“运动的描述”中的物理思维方法

高本

物理课以物理知识为主要内容，科学方法又渗透于物理知识中。达尔文说：“最有价值的知识是关于方法的知识。”法国物理学家拉普拉斯说，“认识一位巨人的研究方法对于科学的进步……并不比发现本身更少用，科学的方法通常是极富兴趣的部分”，“不得其法，则不入其门”。可见，在学习的过程中，掌握基本的科学方法尤其重要。下面对“运动的描述”学习巾我们遇到的物理思维方法进行归纳。

l.理想化模型法

“物理模型思想”也就是“理想化模型”，这是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学抽象，实际不存在。这是物理学中常用的一种方法。在研究具体问题时，为了研究的方便，抓住主要因素，忽略次要因素，从而从实际问题中抽象出理想模型，把实际复杂的问题简化处理。如任何一个物体都有一定的质量和几何大小，如果它的形状和大小在所研究的问题中可以忽略不计，就可抽象为质点模型，所以质点是一种“理想化模型”。再如物体在一条直线上运动，在任意相等的时间里位移相等，这样的运动叫做匀速直线运动。实际上，生活中物体的运动“在任意相等的时间里位移相等”是不可能的，所以匀速直线运动也是抽象了的理想化的物理模型。

2.比值定义法

比值定义物理量的方法就是指在定义某一个物理量的时候采取比值的形式定义，即将某一物理量作为分子，另一物理量作为分母，把得到的比值定义为新的物理量的一种方法。如A=B/C，其中A作为被定义的量跟B/C只有数值上的等量关系，并不能认为八被B和C所决定。比值法通常适用于物质的物理属性、物体的某种特征等的定义。它的主要特点足：被定义的物理量本身与定义它的物理量无关，而是由其他物理量决定。如，速度等于位移跟发生这段位移所用时间的比值，公式为v=△x/△t，但运动速度的大小与物体运动的位移和运动的时间都无关。加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值，定义式为a=△v/△t，但加速度的大小与速度的变化量和运动的时间也无关

3.数形结合法

“运动的描述”这部分知识的一大特点是同时应用两种数学工具（公式法和图像法）描述物体运动的规律。物理图像能够直观、形象地展现两个物理量之间的关系，表示相关的物理内容，描述清晰的物理过程，具有明确的物理意义。如对于做匀速直线运动的物体运动过程的描述，我们可以用公式x=vt来描述，也可以用图像来描述，以纵轴表示位移，横轴表示时间，根据实际数据选取单位，选定标度，描出数据点，用平滑曲线连接各点得到位移-时间图像，简称位移图像，图像中的一个点表示运动物体在某一时刻所处的位置。某段线段表示在某一时间内物体的位移。也可以通过图像上点的横坐标和纵坐标，求出任意时刻物体的位置。实际上把数学公式表达的函数关系与图像的物理意义及运动轨迹相结合的方法，有助于更透彻地理解物体的运动特征及其规律。

4.极限法

在分析变速直线运动的瞬时速度时，我们采用无限取微、逐渐逼近的方法，即在物体经过的某点后而取很小的一段位移，这段位移取得越小，物体在该段时间内的速度变化就越小，在该段位移上的平均速度就越精确地描述物体在该点的运动快慢情况。当位移足够小时（或时间足够短时），该段位移上的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度，这充分体现了物理中常用的极限思想。

同学们，在以后的学习中我们还会遇到其他的物理思维方法，记得及时总结和归纳哟！