物理模型在中学物理教学中的作用和意义
物理模型在中学物理教学中的作用研究

物理模型在中学物理教学中的作用研究物理模型在中学物理教学中的作用研究引言:物理是自然科学的重要组成部分,通过实验来研究和解释物质的运动、变化和相互作用。
物理模型是用来描述物理现象和过程的简化表示,它能够帮助学生更好地理解和应用物理原理。
因此,物理模型在中学物理教学中扮演着重要的角色。
本文将深入探讨物理模型在中学物理教学中的作用,并分析其在学生学习中起到的积极效果。
一、物理模型的定义和分类:物理模型是对于特定物理现象的简化描述,它通过抽象化、符号化和数学化的方式来表示物理过程。
根据研究对象和表示方法的不同,物理模型可以分为概念性模型、图示模型和数学模型等。
概念性模型是通过概念、关系和图表来描述物理现象的模型。
例如,对于光的折射现象,我们可以用折射率、入射角和折射角来建立概念性模型,以此来解释光线在介质中的传播规律。
图示模型是通过图像、实物模型和动画等形式来表示物理现象的模型。
例如,在教授电磁感应定律时,我们可以借助图示模型来演示磁场变化时导线中感应出的电流。
数学模型是通过数学方程和公式来描述物理现象的模型。
例如,通过用牛顿第二定律建立的数学模型,我们可以解释物体在力的作用下的加速度。
二、物理模型在中学物理教学中的作用:1. 提高学生学习兴趣物理模型能够以直观的形式呈现物理现象,使得抽象的物理理论变得更加生动和具体。
例如,在教学电路时,搭建电路实验装置可以让学生亲身参与实验,在实践中获得乐趣和成就感,从而提高学生对于物理学习的兴趣。
2. 帮助学生理解和掌握概念物理模型为学生提供了一个具体的框架,使得学生能够更好地理解和掌握物理概念。
例如,在教学力学中的质点运动,我们可以通过引入速度-时间图或位移-时间图等物理模型,使学生更直观地理解速度、加速度和位移等概念。
3. 创设情境,加深学生理解通过将物理模型应用于实际情境中,可以帮助学生将抽象的物理理论与实际问题相联系,加深学生对物理原理的理解。
例如,在教学牛顿运动定律时,可以用小车下坡实验、滑雪运动等实际情境,让学生体验物体受力和加速度的关系。
探究物理模型在教学中的作用与实践

定有 清晰的理解 。
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物理模型在物理教学 中的作用 与功能分 析
2 正确规范的物理模 型本 身就是物理 内容教学应 . 有 内涵 , 与物理概念 、 现象 、 规律相依存。同时具有方法
1 建立具有示范意义 的物理模 型是 中学物理重要 . 的学 习方法 , 具有 迁移类 比的功能 , 教学效果 显著 。物 理学 所 研究 的很 多 问题 具 有影 响 因素 和 干扰 因素众
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【 探索与实践 】
探究物理模型在教学 中的作用与实践
孟 伟 ( 江苏省邳州 市八 义集 中学 , 江苏 邳州 2 10 ) 2 30
摘要 : 物理模型的建立在学生学 习物理 中具有 重要作 用, 是培养 学生良好物理素质的 内 在要 求。
关键词 : 物理模型 ; 象与 总结 ; 抽 外延 与内涵; 类推
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【胡 大钟. 2 ] 浅谈音 乐创造教学 中的审 美能力培养I. 区教学 , J林 ]
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高中物理力学模型的归类与总结

高中物理力学模型的归类与总结福建省沙县金沙高级中学365500物理模型是高中物理知识的重要载体,其中绝大多数内容都是以物理模型为基础和载体向学生传递知识的。
物理模型不仅是学生获得物理知识的一种基本方法,更是一种培养学生应用能力和创新能力的重要工具。
本文主要讲述了物理模型的概念及分类方法,并结合整个高中物理中的重点和难点知识对物理模型进行分类与总结,最后指出运用物理模型教学的意义。
解决物理问题最重要的方法是建立物理模型,可以将物理问题总结为这样的一句话:处于某种物理状态或某种物理过程中的某物理研究对象在某物理条件下的问题。
在物理学中,不论是解决什么样的问题,都应遵循以下的四个原则:其一,明确研究和学习的对象。
其二,明确研究和学习的对象所处的状态。
其三,明确状态的变化过程及此过程中的特征。
其四,选择正确的方式解决该物理问题。
由以上对物理问题的特点及解决物理问题方法的思考,拟分高中物理模型为以下三类:1.对象模型:对象模型是由用来代替实际物体的具体物质组成,且能代表研究对象本质的实物系统。
2.条件模型:高中物理模型中的条件模型就是将研究对象所处的外部条件理想化,舍去条件中的非本质因素,抓住其本质因素,将所研究的问题化难为易而建立起来的一种模型。
3.过程模型:过程模型是将物理过程理想化、纯粹化后抽象出的新的物理过程。
分清影响物理过程的主要因素和次要因素,只保留其中的主要因素,忽略次要因素,即得到了过程模型。
根据以上对物理模型的分类,本文从力学从以上三种模型对高中物理模型进行归类与总结。
一、在力学中常见的对象模型1.质点:把物体看成是没有质量,只有大小的点。
在研究物理问题时,若物体的形状和大小对所研究的问题影响很小或没有影响时,我们就可以把所研究的对象看成质点。
那么,在何种的情况下,物体的形状和大小是不是对所研究的问题影响很小或没有影响呢?通过观察可以发现,在以下的三种情况下可以将研究的对象看成质点:(1)物体只做平动;(2)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果;(3)物体的位移远远大于物体本身的尺寸,如远航的巨轮,人造卫星等。
中学物理教学中的模型方法

浅谈中学物理教学中的模型方法在基础教育不断深入开展的情况下,物理教师在引导学生学习时,常常需要借助模型方法把复杂的实际情况转化成容易接受的情境。
模型方法在中学物理中的力学、热学、声学、光学以及电学等部分均有所体现。
若教师在课堂上构建物理模型,便能更加有效的让学生加深对该内容的认识与理解,充分调动学生的积极性。
应用模型方法不仅可让课堂教学变得丰富,让学生的学习难度有所降低,使其全身心地投入学习;同时能够使教师的素养得到一定的提高;还可以为其进行研究提供便利,让课堂的教学效率也得到提高。
一.模型方法概念、分类及特点模型方法是根据具体情境,抓住物理对象原型的主要因素,忽略次要因素所得到的一种理想化结果,也是通过科学思维对物质世界中原型的抽象化表示。
它是用研究模型来揭示原型的形态、特征及其本质的一种方法[1]。
物理模型可以分为类似质点与点电荷等的物理对象模型、类似理想气体与激发态等的物理状态模型、类似圆周运动与简谐振动的过程模型。
它具有抽象性(例如完全弹性碰撞模型)、形象性(例如电场线模型)、假定性(例如理想气体模型),物理模型是建立在科学上可以成立的基础上经理想化提炼而来,它具有一定的科学性[2]。
二模型方法在物理教学中的应用中学物理的教学,可以说是物理模型的教学。
因为学生从物理课堂中所学到的就是一个已经被抽象过、概括过的物理模型和概念。
教师在中学物理的教学过程中借助物理模型来辅助教学,使学生可以在相对较短的时间内了解物理现象,并且将物理规律尽可能地掌握。
有利于培养学生的学习能力,让学生的分析解决问题能力也得到提高[3]。
下面以类平抛运动模型为例阐述模型方法在物理教学中的具体应用。
类平抛运动的特点是物体在某一方向上做匀速运动,而所受合力与此方向垂直,且在合力方向上做匀变速直线运动[4]。
此模型作为高考的热点内容之一,对其处理的常用方法主要有三种:1.分解速度;2.分解位移;3.分解加速度。
例如以下两题:v抛出,如图一所示,小题一:光滑斜面倾角为,长为l,顶端有一小球沿斜面水平方向以速度球滑到斜面底边时,其水平位移s有多大?分析:小球所受重力与支持力的合力大小恒定,方向始终是平行于斜面且垂直底边沿斜面向下,属于类平抛运动模型,根据平抛运动规律,可求解得出小球的水平位移s v=题二:建立如图所示的直角坐标系xoy,在第三象限内有电场强度为E、方向与x轴负方向成45°的匀强电场,在第四象限内有电场强度大小也为E、方向与y轴负方向成45°的匀强电场,现有质量为m、电荷量为q的负粒子(重力不计)从A(-L,0)处静止释放。
物理模型在中学物理教学中的作用研究

物理模型在中学物理教学中的作用研究物理模型在中学物理教学中的作用研究物理学是自然科学的一门基础学科,它描述自然界中各种物质运动和物质能量变化的规律。
这些规律和变化的过程往往是复杂的,难以直观的理解。
为了更好的理解和研究物理学中的各种现象,人们需要采用一种抽象的方式对其进行表达和展示。
这种抽象的方式就是物理模型。
物理模型是一种用来描述物质在不同条件下的各种运动和变化规律的工具,它通常是一种抽象的、符号化的表达方式。
通过物理模型,人们可以对各种现象进行预测和解释,同时还可以进行物理学的实验验证。
在中学物理教学中,物理模型是一个非常重要的教学工具,它在许多不同的方面和环节都扮演着非常重要的角色。
以下是一些常见的情境,讲述了物理模型在中学物理教学中的作用。
1. 帮助理解物理学概念物理模型能够有效地帮助学生理解和掌握物理学中的各种概念。
这是因为物理模型是一种抽象且形象的表达方式,能够帮助学生对物理学中的概念进行更深入的理解。
例如,当我们在教授“质量”这个概念时,可以让学生使用一个小球和一个大球进行比较,从而更好的理解质量的概念。
2. 帮助理解物理定律物理模型的功能不仅仅在于表达物理学中的概念,也能够表达物理学中的各种定律和规律。
物理模型能够帮助学生理解这些定律,因为它们可以通过实验和模拟来展现出来,并帮助学生理解和掌握定律中的关键因素和变量。
例如,对于牛顿运动定律,可以通过实验来展示它的关键因素——质量和加速度的关系。
3. 帮助预测现象物理模型能够帮助学生在理解科学现象和规律的基础上,对未来的变化和现象进行预测。
例如,在教授热力学时,可以和学生一起讨论不同的因素如何影响热传导。
这可以帮助学生预测在不同的条件下,热传导的速度将发生什么变化。
4. 促进学生实验室经验物理模型的使用还能够在学生参加实验室工作时,帮助他们更好地设计和执行实验。
例如,在机械实验中,模型可以帮助学生建立实验设计方案,同时也可以让学生更好地理解实验结果。
中学物理模型化教学的特点与具体应用

中学物理模型化教学的特点与具体应用物理模型可以简单精确的反映出研究对象的本质,可以从中体现出物理学科的形式美,以上体现出了建模教学的特点。
在传统的课堂教学中,教师具有绝对的权威,以教师为中心,对学生开展灌输式学习。
而在翻转课堂中,教师由知识的传递者、授予者变成了指导者、引领者者,在学生遇到学习障碍时提供帮助。
翻转课堂教学模式对教师的要求越来越高,教师不仅要制作精良的视频,而且视频内容要贴合学生的学习兴趣。
学生由被动学习变成了主动学习,打破了学习时间与空间的限制,成为学习的主体,更好地体现了“以学生为中心”的教学理念。
物理学家和科研工作者的研究方法之一就是建立模型,应用模型,在应用模型的过程中逐步完善模型。
中学物理教学中,通过去除影响研究对象的外部因素而形成的物理模型,可以很好的体现研究对象的本质,从而使每个物理模型都具有典型的代表意义。
物理模型是在物理现象的基础上,经过研究人员分析和思考而形成的,并不是凭空捏造出来的,这就表明了,物理模型是物理学科研究中的一种方法。
立物理模型是物理教学中的重要手段,使学生在建立物理模型的过程中可以更好的掌握物理知识,这对学生学习物理知识有着重要的作用。
在建模教学中,学生可以根据自己所掌握的物理知识来提出问题,并在教师的指导下,通过建立物理模型来解决问题,在这个过程中,既让学生学习到了物理理论知识,同时又培养了学生的创新能力,使学生的思维更加活跃。
在建模教学中,教师一般都处于指导位置,而学生则是课堂的主体,通过建立物理模型给学生提供了非常广泛的发挥空间,提高了学生学习物理知识、参与物理实验的积极性和主动性,培养了学生独立思考和团队合作的能力。
每一个物理模型的建立都不是一次性完成的,都必须要经过反复的设计和实验,在这个过程中,学生通过互相交流和合作,共同解决和克服物理研究中的问题和困难,充分体验到了物理实验研究的乐趣,增强学生探索事物本质规律的兴趣,使学生学会运用科学的、抽象的思维方式来处理实际问题。
物理模型在中学物理教学中的应用

个 易于分 析研 究 的、 能 近 似 反 映研 究对 象 主要 特
征 和物理 实在 的新 的形象 . 理想 物 理 模 型 是科 学 抽象 与概 括 的结 果 . 理论模型 , 它 是 在 观察 、 实验 的 基础 上 , 经过 物 理 思 维 , 对 某 一 物 理 客 体 和研 究 对 象 的结构 、 相互 作用 、 运动 规律 等所 作 的一 种简 化和 具体 的描 述 _ 4 J . 这 种 描述 能 解 释 某些 物 理 现 象 和实 验事 实 , 具有化 无 形 为 有形 , 化 抽 象 为 具体 的功 效 , 能从 某一 方 面反映 事 物 的 物理 特 性 , 进 而 进 一 步 的
题 都应 遵循 以下 四个 主要 的 步骤 : ① 明确研究 对 象 ,
+ 收稿 日期 : 2 0 1 3—1 0—1 6
作者简 介: 李化南 ( 1 9 7 5一) , 女, 辽宁沈 阳人 , 讲师, 硕士 , 在读博 士研 究生 , 研究方 向: 中学物理教 学法 等
1 1 3
2 0 1 3丘
它是抽 象性 与形 象性 、 科 学性 与假设 性 的辩证 统一 .
在 中学 物 理教 学 与 研究 中 , 处 理 和 解决 物 理 问
了物质结构和物质运动中诸要素之间内在的必然联 系, 表现 为某 物理 状 态 或 物理 过 程 中相关 要 素 之 间
在 一定条 件下 所 遵从 的关 系 , 通 常 有 定律 、 定理 、 原
隔离所研究的物体或物理体系 ( 即w h o ) ; ②分析物 体或 体 系 的状 态, 寻 找 解 决 问题 的 突破 点 ( 即 w h a t ) ; ③ 注重物 体 或 体 系 的动 态 变 化 特 点 , 把 握 变
谈建立模型在物理学习中的重要性

谈建立模型在物理学习中的重要性物理模型可以使复杂的问题简单化,有助于高中生物理的学习。
本文针对高中物理中的物理模型的建立进行分析,主要内容包括物理模型的类型和物理模型的作用,希望能给高中生们建立物理模型和应用模型提供借鉴和帮助,并使他们重视建立模型的重要性。
标签:高中物理建立模型抽象总结在高中物理的学习中,学生,尤其是高一学生,反映的普遍问题是:高中物理难学,课堂上老师讲的内容基本能够听懂,但是在解决物理问题的时候,感觉很茫然,无从下手。
究其原因还是不能够建立起物理模型,分析不清楚物理过程。
一、什么是物理模型物理模型(包括它的数学表达)是物理问题的高度抽象和概括,是认识主体对客观实际能动反映的一种变现,是认识主体由实践上升为理论的一个过程。
物理模型不仅是典型的物理问题,也是对物理基础知识的高度概括和总结[1]。
高中物理中常见的物理模型有如下几种:1.实物模型物理学研究的事物中有许许多多就是日常生活中的事物抽象出来的,突出了主要的、本质的特征,略去了次要的、非本质的因素,对实际物体做出了简化。
比如质点、光滑平面、单摆等,这些都是忽略了研究对象在运动过程中所受到的一些次要因素的影响,根据实物的基本规律和性质建立的一种物理模型。
2.模拟模型物理学研究的对象不仅仅有小球、滑块这类具体的事物,同样有电场、磁场这些看不到的物质。
这些抽象的研究对象的内容也有一定的具体性,根据这些规律可以建模拟模型进行学习。
例如电磁学中常提到的磁感线,这些线不是实际存在的,但是通过建立模拟模型,可以达到形象地表达这些模拟线的效果。
高中阶段的物理课程中最抽象的部分就是电磁学部分,如果不建立模拟模型,这部分的内容将难以理解,也就不能运用,更谈不上解题了。
3.过程模型建立过程模型的目的就是为了研究物理事件的发生过程,在分析的过程中忽视了如空气阻力、形变等次要因素,将抽象因素具体化,得到的模型是被研究物理过程的理想化,突出物体运动中的主要方面和规律,使学生学习的时候更加简单,容易掌握。
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学号***********本科毕业论文学院物理电子工程学院专业物理学年级2009级姓名杨超论文题目物理模型在中学物理教学中的作用和意义指导教师刘慧职称高级实验师2013年05月01日目录摘要 (1)Abstract (1)引言 (1)1物理模型的概念 (2)2物理模型的种类 (2)2.1 理想化物理模型和探索性物理模型 (2)2.2 对象模型、过程模型和理论模型 (2)3物理模型在中学教育中的作用 (5)3.1 物理模型可以培养学生正确的科学思维方法 (5)3.2 物理模型具有教师传播知识和学生获取知识的桥梁作用 (5)3.3 物理模型具有软化教学过程的作用 (6)4物理模型在中学物理教学中的意义 (6)4.1 物理模型能够促进学生适应新一轮课程改革 (6)4.2 物理模型能够促进知识迁移创新学习 (6)4.3 物理模型能够满足高考改革的需求 (6)5培养学生构建物理模型的能力 (6)5.1 引导学生主动掌握建立物理模型的方法 (6)5.2 模式化构建模型步骤 (7)5.3 充分利用教学资源降低构建模型的难度 (7)5.4 重视思维程序训练 (7)结束语 (8)参考文献 (8)物理模型在中学物理教学中的作用和意义学生姓名:杨超学号:20095040104学院:物理电子工程学院专业:物理学指导教师:刘慧职称:高级实验师摘要:在我国的传统物理教学中,教师比较注重知识的传授,教学活动的开展都是围绕如何有效地传授物理知识。
在这样的环境下,学生的知识掌握比较牢固,但随着教育改革的深入,对学生解决实际问题和探索性问题能力的要求越来越高,传统的教育模式已经无法满足学生能力提高的需要。
针对这一现象,本论文提出应该重视物理模型在中学物理教学中的作用和意义。
本文主要介绍了物理模型的概念、分类以及在中学物理教学中的作用和意义,最后还介绍了培养学生构建物理模型能力的方法。
关键词:物理模型;作用和意义;模型构建Roles and significances of physical models in middle schoolteachingAbstract:Traditional physical education in our country pays more attention to imparting knowledge, so the whole teaching process was just around how to teach effectively. In this situation, the students could master the knowledge well. However, as the education reform further, the demand ever higher in solving practical or exploratory problems. Traditional education has been unable to meet the students’ needs of improving the ability. Aiming at this phenomenon, This essay presents that it’s necessary to think highly of the roles and significances of physical models in middle school teaching. This essay mainly introduces the physical models’concept and classification, the roles and significances of physical models are also highlighted. At last, it introduces the ways to improve the students’ ability of constructing physical models.Key words:physical models;roles and significances;models constructing引言物理学的研究对象遍及整个物质世界,大到天体,小至基本粒子,无奇不有,无所不在。
面对具体复杂的物体,研究它们形形色色的运动,如果不采取科学思维方法,人们便不能摆脱浩如烟海,纷乱繁杂现象的纠缠,理不出清晰的物理概念和物理规律,物理学理论大厦便无法建起[1]。
1 物理模型的概念为了便于分析与研究,物理学往往采用一种“简化”的方法,对实际问题进行科学的抽象化处理,保留主要因素,略去次要因素,得出一种能反映原物本质特性的理想物质(过程)或假想结构,此种理想物质(过程)或假想结构就称之为物理模型[2]。
因此,物理模型是人们通过科学思维对物理世界中原物的抽象描述,是按照物理科学研究的特定目的,用物质形式或思维形式对原型客体本质关系的再现。
人们通过对物理模型的认识与研究,去获取关于原型客体的知识及其在自然界中的运动变化规律。
2 物理模型的种类物理模型有许多的分类方式,下面只列举两种主流的分类方式。
2.1 理想化物理模型和探索性物理模型理想化物理模型的特点是突出研究客体的主要矛盾,忽略次要因素,将物体抽象成只具有原物体主要因素但并不客观存在的物质(过程),从而使研究问题简化[3]。
如中学物理教材中的质点模型、点电荷模型、理想气体模型、匀速直线运动模型等等。
翻开物理书籍,映入眼帘的是质点、刚体、理想气体、点电荷等模型,这些模型正是实际物体在某种条件下的近似。
物理学中的规律由于采用了理想模型法,所有物质运动便分别归属于各种模型的运动。
因此,物理学是一门非常丰富而又异常简洁的科学,无须很多的概念、规律、定理就可以把物质世界的各种运动规律包罗进去,这一符合简单化原理的特征,给我们学习物理学带来了便利,也正是物理学更加日趋成熟的标志。
但是,由于物理学大量采用了近似处理的方法,把各有特色的物体及其运动抽象成一些简单的模型,致使每一个简单的物理学理论都包含了大量的实际问题的信息。
其实这给我们解决物理实际问题带来了困难,不少学生以为物理课听起来有趣,记定律也不难,就是做习题不会,究其原因,就是找不到一个合适的物理模型来代替实物所致。
探索性物理模型的特点是依据观察或实验的结果,假想出物质的存在形式,但其本质属性还在进一步探索之中。
如中学物理教材中的原子模型、光的波粒二象性模型等。
2.2 对象模型、过程模型和理论模型在物理教学中,最关键的两个环节是:首先,要明确学习和研究的对象是什么?其次,要明确学习和研究的对象是如何运动变化的、遵循什么样的规律。
按照这两个环节将物理模型分类,我们发现中学物理教学中涉及的常见模型包括:对象模型、过程模型和理论模型。
对象模型是根据研究对象的特点,舍弃次要的、非本质的因素,抓住主要的、本质的因素,从而建立的一个易于研究的、能反映研究对象主要特征的新形象[4]。
理想模型是科学抽象与概括的结果,在物理学中到处可见,如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想变压器、薄透镜等。
另外还有一些,诸如点光源、近轴光线、电力线等,都是人们根据它们的物理性质,用理想化的图形来模拟的概念,如光线就是用带有箭头的线段来表示。
理想对象模型是物理规律和物理理论赖以建立和发展的基础,在物理学中具有不可替代的作用[5]。
拿质点来说,它是一个没有大小和形状,只有质量和位置的点。
这样的点实际上不存在的。
物体再小,总有一定的尺寸和形状。
可是,比如说我们研究月亮绕地球的运动时,就不得不把它看成这样的一点。
假如不把月亮看成质点,则地球和月亮的距离就不知从何算起,运动的轨道也会有很多,问题将复杂得无法研究。
每个物体都有许许多多特点,如尺寸、形状、质量、温度、热容量、导电性、颜色等。
在物理学中,我们把这些特点分别归入力、热、电、光等各个学科里分别研究。
同一个物体可以成为几个模型。
以太阳为例,当我们研究它对天体的引力时,需要把它看作质点;在研究它的能量转换时,需要把它看成一个质点系;当我们研究太阳照射在地球某表面上的照度时,又需要将它当作一个点光源。
过程模型是为了研究复杂问题,建立在物体运动变化过程的基础上,根据究问题的性质和需要,在包含多种复杂因素的物理过程中,找出主要因素,略去次要因素,建立能够揭示事物本质的理想过程。
如质点运动的各种典型模型自由落体运动、匀速直线运动、匀变速直线运动、简谐振动、完全弹性碰撞;热学中的等温变化、等容变化、等压变化、绝热变化等等都是将物理过程模型化。
将物理学中的研究对象模型化,仅仅是研究问题的开始,更重要的是找出研究对象运动过程所遵循的规律。
物理过程模型化就是将实际过程进行近似处理使之为典型过程,以便用过程模型规律来解决实际问题[6]。
拿自由落体运动来说,它是指物体只在重力作用下,从静止开始下落的运动。
这样的运动实际上是不存在的,因为总会有空气阻力等其他因素的影响。
可是如果我们要研究一个物体在地面附近由静止开始下落的运动,这在物理学中己经是一种非常简单的运动,但就对于这样一种简单的运动,如果不建立物理过程模型,也会变得无从下手。
因为物体下落时,影响物体运动的因素很多,首先是重力加速度g,它随着小球下落过程中与地面距离的改变而变化;其次是物体所受的空气阻力,它与小球的形状、大小和下落速度有关,同时还与风速、风向、物体下落中的转动有关。
如果要综合考虑这些因素,找出物体下落的定量规律就十分困难。
其实,我们可以在分析的基础上,忽略次要因素,将物体运动抽象为一个理想的过程。
当物体在地面上空不高处下落时,可认为重力不变;当物体下落的速度不大时,可忽略空气阻力的作用;同时,也可不计地球的自转、风速以及物体的形状、大小、物体的转动等因素的影响,这样,该物体的运动就可以看作是一个质点在均匀重力场中只受重力作用下的一种运动,我们称之为自由落体运动。
通过对物体运动过程的理想化,我们方便地得出了物体下落的规律,而且这一规律可近似代表实际物体的运动规律。
理论模型是在观察、实验的基础上,经过物理思维,对某一物理客体和研究对象的结构、相互作用、运动规律等所作的一种简化的描述[7]。
由于物理事物的复杂性,某些物理事物的本质、组成、结构、规律等比较隐含,人们当时还搞不清楚,这时就要在实验事实和物理思维的基础上提出假说,建立起理论模型。
在物理学研究过程中有许多这样的模型,如哥白尼的太阳系模型是对天体运行的一种简化描述;卢瑟福原子的有核模型是对原子结构的一种简化描述。
这些理论模型能解释某些物理现象和实验事实,指明进一步研究的方向,从某一方面反映研究对象的特征。