试论物理模型在中学物理教学中的作用和意义_王向阳
4页1、新疆教育学院学报9 918年第4期试论物理模型在中学物理教学中的 作用和意义王向阳摘要本文通过对物理模型的介绍,论述了物理模型在中学物理教学中的作用和意义。关健词物理模型应试教育素质教育一、物理模型概 述1、物理模型的概念:实际 问题的研 究往往很复杂,由众多的因素所决定 的,为了便于分析和研究问题,物理学常采用一种“简化”的方法即对实际问题进行科学的抽象化处理,抓住其主要因素,忽略其次要因素,得出一种能反映原物体本 质特性 的理想物质(过程)或假设结构,此种理 想物质(过程)或假想结构就称之为物理模型。因此,物理模型是人们通过科学思维对物质世界中的原物的抽象 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。它是一种物理学研究的常用方法。2、物理模型的分类及其特性:物理模型按其设计思想可分为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 其次要因素,将物体抽象成只具有物体主要因素但并不客观存在的物质(过程),从而使研究间题简化
2、.如 中学物理教材中的质点、点 电荷、理想气体、匀速直线运动、完全弹性碰撞模型等等。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 中的原子结构 模型,光的波粒二象性模型等 等。3、物理模型的功能人们建立和研 究物 理模型的功能主要在于:一、可以使问题的处理大为简化而又不会发生大 的偏差,从 中较为方便地得出物体运动的规律;二、可以对模型讨论 的结果稍加修正,即可 用于对实际事物分析和研究,三、有助于对客观物质世界的真 实认识,从而达到认识世界,改造世界,为人类服务的目的。4、中学物理教材 中经常碰到的几种物理模型(1 )理 想对象模型,即把物理问题中的研 究对象模型化。例如在研究物体 的机械运动 时,当物体做平动或其线度与所研究的间题 中的距离相比可忽略不计时,常将物体抽象 为质点模型,从而使所研究 的问题大为简 化,便于得出结论.中学物理教材 中还有象: “点电荷”、“理 想气体”、“单摆”、“点光源”、“薄透镜”等都属于这一类物理模型。( 2)物理过程模型,即把研究的物理 对象的实际运动过程进行近似处理,排除其在实际
3、运动过程 中的一些次要因素的干扰,使之成为典型的物理过程。如研究一个物体从竖直上升的直升飞机上掉 下的运动过程。我们首先考虑其具有竖直向上的初速度和受地球的吸引力,根据万有引力公式F一GM油m物r /2可知,物体在运 动过程,随着距 地面的高度h的变化而变化,越接近地面,F越大;其次还要考虑空气阻力、风速、地球自转等因素的影响.这样考察物体的运动过程就显得十分复杂,研究起来亦十分不方便。为此,我们在研究物体 的运 动过程 中,突出物质运动的主要因素,即受重力作用 上抛,而忽略其它次要因素的影响,并将重力视为恒力(在高度不十分大 时),通过如此简化,使研究的问题 大为简化,其研究结果 也不致影响到基本规律的正 确性,从而成 为物理学 中一个典型的运 动过程,即竖直上抛运动.这 种物理 模型称之为过程模型。此类处理方法在中学物理教材中经常出现,如物体的“自由落体运动”、“平抛运动”、“斜 抛运动”、理想气体 的“等温”、“等容”、“等压”过程,两物体的完全弹性撞过 程,匀速直线运动过程等等。( 3)物理实验模型,即把物理实验过程进行理想化处理,然后根据逻辑法则,对过程做进一步的分析,推理得
4、出实验结论。如伽里略论证惯性定律虽然实际上是做不到的设想的实验一在无摩擦 的情况 下,从斜槽上滚下的小球将以恒定的速度在无限长的光滑水平面上永不停止地运动下去.再如在研究电场强度 时,设 想在电场中放置一个 不会引起电场改变 的检验电荷,去考查它在各点的FQ /值等等.81试论物理模 型在 中学物理教学中的 作用和 意义王向阳( 4)物理等效模型,即通 过充分挖 掘原有物理模型的特征 去等效 具有相似性质或特点的现象和相似运动形态的物质和运动。如用单摆振动等效类比电磁振动荡过程;将理想气体分子等效为弹性小球,并用弹性 小球对器壁的碰撞去解释和推导气体压强公式等等。(5 )物理数学模型,即建立以物理模型为描述对象的数学模型,进行对客观实体的近似的定量计算,从而使间题由繁到简。如在计算氢原子 能级时,以原子的核式结构模型为研究对象,选定r一时的势能为零,再如单摆的摆线与竖直方向的夹 角不得大于5度,使弧线计算转化为直线计算等等。二、物理模型在 中学物理教 学中的作用l、物理模型具有教师传播知识和学生获取知识 的桥梁作用中学物理教材 中各部分 内容 都以物理 模型为基础向学生传达物理知识的,
《试论物理模型在中学物理教学中的作用和意义_王向阳》由会员wt****50分享,可在线阅读,更多相关《试论物理模型在中学物理教学中的作用和意义_王向阳》请在金锄头文库上搜索。
高电压技术 第一章第四节 起始电压与气压的关系
风湿免疫病的新认识与新进展
频数分布表与频数分布直方图1
青岛版九上1.1《平行四边形及其性质》(1)
集团整体业务群的战略安排
金钱_共同面对的话题71171
重要有机物的制备
重性精神疾病的防治培训
酵母醇脱氢酶的提取及专一性测定
高二选修(溶液的酸碱性)2010hy
高二生物必修3《生态系统的物质循环》课件
高一数学集合的基本关系
陈-从梯子的倾斜程度谈起(2)
阿卡宁衍生物合成产物中乙酰胆碱酯酶抑制剂的筛选 -
课题1 海带中碘元素的分离及检验
说不尽的桥课件1
语法--英语词性分类及用法
记忆与知识的储存
解读“引起近视的其它原因”
计算机算法设计与分析(第3版)第2章
2024-01-21 3页
2024-02-18 16页
2022-10-15 27页
2023-11-26 6页
2023-11-06 8页
2023-06-18 10页
2023-02-26 14页
2022-12-05 3页
2023-10-14 7页
2024-02-20 10页