物理模型在高中物理解题中的作用探讨

山东省泰安第一中学(271000)

李境祎●



物理模型在高中物理解题中的作用探讨

山东省泰安第一中学(271000)

李境祎●

从初中升入高中以后，我们在物理的学习中或多或少都会遇到一些问题.即使在初中的物理成绩挺不错的，但升入高中以后明显感觉到力不从心，即使在平时的上课中认真听讲，在课后也认真地完成作业，可最终的结果总是不尽如人意，效果不佳，致使一部分学生逐渐对物理丧失学习的兴趣.我们想要真正解决这些问题，首先要找到其出现的原因，而这主要的原因就是没有找到良好的学习方法.很多同学认为学习物理只需要将公式记牢、定理定律死记硬背住，解题时机械地套用就可以了，然而我们要想真真正正学好高中物理，这绝对不是最有效最智慧的方法.本文将从物理模型在物理学习中的作用入手，举例中学阶段经常用的一些物理模型，然后分析模型对物理学知识的理解和掌握具有的至关重要的作用.

物理模型；高中时代；物理解题过程；作用；中学阶段

一、要建立起模型的概念，理解模型中所包含的实质

首先用质点来说明模型概念的重要性.很多学生对于质点的概念和实质是较难把握的，其实质点是不需要考虑事物的大小和形态的，只需要把它简简单单的看成一个有质量的点即可，那么能否把一个物体看成质点就主要由问题的实质来决定了，取决于物体的具体形状和大小在研究问题的过程中是否非常重要，如果对研究的问题无关紧要，那么我们就可以把这个物体忽略为一个有质量的点，从而更加简单快捷的解决这个问题.

比如，我们在研究一列火车的运动轨迹时，如果这列火车从北京到上海，那么火车本身的长度相对于火车运动过程中发生的位移就可以忽略不计，这时就可以把火车看成一个质点；如果研究的是火车完全通过一个隧道，那么火车本身的长度就要准确的测量，火车的长度在这个问题里就不可以忽略不计了，此时不能把火车看成一个质点.所以我们必须根据不同的研究对象，具体情况具体分析.由此可见，在我们理解物理问题的过程中建立概念模型成为了我们理解概念的非常有效的途径.

二、构造过程模型，建立物理模型

比如，在我们研究平抛这个运动时可以建立以下的过程：质点可以在水平方向上在不受力的作用下做匀速直线运动；在竖直方向上由于受到重力的作用，质点做自由落体运动，分别对事物进行水平和竖直的方向上的分析后再对受力进行合成，就可以找到质点在最终状态下的速度的大小以及运动的方向，通过过程模型将物理问题具体化，这样有利于帮助我们更好地理解物理问题，并正确解决物理问题.

下面我们举个例子来说明这个问题， 一个物体在平抛运动中，水平方向做匀速直线运动，速度为v0,竖直方向做自由落体，速度为v2，通过受力合成水平速度v0和竖直方向速度v2，最终得到物体在v1的速度和方向下运动.通过实验表明，平抛运动的物体的运动轨迹为抛物线，将抛物线上的各点表示瞬时速度的矢量平移，使它们有共同的起始点，然后将它们受力合成，从而得到物体最终的运动速度和运动轨迹.

三、抓住物理模型之间的联系，深入地了解物理模型

只有我们深入理解弹簧弹子的模型以后，我们才能很轻松地理解在小球的碰撞过程中弹性势能以及动能之间的转化问题，只有我们真正理解了小球的势能以及高度问题以后，我们才能够轻松理解和掌握一些重要的物理知识，最终达到活学活用的理想效果.

下面我们来看一个有关的实例，如图所示，这是一个小球在落地后又弹起的运动轨迹.从这个运动路线中，我们可以看出小球是从A点开始下落，在下落过程中，由于小球的质量不变，高度逐渐降低，因此小球的重力势能不断减小，在下落过程中，由于小球的速度逐渐增大，因此小球的动能不断增大.在这一过程中小球将重力势能转化为了动能.

小球在撞击地面以后发生了弹性形变，这使小球具有了弹性势能，此时小球是将动能转化为了弹性势能.

小球在撞击完地面以后反弹到达B点时，由于小球的质量保持不变，高度逐渐增大，因此小球的重力势能也逐渐增大，小球在反弹上升的过程中，速度逐渐减小，因此小球的动能不断减小.在这一过程中小球将动能转化为了重力势能.

由于小球和空气之间具有摩擦力，因此小球不可能这样循环往复的运动下去.随着时间的推移，小球被弹起的高度会越来越小，最终小球会在某一时刻停止运动.因此，我们要深入研究物理模型，要学会运用物理模型，要把握住物理模型之间的联系，这样才能更好地解决物理问题.

在中学物理的学习阶段，我们要十分重视物理模型的应用，我们要充分认识物理模型的作用，这不仅能够帮助我们解决物理难题，理解物理上的一些概念，还能够培养自身的创造性思维方式，更能够提高我们的物理成绩，对于今后的学习生活也起着至关重要的作用.因此，我们要学会培养自身的思维能力以及创新能力，根据具体的问题构建合适的物理模型，改变传统的物理学习方法，提高学习能力和学习成绩.

[1]许金科．高中物理解题研究——模型解题法．《教育界》．2014年23期-2014年2期

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1008-0333(2016)31-0064-01