摘要:物理学科的研究对象是自然界一切物质,以及自然界物体的运动,也是一门严密的理论性科学,和带有方法性质的科学。物理问题有时候相对抽象,很难理解,这就需要我们建立一些模型,帮助我们解决问题。物理模型的引入对于我们学习高中物理知识、掌握和理解物理概念、定理以及规律起着很重要的作用。 本文简单介绍高中物理学习中常见的物理模型。
关键词:高中物理;物理模型;重要的作用
正文
1.高中物理模型建立的意义
对于自然界中一些复杂事物的研究,我们要抓住这些事物的主要特点,舍去那些次要的因数,形成一种经过抽象概括的理想化“模型”。建立模型是一种有效的解决抽象问题的方法。在高中阶段的物理学习中学会建立“模型”,可以提高我们的学科素养、提升能力。构建物理模型在一定程度上简单有效的解决了物理问题,可以把纷繁复杂的物理问题简化为一个简单的物理模型,学生加深了物理知识的理解和掌握,也激发了学生学习物理的兴趣。
2.常见的物理模型
物理模型在我们高中阶段的物理学习中是一种很重要的解题方法。我们要学会用理科的思维方式,来解决一些实际比较复杂抽象的理科难题。在我们解题时,经常出现一些常规的物理模型,有斜面模型的构造、简单的天体模型构造(圆周运动)、两个物体叠加模型、轻绳(轻杆)连接体模型、传送带等等。
在高中物理知识的力学、圆周运动、电场和磁场等都会遇到对复杂斜面体体的受力分析问题,尤其在高考中经常会遇到。这时我们就需要引入斜面问题,建立斜面这个物理模型,来帮助我们理解解题。如果题目中出现的斜面是固定的,我们可以直接对斜面上的物体进行受力分析,可以用整体法和隔离法建立坐标系(正交分解法),列方程,解出我们要求解的物理量。
例题:在倾角为300的光滑斜面上有一长木板C被挡板挡住,相隔一定距离的木块A和木块B静止在木板C上。木块A的质量是木板C的2倍,木块B的质量是木板C的1.5倍,已知木板C的质量为m,两木块与木板的动摩擦因素都为 /2。当木块A以一定的初速度沿木板向上运动,在与B碰撞之前。试求:
(1)木块B和木板C加速度。 (2)木板C对木块B的摩擦力。
这是斜面模型的典型应用,滑块与斜面体模型中,我们要从物体初始状态开始分析,然后发掘出题目给出的关键条件,再运用我们学过的受力分析的方法,对物体进行分析理解。我们要学会举一反三,学会运用物理思维解决复杂的物理题。
天体问题也是我们高中物理考试中经常出现的,有二星问题、三星问题,学会构建天体模型可以很容易解决。
例如:双星模型
在天体运动中,将两颗彼此距离较近的恒星称为双星。
它们围绕两球连线上的某一点做匀速圆周运动。两星间的所受的万有引力而使它们在运动中距离保持不变。例如两颗质量不相同的恒星,质量分别为M1、M2,两星相距 L,求它们的角速度。我们可以建立如下图所示的物理模型,设 M1的轨道半径为 r1,M2 的轨道半径为 r2,由于两星绕 O 点做匀速圆周运动的角速度相同,都设为ω,根据万有引力定律有:F万有引力=F向心力
双星系统模型有它自己的特点:
(1)将两颗彼此距离较近的,两颗星绕同一点做圆周运动的行星称为双星模型。
(2)两星的轨道半径之和等于两星间的距离r1+r2=L。
(3)两星之间的万有引力提供各自的向心力,它们所做的圆周运动,我们近似看作匀速圆周运动,故所以它们的向心力大小、相等角速度、周期都相等。
3.总结
在高中的物理学习中,实际的物理现象和过程是很复杂的,我们要学会应用物理思维,实现对物理问题的简单化,学会构建物理模型,可以有效地解决问题。对于物理问题的简化,培养和训练学生想象能力、物理思维能力、以及构造模型的能力,同时也有利于学生对物理概念的理解和物理规律的掌握。在问题的解决过程中,提高自己的能力,实现我们学生的全面发展。
参考文献
[1]毕海涛 .谈轻绳、轻杆和轻弹簧三种理想模型[J]数理化学习(高三版).2013.09
[2]任子朝,陈昂.高考能力考查与内容改革创新研究[J]. 2013(10)
[3]苏曾燧.《普通物理思考题集》(第二版).高等教育出版社.1983,7.
[4]梁昆淼.《力学》(上、下册,修订版).人民教育出版社.1980.1.
论文作者:胡胜韬
论文发表刊物:《知识-力量》2019年5月上
论文发表时间:2019/3/5
标签:物理论文; 模型论文; 三星论文; 斜面论文; 木块论文; 木板论文; 双星论文; 《知识-力量》2019年5月上论文;