初中物理中的模型法范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的5篇初中物理中的模型法范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

篇1

中图分类号：G633.7 文献标识码： C 文章编号：1672-1578（2013）10-0143-01

近些年，随着经济和社会的快速发展，模型在人们的日程生活和学习中的地位越来越突出，尤其是在工程技术和科学研究方面。与学生们息息相关的当属物理模型的应用。众所周知，物理研究略带复杂性，要想将极为复杂的客观现象转变成为较为简单的物理学规律，就需要我们很好的运用物理模型，来实现物理研究的简化和形象化。考虑到构建物理模型在初中物理教学中扮演的重要角色，教学工作者在开展教学活动的过程中就需要注重对物理模型的构建，进而有效的提升物理教学效率。

1 在初中物理教学中构建物理模型的重要性

从某种程度上说在初中物理教学中注重物理模型的构建能够有效的增强学生的理解和接受新知识的能力[1]。比如，教学工作者在向学生们传授有关运动学中质点的知识点时，就可以建立其关于质点的结构模型，从而使学生们通过对质点模型的较为细致的认识和了解来打下后续有关质点运动、万有引力定律、物体的平动和转动、电学中的“点电荷”模型以及光学中的“点光源”模型等较为坚实的基础，还可以让学生们较为容易和顺畅的接受其传授的关于运动的新知识。在初中物理教学中构建物理模型还可以使得较为复杂的物理问题简单明了化，使抽象的问题变得形象生动，有效的突出问题的主要矛盾。此外，在初中物理教学中注重构建物理模型，还可以帮助学生提升思维能力和解题能力，进而有效的提升初中物理教学的教学效率。

2 较为常见的物理模型

通常情况下，物理模型可以说是物理思想的产物，是科学地进行物理思维并从事物理研究的一种方法。在初中物理教学中，学生们经常接触的物理模型主要包括以下几个方面：

2.1物理对象模型化

初中物理课本中所涉及到的一些客观实体，例如，质点-在某些问题中的研究中需要舍弃物体的形状、大小、转动等性能，来强度它所处的位置以及质量的特性，仅通过一个有质量的点来描绘，实现对实际物体的简化。在物理问题的研究中，若是物体本身的大小可以不计的话就可以把其当做质点来看待。此外，与质点较相似的客观实体还包括刚体、点电荷、薄透镜、弹簧振子、单摆、理想气体、理想电流表、理想电压表等。

2.2物体所处的条件模型化

在进行有关带电粒子在电场中的运动的相关问题的研究时，由于粒子的重力比电场力小得多，因此可以忽略物理粒子的重力，这样就可以有效的简化问题。此外，力学中的光滑面；热学中的绝热容器、电学中的匀强电场、匀强磁场等，都可以将所涉及到的物体所处的条件理想化。

2.3物理状态以及物理过程的模型化

举例来说，力学所涉及到的自由落体运动、匀速直线运动、简谐运动、弹性碰撞；电学所涉及到的稳恒电流、等幅振荡；热学所涉及到的等温变化、等容变化、等压变化等均可以看做是物理过程以及物理状态的模型化。

2.4理想化实验

在进行相关实验的前提下，把握其主要矛盾，不计次要矛盾，按照逻辑推理法则，对相关物理过程进一步分析、推理，进而找到相关规律。

2.5物理中的数学模型

原则上，客观世界的一切规律均能够在数学中找到与之对应的表现形式。所以，在进行初中物理教学的过程中，构建物理模型时还需要不断的建造表现物理状态和物理过程规律的数学模型。考虑到物理模型作为客观实体的近似，将物理模型当做描述对象的数学模型，只可以作为客观实体的近似的定量描述。

3 物理模型在初中物理教学中的应用

3.1建立模型概念

教学工作者要帮助学生充分认识和了解建立模型概念的实质。概念主要是说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，就需要把它和人脑中已有的事物联系起来，使之形象化、具体化。通常情况下，绝大多数的物理模型都是把理想化模型当做对象而发展起来的。实际上，建立概念模型主要是为了撇开和问题所涉及无关的因素和影响较小的次要因素。这种做法在很大程度上体现了抓主要因素，认清事物的本质，通过理想化的概念模型解决实际问题。

3.2认清条件模型，突出主要矛盾

条件模型主要是说把已知的物理条件模型化，放弃条件中的次要因素，抓住条件中的主要因素，为问题的讨论以及求解起到搭桥铺路、化难为易的作用。条件模型的建立，能使我们研究的问题得到很大简化。

4 构建物理模型的注意事项

在开展初中物理教学的过程中，要想通过构建物理模型来有效的提升初中物理教学的形象化，就必须注重对象引导和鼓励学生对物理模型的概念、使用物理模型的意识以及与其他解题方法的影响有所了解和掌握，此外，还需要配合以其他的教学方式来开展物理教学活动，进而使得物理课堂教学效率得到显著的改善。

5 结语

综上所述，鉴于构建物理模型在初中物理教学中所扮演的较为重要的角色，教学工作者在开展初中物理教学的过程中要高度重视物理有关物理模型概念以具体模型的教学[2]。此外，还需要注重向学生们传授有关建立物理模型的方法，进而有效的增强学生们建立和使用物理模型解决物理问题的意识，培养学生解决问题的能力，提升初中物理教学效率。

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    模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到,对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢?又如何简单的表达它们呢?人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法,其中一个就是:在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素,抓住其本质特征,把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型,从而发现和表达物理规律。

    既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象,合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同,将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。【1】下面我们逐个加以说明。

    (一)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛,在初中物理教材中有许多很好的例子。例如:质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子,我们详细分析质点。质点,就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来,很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,而只找这个物体上的一个点作为概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做,例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车,沿着航空路线飞行的客机,从比萨斜塔上下落的铁球,等等。

    (二)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆,在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同,这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

    (三)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。

    (四)理想化实验——在大量实验研究的基础上,经过逻辑推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法【2】。初中物理中就有一个非常着名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在举其中的一个例子,同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验的强大力量。

    (五)数学模型——由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。【3】初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线(电场线)是形象的描述磁感应强度(电场强度)空间分布的几何线,是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定,例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。

    物理模型在初中物理教育与教学中起到举足轻重的作用,因此,在教学中我们就要重视对物理模型概念和具体模型(例如上文分析的模型)的讲述,重视对建立物理模型方法的讲授,重视对学生建立和应用物理模型意识的增强,重视对学生建立和应用物理模型能力的培养,让学生体验到成功建立和应用物理模型解决实际问题的快乐。

    参考文献

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模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到，对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢？又如何简单的表达它们呢？人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法，其中一个就是：在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素，抓住其本质特征，把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型，从而发现和表达物理规律。

既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段，物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象，合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同，将物理模型分为以下五类：物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。下面我们逐个加以说明。

1. 物理对象模型――直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型 这种模型应用最为广泛，在初中物理教材中有许多很好的例子。例如：质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子，我们详细分析质点。质点，就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中，实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来，很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动，所以就可以忽略其大小和形状，而只找这个物体上的一个点作为概括，当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样，直线运动物体的运动轨迹就是一条直线，很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做，例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车，沿着航空路线飞行的客机，从比萨斜塔上下落的铁球，等等。

2. 物理条件模型――忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型 在初中物理中有：光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆，在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力，还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同，这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时，就可以把杆当成轻质杆，杠杆受到的力矩只有外力矩，这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

3. 物理过程模型――忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型 在初中物理中有：匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉，把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了，以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程，分析问题就容易多了。

4. 理想化实验――在大量实验研究的基础上，经过逻辑推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验 理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验：伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多，现在举其中的一个例子，同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来，在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知：小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动（在理想条件下的物理现象）。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论，也足以见得理想实验的强大力量。

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（1）物理对象模型 直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型

这种模型应用最广泛，在初中物理教材中有许多很好的例子。例如，质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子，我们详细分析质点。质点，就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中，实际物体的大小和形状对本问题研究的影响小到可以忽略。这样以来，很多类型的运动描述就得到化简。比如，所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为做直线运动的物体的每一部分每时每刻都在做同样的运动，所以就可以忽略其大小和形状，而只找这个物体上的一个点作为概括，当然，这个点的质量就等于物体本身的质量。这样，直线运动物体的运动轨迹就是一条直线，很容易想象和理解。很多具体例子都可以这么做，如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车，沿着航空路线飞行的客机，从比萨斜塔上下落的铁球等。

（2）物理条件模型 忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型

在初中物理中，有光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析，如简单机械里的杠杆，在初中阶段把问题往往归结到力矩的平衡上来，即动力×动力臂＝阻力×阻力臂。

动力和阻力不仅包括杆以外的物体对杠杆的作用力，还包括杆本身的重力；而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同，这样，除了杆的形状是几何规则的少数例子以外，绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决，而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者与杆自身重力的力矩相互抵消时，就可以把杆当成轻质杆，杠杆受到的力矩只有外力矩，这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

（3）物理过程模型 忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型

在初中物理中，有匀速直线运动、稳恒电流等，这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉，把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了，以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程，分析问题就容易多了。

（4）理想化实验 在大量实验研究的基础上，经过逻辑推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验

理想化方法是物理科学研究和学习中最基本、应用最广泛的方法。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验：伽利略斜面实验。伽利略斜面实验有许多，现在举其中的一个例子，同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来，在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知：小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动（在理想条件下的物理现象）。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论，也足以见得理想实验的强大力量。

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中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）13-047-01

初中物理学科已经显示出它的抽象性，学生接受起来未免有些吃力，教师可以化抽象为直观，发动学生，制作模型，利用模型的形象直观的特点，破解物理难题，开启智慧之门。一方面有利于培养并提高学生的动手动脑能力，一方面锻炼学生的思维能力。

模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中也是很常见的，对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢？又如何简单的表达它们呢？人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法，其中一个就是：在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素，抓住其本质特征，把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型，从而发现和表达物理规律。

既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段，物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象，合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同，将物理模型分为以下五类：物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。下面我们逐个加以说明。

（1）物理对象模型――直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛，在初中物理教材中有许多很好的例子。例如：质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子，我们详细分析质点。质点，就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中，实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来，很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动，所以就可以忽略其大小和形状，而只找这个物体上的一个点作为概括，当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样，直线运动物体的运动轨迹就是一条直线，很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做，例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车，沿着航空路线飞行的客机，从比萨斜塔上下落的铁球，等等。

（2）物理条件模型――忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有：光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆，在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力，还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同，这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时，就可以把杆当成轻质杆，杠杆受到的力矩只有外力矩，这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。

（3）物理过程模型――忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有：匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉，把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了，以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程，分析问题就容易多了。