個簡單的涉及我們高中生物理學(xué)習(xí)的模型，有兩個帶電的小球存在于同一個空間中，他們所帶有的電荷電量分別為q1和q2，球形的半徑大小相同都為r，距離為3r，求解這兩個小球之間所存在的靜電力的大小。從這個問題中能夠看出考察的問題是靜電場的物理問題。所涉及這個問題的物理公式有兩個：1：點(diǎn)電荷點(diǎn)的靜電力；2：靜電場中帶電體靜電力。題中能夠得到兩個帶電體，而且有相距的距離，根據(jù)這兩點(diǎn)，可以判斷出使用的是求解電荷之間的靜電力。依據(jù)我們學(xué)習(xí)過的點(diǎn)電荷模型中，使用庫侖定律的應(yīng)用模型上，依據(jù)這個模型能夠快速的解決這個問題，但是要注意的是，想要熟練運(yùn)用不同的模型，對我們的要求也是比較高的，需要我們對高中課本上所涉及到的相關(guān)概念和常見規(guī)律有一定的熟練掌握。如果對庫侖定律不熟悉，就會得到錯誤的模型，最終得出錯誤的答案。

一個垂直的固定于水平桌面上的等距螺旋線圈，它的長度是L，物體的高度為h，將鐵絲型小球穿在線圈上在最高點(diǎn)從靜止運(yùn)動開始，進(jìn)而無摩擦自由滑下，求解出小球從最高點(diǎn)到桌面上所用的時間。面對這個問題可以使用“無限分割法”進(jìn)行解答，把螺旋線分割為長度等同的小段，并將每一小段的曲線想象為由直線構(gòu)成的微型斜面，從而可以將螺旋分為若干斜面的合成組分，就將等距的螺旋線圈作為光滑的斜面模型進(jìn)行思考，從而解出答案。

6.結(jié)語

綜上所述，在我們的高中物理學(xué)習(xí)過程中，可以用到的模型思維在物理學(xué)習(xí)中處處可見，希望同學(xué)們在未來的學(xué)習(xí)中，積極培養(yǎng)模型法的使用習(xí)慣，提高學(xué)習(xí)的思維能力，提高解決物理問題的能力，取得更好的學(xué)習(xí)成績。

【參考文獻(xiàn)】

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