浅谈物理模型在教学中的作用
浅谈物理模型在物理教学中的运用
受 的重 力 远 小 于 电 场 力 ， 以舍 去 重 力 的作 用 ， 问题 得 到 可 使
简 化 。再 如 ， 学 中 的光 滑面 、 学 中的绝 热容 器 、 力 热 电磁 学 中
的匀 强 电场 和 匀强 磁 场 ， 等 ， 是 把 物 体 所 处 的 条 件 理 想 等 都
化 了。
形 象 、 明 ， 易 于研 究 物 理 问题 、 究 事 物 的本 质 。 鲜 更 探
种 有 效 的 思维 方 式 。
认 清务 件模 型 ， 出主要 矛盾 。条 件 模 型 就 是 将 已知 的 突 物 理条 件模 型 化 ， 条 件 中 的次要 因 素舍 去 ， 住 条件 中 的主 把 抓
体 现 物 理规 律 的数 学模 型 。在 构 建 物 理模 型 的 同时 ， 构 建 表 现 物 理状 态及 物 理 过 程 规律 的数 学 模 型 。例 如 ， 摆 作 单 简谐运动时， 什么要求摆角小 于 １ 为 Ｏ度 ？ 这 是 因 为 只 有 在 这 种 情形 下 ， 单摆 的 回 复 力 才 近 似 与 位 移 成 正 比 ， 满 足 简 才
・
７ ６・
大连教 育学院 学报
浅谈物理模型在物理教学 中的运用
姜 静
（ 大连 理 工 大 学 附属 高中 ， 辽 宁 大连 １６ ２ ） １０ ３
物 理 学 是 一 门研 究 物 质 最 普遍 、 最基 本 运 动 形 式 的 自然
科 学 。所 有 的 自然现 象 都 不 是孤 立 的 ， 物 之 间 复 杂 的 相互 事 联 系使 我 们 的研 究 具 有 了复 杂 性 。 建 立 以 及 灵 活 提 取 、 应 用 、 换 、 移 物理 模 型 ， 利 于 突 出事 物 间 的 主 要 矛 盾 ， 置 迁 有 将 复 杂 问题 简 单化 、 了化 ， 抽 象 的 物 理 问题 更 直 观 、 体 、 明 使 具
浅谈高中物理教学中的“板块模型”
浅谈高中物理教学中的“板块模型”摘要：“板块模型”是一类高考常考的题型，每年都以不同的形式出现，但它也有着很强的规律性，离不开受力分析、运动分析等。
本文通过两种常见模型进行讨论，总结了一些解决的思路和方法关键词：板块模型牛顿第二定律摩擦力“板块模型”是一类高考常考的题型，其中考察知识点比较综合，对于不同的情形也需要特殊的处理方法，但离不开基础的受力分析、运动分析以及抓住临界条件或者加速度突变的点。
“板块模型”也是牛顿运动定律综合应用的一个体现。
该模型涉及到静摩擦力、滑动摩擦力的转化、方向的判断等静力学知识，还涉及到牛顿运动定律和直线运动学规律、动能定理和动量守恒定律等知识。
板块模型是多个物体的多过程问题，主要考查考生的推理能力和分析综合能力。
一、模型建立1.相互作用：滑块和滑板之间靠摩擦力连接，其中静摩擦力是可以变化的。
2.相对运动：两物体具有相同的速度和加速度时相对静止。
3.通常所说物体运动的位移、速度、加速度都是对地而言的。
在相对运动的过程中相互作用的物体之间位移、速度、加速度、时间一定存在关联，它就是我们解决力和运动的突破口。
4.求时间通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动量定理。
5.求位移通常会用到牛顿第二定律加运动学公式或动能定理。
应用动能定理时研究对象为单个物体或可以看成单个物体的整体。
另外求相对位移时，通常会用到系统能量守恒定律。
二、最基本的几种模型1.有力作用在木板上【原始模型分析】如右图所示，已知A的质量m1，已知B的质量m2，A、B间动摩擦因数为μ。
为使A、B发生相对运动：（1）若地面光滑。
（2）若地面粗糙，且B与地面的动摩擦为因数为μ。
经典题型：①如右图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。
现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为（）。
A．物块先向左运动，再向右运动B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零解析：由题意，撤掉拉力后，物块和木板系统最终一起匀速运动。
浅谈高中物理建模论文
浅谈高中物理建模论文物理模型方法是物理学中最常见、最重要的科研方法之一。
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。
下面是店铺为大家整理的高中物理建模论文，供大家参考。
高中物理建模论文范文一：浅谈高中生物理建模能力的培养摘要在物理知识体系中，物理建模的思想与方法贯穿于其各类分支，具备物理建模能力是帮助学生构建物理学体系最直接有效的方法。
本文就高中生物理建模能力的培养提出几点想法与建议。
关键词物理建模教师学生一、要有建立物理模型的意识高中阶段的物理模型有很多，一般可分三类：物质模型(质点、轻弹簧、理想气体等)、状态模型(气体的平衡态、原子所处的基态和激发态等)、过程模型(匀速直线运动、匀变速直线运动、匀速圆周运动等)，而物理题目的设置均是围绕着这些物理模型展开的。
在教学过程中，教师要引导学生树立物理模型的意识，让学生逐步认识到华丽包装的题目后就是赤裸裸的常见的物理模型，做题时要剥离出题目本质，联系旧有知识，促进知识迁移。
也就是说，要有把问题转化成为物理模型来研究的意识和习惯。
例如关于摩擦力有这样几个常见判断题：滑动摩擦力(静摩擦力)的方向可以与物体的实际运动方向相同吗?相反吗?能成任意角度吗?运动(静止)的物体可以受静(滑动)摩擦力吗?很多学生迷惑在这些概念题中不能自拔。
但当学生心中有了擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等情境时，这些问题便极易解决了。
打个不是很恰当的比喻，高中物理学什么?无非是弹簧弹来弹去，滑块在斜面上滑来滑去，子弹与木块碰来碰去，带电粒子在电磁场中飞来飞去。
二、及时对已学过的物理模型归纳与总结教师要善于为学生对已学物理模型进行归纳与总结，更要善于引导学生自己进行这项工作。
例如我们在讲《功》这一节，必然要讲到摩擦力做功的问题：滑动摩擦力能做正功吗?负功呢?能不做功吗?静摩擦力呢?虽说这是功的内容，实际上如果学生对关于摩擦力的相应物理模型很熟悉的话(擦黑板、走路、传送带、手握瓶子任意方向运动等)，这个问题会很容易被解决，而我们很自然地就把重难点转移到一对儿滑动摩擦力或静摩擦力做功代数和为何值这个问题上。
探究物理模型在教学中的作用与实践
定有 清晰的理解 。
、
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
２ ０ ，３ ） ０８（１． 上 ，０ ０ （ ） ２ １ ，８ ＿ 、
【１ Ｎ． 乐教 学中如何渗 透审美教育 Ｕ． ６４ 音 ￣Ｊ ］学生之友（ 中版 ） 初 ［ 杨 海静． 中音 乐“ ７ 】 初 体验成功” 学生评价 的研 究与实践 ［】 Ｄ． 四 川师范大学： 学科教 学 ・ 乐，０ ９ 音 ２０． 【 赵 丽． ８ 】 新课程 理念 下如 何进行教 师 角 色重 建Ｕ． 人教 育 ， Ｊ 成
【 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
２ ０ ，３ ． ０７ （）
【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 ］
２ １ ，４ ． ００ （ ）
［ 李 莹玲 ． 讨信息 时代初 中音 乐教 学理念及教 学模 式的创 ３ ］ 探 新策略Ｕ． ］学园，０ ０ （２ ． ２ １ ，１ ） ［］ ４ 肖迪． 中音乐实施 开放性教 学探ｉ Ｄ． 文汇，０ １ （ ） 初 －］ ｌ 科教 － ２ １ ，５ ． 【］ ５陈华娜 ． 申音 乐课 堂应渗透 情感教 育和美育Ｄ． 文汇 ， 初 ］ 类 对原子结构 的探 索 ， 从汤 姆生 的糟糕式 结构到卢瑟福 的核式结构模 型就是最好 的反 映。我们 熟知气体状态 方程和热力气体 三定律这
浅谈物理模型的特点与应用
运动、 自由落体运 动 、 理想气体 的等温变化等 。
二 、 理 模 型 在 学 生 学 习 过 程 中的 作 用 物 学生 的学 习有三 个要 点 ： 掌握 知识 、 展思 维 、 发 培养创造 力。模型教学恰好能 同时有 效实现这三个 要点 。
应 用 时快 速 准 确 。
１物理模型对 学生 掌握 知识 的作 用 ： ． 使抽 象 的 知识具体 化。 物理 知识 是关于物理对象 的属性 及其相互关联 的认 识 ， 种 认 识 用 物 理概 念 和 物 理 规 律 来 表 征 ， 这 物 理知识具有 陈述性 ， 回答关 于物理 对象 “ 什 么” 它 是 和“ 为什么” 的问题 。物理知识 的掌握分三个 阶段 进 行： 第一阶段为知识 的领会 ， 该过程是具体 事物抽象 化 的过程 ； 第二 阶段 为知识 的记忆 ； 三阶段为知识 第 的运用 ， 是抽象知识具体化 的过程。因此 ， 在物 理教 学过程 中必须把 握形象 性原 则 ， 在讲 授物 理知识 时 需要列举较多 的典 型实例 ， 以在学 生头 脑 中形 成 用 对抽象知识 的感性 认 识 ， 一个 物 理知 识 、 理 现 每 物 象、 物理 规律 都有一 个或 多个具体 的物理模 型存 在 学生 的大脑 中 ， 便于学生理解 物理知识 ， 并有利 于学 生把学过 的知识编 辑到学生 已有 的知识结构 中。 ２ 物理模型对学 生发 展思 维 的作用 ： 象 的思 ． 抽 维和方法具体化 。 人们运用思维 方法解决问题 的效率和速率 取决 于人的思维技能 。思维是人 在执行智慧活动时头脑 中所进行的一系列 活动 ， 人脑 对这 些活 动 的取 向和 顺 序的协调能力就是人 的思 维能力。物理思维 能力 是 在掌握 了物理知 识 的基 础上 进行 的 ， 物理知 识解 决 了“ 是什么 ” “ 和 为什么 ” 的问题 ， 而物 理思维 则是 解决物理 对象 的 “ 么做 ” 怎 的问题 。要 使学 生 掌握
浅谈高中物理教学中建模思想的构建
浅谈高中物理教学中建模思想的构建作者：郭华初来源：《中学物理·高中》2013年第05期物理学是一门自然科学，也是研究物理现象及其变化规律的科学.要使研究的物理问题变的清晰明了，我们常常需要忽略某些次要因素，抓住主要因素构建物理模型来解决.十七世纪，伟大的物理学家伽利略设计的理想实验，就利用了建模思想处理.著名教育学家吉尔伯特（Gilbert）认为：科学本身就是建模的过程，而学习科学就是学生学习建模的过程.构建建模思想，寻找物理模型，明确解决问题的思路，能更加具体、直观地反映出事物的本质和特征，更好地解决实际问题.1建模思想在高中物理教学中的作用和意义建模思想的构建可以提高学生理解和分析处理物理问题的能力.特别是复杂问题的解决更需要建立合适的物理模型，理出问题的主干，从而解决问题.如天体运动，大家都知道宇宙空间天体的运动实际是椭圆运动，也是变速率运动，我们可以把它简化为匀速圆周运动的模型来处理，使我们处于高中阶段的学生也能来处理复杂的天体运动.再如我们建立了“质点”模型，为学生在以后解决物理问题打下一个基础，使他们在碰到类似问题时也能运用类似的方法来处理，如单摆的摆球，弹簧振子的振子甚至电学中的点电荷模型，光学中的点光源模型以及热学中的理想气体分子模型等.这些都有利于学生将复杂问题变简单，将隐含的问题变明了，使抽象的物理问题变直观，突出了事物间的主要矛盾，为问题的解决找到突破口.中学物理教材中有许多物理知识也比较抽象，学生往往不易理解和接受，借助物理建模思想，采用模型构建的方法，能突出物理情景问题的主要部分，疏通思路，帮助学生建立起清晰的物理情景，使物理知识点的理解简单化，也更有利于知识点的掌握.譬如，在学习电场时，很多学生对于电场这样一种特殊的物质形态感觉很抽象，很难理解.我们通过用一条条的线来描述出电场的方向和强弱，建立电场线模型，把抽象的物理概念具体化，就更有利于学生对于电场的理解和掌握了.我们通过有针对性的训练，特别是建模能力的培养，能提高学生理解和解决物理问题的能力，更好地掌握相关物理知识.2建模思想在高中物理教学中的体现每一个物理过程的处理，物理模型的建立，都离不开对物理问题的分析.教学中，通过对物理模型的设立和分析，能培养学生对较复杂物理问题的把握，提高他们运用科学的方法去解决物理问题的能力.我们在研究某个物体的运动时，往往是直线运动、圆周运动等情况相互结合，同时发生，会使问题不容易上手.为了让问题能变得清晰明了，我们可以利用建模思想，寻找模型，分析运动过程，明确解题思路.试题1一跳水运动员从离水面10 m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面.此时其重心位于从手到脚全长的中点.跃起后重心升高0.45 m达到最高点.落水时身体竖直，手先入水.（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计.）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是多少？从实际运动过程来看，运动员的跳水过程其实是很复杂的平动和转动结合的过程，既有竖直方向的上下运动也有水平方向的运动，还有翻腾的动作.而试题询问的是运动员完成空中动作所用的时间，这个时间主要由竖直方向的运动决定，因此可以忽略运动员的技巧动作和水平方向的运动，也可以忽略空气阻力的影响，直接把运动员看成一个作竖直上抛运动的质点.通过忽略次要因素抓住主要因素，从而把问题转化为我们熟悉而且简单的物理模型，再利用相关的运动规律，使问题得到顺利的解决.物理建模思想的体现也是贯穿于整个教学过程之中的.在平时的教学工作中，始终渗透对学生建模意识的培养，对于一些不起眼的小问题，对于学生来说可能也是一次难得的建模机会.试题2如图1所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙壁相切于A点，竖直墙壁上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心.D是圆环上与M靠得很近的一点（DM远小于CM）.已知在同一时刻，a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D 点由静止出发沿圆环运动到M点.则A.a球最先到达M点B.b球最先到达M点C.c球最先到达M点D.d球最先到达M点c小球作自由落体运动，大家都很清楚，a、b两小球，沿光滑倾斜直轨道运动，下滑过程中没有受到摩擦力作用可以看成物体沿光滑斜面下滑模型，利用两斜面底边一样，倾角不同，两球下滑位移和加速度不同求解.d小球由于D点离M点较近，圆环没有摩擦，符合单摆模型的要求，可以利用单摆的周期公式求解.虽然是小问题，但是也体现了构建物理模型的特点.这样的训练，可以渗透在每一次教学中，也体现在每一次教学活动中.3建模思想在高中物理教学中的应用每一个物理问题的解决都可以从各种物理模型中找到它们的“踪影”，然后以物理模型为切入点进行物理概念的教学和物理问题的解答.在应用中，主要有以下几种方法：3.1类比法物理问题常常事例比较分散，问题比较隐秘，这时我们可以通过问题的分析，找出主要的特点，通过类比建立合适的物理模型.试题3有两个带异种电荷的粒子A和B，带电量分别为5q和-q，质量分别为5m和m，两者相距L，它们之间除了相互作用的电场力外，不受其它力的作用，若要保持A、B之间的距离不变，它们必须做何种运动？两粒子运动的速率各是多少？由题设给予的信息，分析可得：若要保持A、B间距离不变，它们必须绕AB连线上的某一点做匀速圆周运动.它们之间的库仑力提供向心力使A、B具有相同的角速度ω.再通过类比联想，可以构建“双星”物理模型，解决问题.3.2迁移法将物理模型运用于实际问题，有些问题比较复杂或生疏时，若能将熟悉的物理模型迁移至新问题，对解决问题可起到事半功倍的效果试题4铁路运输中设计的多种装置中都运用了电磁感应原理.有一种电磁装置可以向控制中心传输信号以确定火车的位置和运动状态.装置原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，如图3甲（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的矩形线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心.线圈长为l1，宽为l2，匝数为n.若匀强磁场只分布在一个矩形区域内，当火车首节车厢通过线圈时，控制中心接收到线圈两端电压信号u与时间t的关系如图2乙，ab、cd均为直线.则火车在时间t1-t2内A.做加速度变化的直线运动B.做匀速直线运动C.加速度为u2-u1（t2-t1）nBl1D.平均速度为v1+v22磁悬浮是近几年发展起来的新技术，它的控制系统应该是很复杂和精确的，对于我们高中学生来说确实是很陌生，但我们关注问题的重点是运用了电磁感应原理，同时试题给出的是线圈电压和时间的关系图象，我们完全可以把这道试题迁移到我们熟悉的闭合电路的一部分导体切割磁感线模型上去，不同之处就是磁悬浮列车是磁场在动，线圈是静止的，而这并不影响我们对问题的解决.3.3拆分法对于物理过程复杂而陌生的事例，我们可以通过拆分法，对同一个问题进行适当的拆分，同时建立多个物理模型，分别求解，再重新组合，解决问题.试题5电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）.为了简化，假设流量计是如图3所示的横截面为长方形的一段管道，中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接（图中虚线）.图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料，现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面.当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值.已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为多少？通过对试题的拆分，画出等效电路图，我们可以建立以下4个物理模型.模型1导电液体稳定地流经流量计时，相当于带电物体同时受电场力和磁场力作用而平衡，有：qEc=qvB模型2这一段导电液体相当于一长方体形电阻，该电阻长为c，横截面积为ab，由电阻定律可得，电阻值为R=ρcab模型3导电流体在磁场中流动相当于长度为c的金属棒以速度v垂直切割磁感线，电动势为E=Bcv.模型4电磁流量计工作时与串接了电阻R的电流表相连接，形成了一个电流恒定的闭合电路I=ER+r.这四个模型各自独立又相互联系，通过各自模型的建立，得出相应的结果，再重新组合到一起，就能使问题迎刃而解了.4结束语建模思想的确立、物理模型的构建并不是万能的，它也有一定的适用条件，在使用过程中也很容易造成对形似而实不同问题的误解，因此我们在构建模型时应及时进行分析、比较和修正，使其符合客观实际.解决物理问题的过程通常包含以下几点：确定研究对象→排除次要因素→归纳物理情景→建立物理模型→分析解决问题，而学生往往忽略了从确定对象到建立模型这一关键的过程，而是直接套用公式造成错误.因此在物理教学中，增强建模思想，重视物理模型的构建，既有利于学生掌握物理知识，提高应用知识的能力，也有利于学生养成良好解题习惯，提高学生解决问题的能力.。
浅谈模型和模型构建在生物教学中的应用
浅谈模型和模型构建在生物教学中的应用中学生物学的教学应努力将模型和模型构建应用于课堂教学之中，以提高学生的科学素养和科学探究能力。
构建生物学模型有助于学生系统地、完整地学习和理解新知识，同时有助于学生运用生物学模型去解决生物学问题。
一．高中生物学课程中的模型所谓"模型”，是指模拟原型(所要研究的系统的结构形态或运动形态)的形式，它不再包括原型的全部特征，但能描述原型的本质特征。
模型一般可分为物理模型，概念模型和数学模型两大类。
1．物理模型以实物或图画形式直接表达认识对象的特征，这就是物理模型。
在高中生物课程中经常使用的实物模型如反映生物体结构的标本；模拟模型如细胞结构模型、被子植物花的结构模型，各种组织器官的立体结构模型，沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型等。
2．概念模型概念模型是指以文字表述来抽象概括出事物的本质特征的模型；是人们抽象出生物原型某些方面的本质属性而使对象简化，便于研究而构思出来的。
例如呼吸作用过程图解、细胞分裂过程模型、物质出入细胞模型、光合作用过程图解、激素分泌调节模型、动物个体发育过程模型，食物链和食物网等模型。
这类模型使研究对象简化。
3．数学模型数学模型是指用符号，公式，图像等数学语言表现生物学现象，特征和状况。
如有丝分裂过程中DNA含量变化曲线、酶的活性随pH变化而变化的曲线、种群基因频率、同一植物不同器官对生长素浓度的反应曲线、孟德尔豌豆杂交实验中9：3：3：1的比例关系等。
生物学教学实践证明，构建生物学模型有助于学生系统地、完整地学习和理解新知识，同时有助于学生运用生物学模型去解决生物学问题。
二．模型和模型构建在教学中的应用1．新授课中，应尽可能运用实物、标本、图片、模式图等模型。
“形象大于思维”，新授课中，生物学中有大量概念及概念间的内在关系需要理解。
学生刚接触某一知识，就会面临尽快记住并理解之间联系等诸多困难。
出示模型既体现生物学学科特点，同时可以帮助学生认识事物原貌，有助于学生记忆、整理、理解和运用所学知识。
浅谈模型在教学中的应用
浅谈模型在教学中的应用前一段时间我参加了区里的教学设计评优，题目是《在星空中》，大家印象最深的可能就是我为这节课设计并制作了一个教学模型，这个模型很好地解决了教学中学生对概念的理解问题。
今天我就模型在教学中的应用问题和大家做一探讨。
模型是所研究的系统、过程、事物或概念的一种表达形式，也可指根据实验、图样放大或缩小而制作的样品，一般用于展览或实验或铸造机器零件等用的模子。
《新华字典》中对模型的解释为：1、照实物的形状和结构按比例制成的物体，多用于展览或实验。
2、铸造用的模子。
模型可以取各种不同的形式，不存在统一的分类原则。
按照模型的表现形式可以分为物理模型、数学模型、结构模型和仿真模型。
物理模型也称实体模型，又可分为实物模型和类比模型。
①实物模型：根据相似性理论制造的按原系统比例缩小（也可以是放大或与原系统尺寸一样）的实物，例如风洞实验中的飞机模型，水力系统实验模型，建筑模型，船舶模型等。
②类比模型：在不同的物理学领域（力学的、电学的、热学的、流体力学的等）的系统中各自的变量有时服从相同的规律，根据这个共同规律可以制出物理意义完全不同的比拟和类推的模型。
例如在一定条件下由节流阀和气容构成的气动系统的压力响应与一个由电阻和电容所构成的电路的输出电压特性具有相似的规律，因此可以用比较容易进行实验的电路来模拟气动系统。
数学模型用数学语言描述的一类模型。
数学模型可以是一个或一组代数方程、微分方程、差分方程、积分方程或统计学方程，也可以是它们的某种适当的组合，通过这些方程定量地或定性地描述系统各变量之间的相互关系或因果关系。
除了用方程描述的数学模型外，还有用其他数学工具，如代数、几何、拓扑、数理逻辑等描述的模型。
需要指出的是，数学模型描述的是系统的行为和特征而不是系统的实际结构。
结构模型主要反映系统的结构特点和因果关系的模型。
结构模型中的一类重要模型是图模型。
此外生物系统分析中常用的房室模型等也属于结构模型。
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谈物理教学中的物理模型构建安徽省天城中学黄飞（231480）【摘要】物理模型教学中将最基础最典型的物理知识、物理问题介绍给学生，并通过建立物理模型，将研究方法也展示给学生，引导学生思考、感悟以至升华。
培养能力是落实课改的措施，知识是能力的载体。
这就需要我们在教学中注意对学生进行物理模型的总结归纳。
【关键词】物理模型物理模型教学科学性策略性理想化物理是高中理科中学生普遍感觉到比较难的一门学科。
物理课堂教学既是科学又是艺术，有其自身的科学性和策略性。
高中物理学习，主要是学生个体智力活动的过程与教师课堂教学的高效结合的过程。
学习物理，模型的建立非常重要，不管是那方面的物理学，最重要的是建立物理模型。
特别是力学与运动学，遇到一个物理问题我们首先要将它联想到一个相关的物理模型。
将复杂的；抽象的问题化为简单的；直观的问题。
下面是高中物理教学中经常用到的几种物理模型（1）研究对象的理想化模型例如：质点物理模型，它忽略了物体的形状、大小、转动等性能，突出它所处的位置和质量的特性，用一有质量的点来代替。
如当物体本身的大小在所研究的问题中可以忽略或对研究问题没有影响，能当作质点来处理；质点的概念是一种科学的抽象，是理想化模型。
这种抽象正是抓住问题的实质，只要我们在教学过程中注意培养学生抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，逐步建立这种物理模型。
以后遇到类似质点的客观实体比如：刚体、点电荷、点光源、理想气体、匀强电磁场等物理模型，学生就会自己分析学习了。
（2）物理状态和物理过程的理想化模型例如：运动学中的匀速直线运动、自由落体运动；动力学中的完全弹性碰撞；电学中的稳恒电流，（3）理想化实验物理模型在实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，根据逻辑推理法则，对过程进一步分析、推理，找出其规律。
例如，伽利略的理想实验为牛顿第一定律的产生奠定了基础。
（4）研究对象的条件的模型当研究动量守恒定律时，当系统的内力远大于外力时，系统的动量守恒；当研究带电粒子在电场中运动时，因粒子所受的重力远小于电场力，可以舍去重力的作用，使问题得到简化。
力学中的光滑面；电学中的匀强电场、匀强磁场等等，都是把物体所处的条件理想化了。
培养学生建立和正确使用物理模型不仅有利于学生将复杂问题简单化、明了化，使抽象的物理问题更直观、具体、形象、鲜明，突出了事物间的主要矛盾；而且对学生的思维发展、解题能力的提高起着重要的作用。
可以把以有物理模型的知识和将来探索的新知识相类比，起到模型的迁移，到达事半功倍的效果。
1．动能转换内能类型例1．如图所示，倾角为θ轨相连，连接处是光滑的圆弧。
水平导轨上存在有磁感强度为B的竖直向上的磁场。
同时水平导轨上有质量为m、电阻为R的导体棒b。
一根与b完全一样的导轨a自斜面高为h处开始下滑，运动过程中，a、b始终不发生碰撞。
导轨无限长，电阻不计。
问此过程中，两根导体棒产生的热量为多少？分析：此道题初看起来是有关电磁感应的题目。
通过产生的电动势大小来计算电流，再通过电功来计算热量。
但一算起来就很复杂，时间t=?,ε=? 但假如通过动量与能量的变化模型来求就很容易！因为导轨表面光滑，没有摩擦力做功，在水平面上相互作用时动量守恒。
因此只要先求出导体棒在水平面时的初速度，再根据动量守恒求出末速度，再根据动能的损失就可求出热量来。
解：导体棒a 滑到水平面过程中机械能守恒,设水平时的速度为v 0∴mgh=21mv 20 ∴ v 0=gh 2 水平面上动量守恒，设末速度为v t 则有mv 0=(m+m)v t ∴v t =2o v =22gh△E K =21mv 02 - 21(m+m)v t 2= 2mgh △ Q = △E K =2mgh (J) 评析：在这道题中我们是通过力学模型来解决电学问题。
此类型的题目以能量转化为联系点，解题时往往把不同形式的能综合起来考虑，把求电能转换为求动能的损失。
与此类似的还有求安培力做功时，有同学总认为功就必须用W ＝F ·S 来求。
其实安培力做功往往就与产生电流有关，而且安培力做功就转化为内能，我们可以用电学的相关知识来解。
2．弹力做功转换重力做功类型例2．如图所示，一条长度为L ，质量为m 的均匀绳子两端分别挂在A 、B 两点上，A 、B 高度差为h ，若已知绳子在A 点的张力等于T A ,求绳子在B 点的张力T B分析：此题目看起来很难，用正交分解法，确定不了角度的关系，矢量三角形法又很难确定各个力的方向关系。
但假如对机械能模型熟悉的话就可以利用重力做功来解决，通过取一小段绳子△l 从A 移到B 重力做功来计算。
解：假设绳子在A 点有一定余量，我们在A 点放出很小的一段△l ，而在B 点把这一小段收起来，很明显，在这一过程中，外界对绳子所做的功为W ＝（T B -T A ）△l这个功使得长度为△l，质L lm∆的一小段绳子的重力势能增加了L lm∆gh(相当于这一小段绳子从A点移到B点)，因而（T B-T A）△l＝L lm∆gh ∴T B = T A+Lmgh评析：这道题是通过建立能量变换模型来解力学问题。
我们求的虽然是弹力，除了用受力分析以外，我们还可以用与力有关的模型来解。
用功能关系来解决力学问题的好处在于在：做功可以不考虑中间过程，只要知道始末状态的相关物理量就行了。
与力有关的模型还有：平衡种类模型、牛顿第二定律模型、弹簧模型等等。
3.在斜面或圆环上运动的时间最短模型例3．矿山中经常要把开采出来的矿石运到某处堆积起来，为了节省就使用传送带来输送矿石。
如图所示，矿石从高为h的A处开始沿管道下落到传送带上，问在不考虑管道摩擦力时，管道应如何放置才能使矿石下落的时间最短？分析：这个问题很多同学不假思索就会认为是沿AC或AB管道下落时间最短，因为AC距离短，AB加速度大。
其实AB、AC都不是下落时间最短的通道。
那么，这道题适用那种物理模型呢？在解决这个问题前，我们来先看另一个问题：一个光滑的圆环，物体从顶点O沿不同的轨道OC、OB、OD下滑，滑到环上的时间那一个最短呢？很显然，我们可以面那道题呢？解：在竖直线AB上取一点O，O到传送带和A相等，交于传送带上的D点。
以O为圆心，OD为半径画圆，分别交AC、AB于E、F，再由连接AD。
由刚才的情况可知，从顶点A到达E、D、F 的时间相等，若走 AC、AB则需多走CE、FB部分的时间，所以走AD的时间最短。
评析: 这道题应用了圆周上运动时间相同这一运动学为45º时的路径所需的时间最短。
如图所示：证明：设斜面的长度为s,下落的加速度为a，时间为t，则: s ＝21at 2 ＝θcos BC s a ＝ gsin θ t ＝a s 2 ＝θθsin cos 2g s BC ＝θ2sin 4BC s ∴当θ＝45º 时 时间t 最短 4．圆周运动中的“双星模型”例5：两个带异种电荷的粒子A 和B ，带电量分别为5q 和—q ，质量分别为5m 和m ，两者相距L ，它们之间除了相互作用的电场力之外，不受其他力的作用。
若要始终保持粒子A 、B 之间的距离不变，则关于这两粒子运动情况的描述正确的是 （ ）A ． 都做匀速圆周运动，且运动速率相同B ． 都做匀速圆周运动，且运动周期相同C ． 都做匀速圆周运动，且向心加速度大小相同D ． 不一定做匀速圆周运动分析：要始终保持粒子A 、B 之间的距离不变，它们必须绕共同质心做匀速圆周运。
这类似天体运动中的“双星模型”。
运用“双星模型”的求解方法就可以简便地求解本题。
设它们做圆周运动的角速度为ω，如图所示：根据向心力公式可得： k 225Lq ＝5 m L 1ω2＝m L 2ω2 有因为L ＝L 1＋L 2 解得v A ＝ωL 1＝m L kq 62 v B ＝mLkq 6252所以只有B 正确。
评析：这道题是电学中的力学题目，电荷间的库仑力与天体运动中的万有引力非常相似。
因此我们用“双星模型”来解这道电学题目，就可以问题得到简单化。
通过例子我们可以总结建立物理模型的基本程序（1） 通过审题，摄取题目信息。
如物理现象（圆周运动、某个方向抛出、磁场或电场中偏转等）、物理事实（发热、停下来、匀速、平衡等）、物理情景、物理状态、物理过程。
（2） 弄清题目中所给信息的诸多因数中什么是其主要因数。
例如在受力分析时，物体受重力、支持力、拉力、摩擦力等作用，当我们分析水平面上的运动情况时，有时就可忽略掉竖直方向上的作用。
又如在分析带电粒子（质子、电子、α粒子等基本粒子）在电场、磁场或电场和磁场组成的复合场中的受力时，往往可以忽略掉重力的作用（有特别说明例外）。
（3）在寻找与已有信息（某种知识、方法、模型）的相识、相近或联系，通过类比联想或抽象概括，或逻辑推理，或原型启发，建立新的物理模型，将新情景问题“难题”转化为常规命题。
（4）选择相关的物理规律求解。
当然建立物理模型并不是凭空想像一些东西。
它要有科学根据，符合事物的客观规律。
要建立最理想的物理模型，首先要有丰富的想像力。
遇到一个物理问题，我们能不能将它联系到我们实际生活中的实际模型。
想像力是非常重要的，想像力的锻炼来自于平时的物理学习中。
一个简单的力，我们一要把它想成时候中的推；拉；抬等，这些动作在我们脑子中活灵活现，也就是说平时学习物理时，我们要有意识无意识的培养我们的抽象；想像能力。
从最简单的到复杂的，这样到一定程度在你脑子里就会有一个系统的；完整的物理模型体系。
当遇到物理问题时，脑中的模型就会信手掂来。
从而物理问题就会迎刃而解。
其次要具备丰富的实际经验。
科学来源于实践，丰富的实践经验为科学提供了依据。
物理作为一门适用性很强的学科，更是不例外。
大多数物理问题在我们的实际生活中都有其影子。
所以只要我们有大量的实践经验，就会遇到更多的事物。
从而为我们的想像力提供材料。
【参考文献】1、《物理思维论》广西教育出版社阎金铎2、《中学物理教育学》上海教育出版社张民生3、《走进新课程——与课程实施者对话》北京师范大学出版社朱慕菊4、《教师教学究竟靠什麽——谈新课程的教学观》北京大学出版社周小山。