浅谈物理模型的变换

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浅谈物理模型在物理教学中的运用

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

浅谈物理模型的建构及运用

浅谈物理模型的建构及运用

物理学所研究的客观存在的实际物体,通过简化抽象建立起来的物理模型,就叫做客体模型。

例如在力学中研究某些物体的运动时,如果物体本身的尺寸与研究问题中的距离相比很小,又不考虑物体的转动等因素时,就可以忽略物体的大小和形状,重点突出物体的质量与位置,用一个有质量的点来代替整个物体,建立起“质点〞模型,光学中的点光源、薄透镜,电学中的点电荷以及单摆、弹簧振子、刚体、理想气体、理想变压器、原子核式结构等,都是客体模型。

2.条件模型与物体所受的合外力相比很小时.这个平面就称为光滑平面。

这个“光滑平面〞就是—个条件模型。

在物理学中,如细绳、轻质细杆、绝热容器、不计电阻的导线、稳压电源、均匀介质等都是条件模型。

3.过程模型物理客体在理想条件下的运动、变化过程,是一个高度抽象的物理过程,这个过程称为过程模型。

例如,平抛运动,运动小球是具有质量而不计大小的“质点〞,在整个运动过程中,忽略空气阻力和浮力的作用,只受到恒定的重力作用(重力随高度变化可以忽略不计),质点在这样理想化的条件下的运动过程,就是平抛运动。

这个“平抛运动〞是一种理想化的过程模型。

物理学中的匀速直线运动、自由落体运动、弹性碰撞、等温变化、光电效应等都是过程模型。

三、物理模型在教学中的作用1.建立概念模型,理解概念实质概念是客观事物的本质在人脑中的反映,客观事物的本质属性是抽象的、理性的。

要想使客观事物在人脑中有深刻的反映,必须将它与人脑中已有的事物联系起来,使之形象化、具体化。

物理模型大都是以理想化模型为对象建立起来的。

建立概念模型实际上是撇开与当前考察无关的因素以及对当前考察影响很小的次要因素,抓住主要因素,认清事物的本质,利用理想化的概念模型解决实际问题。

学生在理解这些概念时,很难把握其实质,而建立概念模型那么是一种有效的思维方式。

2.认清条件模型,突出主要矛盾条件模型将的物理条件模型化,舍去条件中的次要因素,抓住条件中的主要因素,为问题的讨论和求解起到搭桥铺路、化难为易的作用。

浅谈高中物理模型教学法

浅谈高中物理模型教学法

浅谈高中物理模型教学法【摘要】高中物理教师如何教好物理,学生如何学好物理,在高考中取得好成绩。

是高中物理一直关注的问题。

建立物理模型是抓住主要矛盾,透过现象看本质。

在物理研究中,将抽象的问题模型化,再将物理模型中的所有规律找到即可解决问题。

【关键词】物理教学;物理模型;抽象;物理思维Physical model of high school teaching【Abstract] How to teach high school physics teacher physics students how to leam physics, get good grades in the entrance. Is a highschool physics has been of concem. Establishment of the physical model is to seize the main contradiction, through the nature of the phe~nomena. In physics, the problem of modeling the abstract, then all the laws of the physical model can be found to solve the problem.[Key words] Physical education; Pphysical model; Abstract; Physical thinking在高中诸多课程中,对大多数学生而言,物理学科是一门较深奥的课程,也是一门系统性、规律性很强的课程。

高中物理教师如何教好物理,学生如何学好物理,在高考中取得好成绩,是高中物理教育一直关注的问题。

在此,提出一种实用的教学法——模型教学法。

仅供参考。

高中物理的核心是“双基”——基本概念和基本规律,二者是高中物理的灵魂,所有的教学活动都围绕这两个核小展开。

浅谈物理模型的特点与应用

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“物理模型”思维能力的培养与训练

浅谈“物理模型”思维能力的培养与训练
2 过 程物 理 模 型 .
拉 力 等 于 砂 和 砂 桶 的重 力 。 实 。 车 受到 的拉 力 不 正 好等 于砂 其 小 和 砂 桶 的 总 重 力 ,只 有 砂 和 砂 桶 的 总质 量 远 小于 小 车 和 法 码 的
总 质 量 时 , 可 近 似 地 取 砂 和砂 桶 的 总重 力 为 小 车 所受 的拉 力 。 才 这 是 我们 采 取 简 化 计 算 的 一 种 数 学模 型 , 摆做 简 谐 运 动 时 , 单 为
然, 由于 物 理 模 型 是 客观 实 体 的 一 种 近似 , 以物 理 模 型 为描 述 对 象 的数 学 模 型 , 只 能 是客 观 实 体 的 近 似 的 定 量描 述 。例 如 , 也 在
研 究 外 力 一 定 时 加 速度 和 质 量 的 关 系 实 验 中 ,认 为 小车 受 到 的
模型 是培 养 学 生 科 学素 养 的 重 要 举 措 , 也是 提 高 学 生应 用 所 学 知识 解 决 实 际 问题 能力 的必 备 手 段 。

于 电 场力 , 以舍 去 重力 的作 用 使 问题 得 到 简化 。 学 中 的光 滑 可 力
面 : 学 中 的绝 热 容 器 ; 学 中 的 匀 强 电场 和 匀 强 磁 场 等 , 是 热 电 都 将 物 体所 处 的条 件 理 想 化 了 。 4物 理 学 中的数 学模 型 . 客观 世 界 的 一切 事 物 , 存 在相 互 联 系 的 数量 关系 , 定 量 都 要
力 的 要 求越 来越 高 。 同时 , 高考 加 重 了对 建 立 物 理 模 型环 节 的 考
用, 抓住 物 体 在 下 落 过 程 中所 受 的重 力 , 忽略 下 落 过 程 中 所 受 的 空 气 阻 力 , 立 起 一个 理 想 化 的物 理 过 程 , 自 由落 体 运 动 。 尽 建 即 管 在 生 活条 件 中 , 正 的 自由落 体 运 动 并 不 多见 , 当物 体 下落 真 但

浅谈初中物理教学过程中构建物理模型的重要作用

浅谈初中物理教学过程中构建物理模型的重要作用

浅谈初中物理教学过程中构建物理模型的重要作用摘要:在初中物理教学过程中有效地提高学生在课堂上理解物理理论概念深度的具体途径就是教师有意识地在课堂教学中采取相应的物理模型辅助进行课堂讲解。

通过这样的教育方法有助于将教材中抽象的理论物理知识点更加生动详细地进行呈现,可以帮助学生一更加深入的学习态度与主动学习意识进行重点物理知识点的学习。

所以教师在课堂上讲解相关重点知识点的时候,一定要有意识地在提高学生学习欲望的基础之上利用物理模型进行教学。

关键词:初中物理;物理模型;学习方法;思维深度;融会贯通教师在讲解重点物理抽象概念的时候,一定要认识到采用物理模型辅助进行知识讲解的重要作用。

只有通过这样的教学方法才可以较好地加强学生在课堂上学习具体物理知识点时的主观能动性,促进学生以更加良好的学习态度进行物理知识积极学习。

同时教师灵活地采用物理模型进行讲授,亦可以提高学生的抽象思维,具有很大的益处。

本文作者根据自身经验,探讨了在初中物理教学过程中构建物理模型的重要作用,希望对广大师生产生启示。

一、培养学生学习方法在课堂上教师构建物理模型进行相关物理知识点的全面详细讲解,可以在一定程度上有效地拓宽学生的课堂学习思维,令学生以更加积极的学习态度投入到对于初中物理重点知识的学习上面来。

同时教师在利用物理模型进行知识讲解的过程中,一定要有意识地培养学生的良好学习方法,促进学生以更加积极的学习态度进行重点物理知识点的全面学习,这样才可以较好地通过对于重点物理知识点的讲授,一方面增强学生的相关重点知识掌握,另一方面有效地帮助学生培养正确的学习方法,这就是在教学的过程中构建物理模型的作用。

例如,在讲解“串联和并联”一节课的过程中,我首先结合教材内容向学生详细地阐述了电路中的串联与并联的定义,随后为了进一步加强学生的理解深度、培养学生的正确学习方法,我引导学生通过制作物理电学模型来进一步体会串并联电路的特点。

通过这样的方法引导学生开展动手操作与自主思考,可以较好的提高学生在课堂上对于具体物理知识点的理解与记忆。

浅谈物理教学中的模型法

浅谈物理教学中的模型法

理模型都有其建立的条件 , 清楚地掌握各种模型的特点 、 所表示 的物理意义、 建立条件 , 才能够正确地建立物理模型 , 才能正确解 题。 比如 , 质点模型的建立就要考虑研究对象的形状 、 大小以及物 体局部运动对所研究问题 的影响; 弹簧振子模型的建立要考虑空 气阻力、 摩擦力对振子的影响 。 ( ) 二 通过实验或多媒体展示进行引导 人们对事物的认识总是从感性认识到理性认识 。 实验是物理 学 的基础 , 是连接认识 的主体和客体的纽带 , 所以物理模型的建 立离不开实验的展示 和观察。 实验为物理概念和规律 的建立奠定 了表象基础 , 可以在学生 的脑海 中形成一个个具体形象的物理模
( 通过练习加强对物理模型的理解 四) 物理模型在解答物理习题 中经常起着决定 l 生的作用 , 而学生 对物理模型的理解需要一个过程 , 以要及时通过练 习来强化对 所 物理模型的理解 。比如 , 目中“ 题 接触 面光滑” 意思是不考虑摩擦 力 ,轻质弹簧” 轻杆” “ 或“ 即指不考虑质量等 。学生如果不知道这 些模型所包含的物理意义, 就无法正确答题 。教师在习题教学时
的一 种方 法 。 比如 , 速 直 线运 动 、 匀 匀速 圆周运 动 、 平抛 运 动 、 自南 教 师应 有 意识 地 引导 学 生对 各 种物 理 模 型进 行分 类 、 比较 ,
落体 、 简谐振动 、 完全弹性碰撞 , 热学 中的等温 、 等压 、 等容 、 绝热 变化等。
( ) 似模 型 四 类 许多物理问题遵循着相同或相近的规律 ,我们在分析研究这 类问题时可进行相似处理, 这就是类似模型。 比如, 宏观天体的运动


理 模 型 的 应 用 实例 . 阐 述 了 物 理 模 型 并
杰 一 江省 温岭市泽 国中学 浙

浅谈“物理模型”的作用及其建立

浅谈“物理模型”的作用及其建立

浅谈“物理模型"的作用及其建立布鲁纳的发现法学习理论认为:“认识是一个过程,而不是一种产品”。

探究式学习法是学习物理的一种重要的认知方法;它以学生的需要为出发点,以问题为载体,从学科领域或现实社会生话中选择和确定研究主题,创设类似于科学的情境,通过学生自主、独立地发现问题、实验探究、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动,获得知识技能,发展情感与态度,培养探索精神和创新能力的学习方式.在这探究式学习的过程中,最难的一点在于如何创设科学的物理情境;这个科学物理情境的创建过程就是“物理模型”的建立过程.所以说要想学好中学物理,就要学会对生活中的现象多观察,多思考,并能从中学会如何建立“物理模型”。

一、什么是“物理模型”自然界中任何事物与其他许多事物都有这千丝万缕的联系,并处在不断的变化当中。

面对复杂多边的问题,人们在着手研究时,总是遵循这样一条重要的法则,即从简到繁,从易到难,循序渐进,逐次深入;基于这样一种思维,人们创建了“物理模型”,物理模型是指:物理学所分析的、研究的问题往往很复杂,为了便于着手分析与研究,物理学中常采用“简化"的方法,对实际问题进行科学抽象处理,用一种能反应原物本质的理想物理(过程)或遐想结构,去描述实际的事物(过程),这种理想物质(过程)或假象结构称之为“物理模型”。

物理模型的建立是人们认识和把握自然的一个典范,是前人的一种创举。

二、物理模型的种类和特点1、中学中常见物理模型的种类(1)研究对象理想化模型,例如:质点、刚体、理想气体、恒压电源等;(2)运动变化过程中理想化模型,如:“自由落体运动"、“简谐运动”、“热平衡方程"等等。

这些都是把复杂的物理过程理想化了的“物理模型"。

2、物理模型的特点(1)物理模型是形象性和抽象性的统一,物理模型的建立是舍弃次要因素,把握主要因素,化复杂为简单,完成由现象到本质,由具体到抽象的过程,而模型的本身又具有直观形象的特点。

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浅谈物理模型的变换
宝应县城郊中学 杨永根
解题的过程,实质上就是“还原”物理模型的过程,即“明确物理过程”,
“建立物理图景”.而我们遇到的许多新问题,常常是在旧模型的基础上发
展或变通而来的.下面通过几例粗浅的谈谈物理模型的变换.
[例1]把一个可视为质点的滑块m 放在一半径为R ,圆心角小于50的光
滑弧槽边缘,如图1所示,释放后经多长时间到达弧槽的最低点?
该滑块在弧槽中的受力与运动规律跟我们很熟悉的单摆的简谐振动模型是一样的.即小球释放后做简谐振动,周期为: g R T π2= ,所求时间为:g
R T t 241π== [例2]一个质量为m ,带有-q 电荷的小物体,可在水平绝缘轨道上运
动,O 端有一与轨道垂直的绝缘固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为
E ,方向沿OX 的正方向,如图2所示.小物体以初速度V 0从X 0点沿OX
轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f 作用,且f<Eq ,设小物体与墙
壁碰撞时不损失机械能,且电量保持不变,求它在停止运动前所通过的总路
程S
我们先来看看一个比较熟悉的
物体的运动.从离地面H 高处以速
度V 0竖直抛出一小球,小球在运动
过程中所受空气阻力是它的重力的
K 倍,而小球与地面相碰时不损失机
械能,则小球从抛出到停止弹跳所经
过的总路程.
我们来把小球的运动和受力作如下变换:运动方向由竖直变换为水平,
受到的重力变换为电场力,受到的空气阻力变换为摩擦力.经这样一变换,
也就变成了我[例2]所要研究的物体的运动和受力情况.可见,这两个问题
的物理模型是相似的.
故根据动能定理可得:2002
10mV fS EqX -=-,解出物体通过的总路程为 f
mV qEX S 222
00+=. [例3]在光滑的水平轨道上有两个半径都是r 的小球A 和B ,质量分别
为m 和2m ,当两球心间距大于L (L 比2r 大得多)时,两球之间无相互作
用;当两球心间的距离等于或小于L 时,两球间存在相互作用的恒定斥力F ,
设A 球从远离B 球处经速度V 0沿两球连线向原来静止的B 球运动,如图3
所示.欲使两球不发生接触,V 0必须满足什么条件?
学生最感困惑的是:物理图景不清晰,物理模型建立不起来.其实此题的原型学生并不陌生:质量为M ,长为L 的木块静止在光滑水平面上,一质量为m ,速度为V 0的子弹水平射入木块中,如图4所示.设子弹所受木块对它的阻力大小恒为f ,欲使子弹不穿出木块,V 0必须满足什么条件?
图3 图4
“还原”,将收到举一反三,触类旁通的效果.但一定要注意对相似模型的属性、特征、规律进行全面比较和考证,否则,盲目地模仿和代换,势必导致负迁移的产生.。

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