|
孙恒芳教你学物理-------再谈高中物理模型归纳和建立
自然界中的物质及其发生的物理过程，大都是非常复杂的，我们无法利用高中所学的知识处理这样的问题。为了处理这些问题，首先是解决问题的客观需求，抓主要矛盾，忽略次要因素，并且对有关过程做出简化、假设，形成物理模型。在物理学研究中，突出物质系统和它们运动过程及发生现象的主要的、本质的因素，忽略次要的、非本质的因素，是必不可少的，也是学生在正确解题中不可缺少的基本功，因此建立物理模型是至关重要的。物理模型主要分为以下四种：
一、物理对象模型
对象模型是用来代替物体或研究系统的模型。即把研究对象的本身理想化。力学中常见的有：质点、轻质绳、轻质弹簧、弹簧振子、单摆等；电学中有点：电荷、检验电荷、绝缘体、理想电表、纯电阻、纯电感、纯电容、理想变压器等，热学、光学、原子物理中有：分子模型、理想气体、光的波粒二象性模型、原子核式结构模型、波尔的氢原子模型等。
二、物理过程模型
物理过程模型是把具体物理过程纯粹化、理想化后，抽象出来的一种物理过程。如把某些复杂的运动过程忽略次要因素，而理想化为一个质点做单一的某种运动。常见的有：匀速直线运动，匀加速直线运动，匀速圆周运动、简谐运动、弹性碰撞、完全非弹性碰撞、绝热过程等。在利用这些模型解决物理问题时，一定要抓住在题目物理情景中这些模型的特点、应用条件及其遵循的规律，深刻理解这些物理过程模型的意义。
三、物理条件模型
为突出外部条件的本质特征或最主要`方面，而建立的物理模型称为条件模型。例如物体沿轨道运动时所受摩擦力对运动的影响很小，不起主要作用，或假设一种没有摩擦力的环境，则形成光滑轨道的模型；其它如不可伸长，不计质量的绳子，只受重力作用或不计重力作用，均匀介质，匀强电场和匀强磁场等等。一般情况下题目都会给出条件模型，如果没有给出的要依据题意进行判定建立物理条件模型。得到物理条件模型就能简化对物理过程研究。
四、结构、模拟式物理模型
在高中物理中有许多看不见、摸不着的物理对象，为了把这些物理对象变得具体、直观、形象。这类模型一般用在建立物理概念上，如中学物理中引入的电场线、磁感线、光线和卢瑟福核式结构原子模型等。
建立物理模型在物理学抽象中有着特别重要的意义，理想模型是对客观世界的近似反映，由于它只是反映原来实体中某些主要的功能和性质，突出了主要矛盾，因而具有认识上的抽象性和应用上的广泛性。在建立物理模型时一定要认清模型的实质，表面看形式可能不同，但是所研究的问题本质上相同，属于同样的物理模型，原理和研究问题的方法完全相同。如水流星、过山车问题都是圆周运动中“轻绳模型”，竖直面内圆形光滑管内做圆周运动的小球、体操运动员单臂大回环是圆周运动中“轻杆模型”，速度选择器、电磁流量计、等离子体发电机实质均是建立在霍尔效应原理基础上的模型。
|
