建立理想模型法1
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理想化模型法是一种常见的科学思维方法,用于忽略研究对象在所研究的问题中的次要因素和影响,突出其本质特征和主要特征。
其中,质点就是一种理想化模型。
在研究物体运动时,我们可能会遇到许多次要的因素,例如物体的形状、大小、密度、材料等,这些因素可能会影响我们对物体运动的观察和理解。
因此,为了更好地研究和描述物体的运动,我们可以将物体视为一个理想的点,即质点。
质点是一种理想化的模型,它忽略了物体的形状、大小、密度、材料等因素,只保留了物体在运动中的主要特征。
在这个模型中,物体的形状、大小等在运动过程中不发生变化,物体之间的相互作用和距离也可以得到简化和简化。
这样,我们可以更好地分析和理解物体的运动,以便于得到更加准确的结论。
将物体视为质点有很多好处。
首先,它可以简化运动学问题的计算和分析,因为它只关注物体的位置和速度等主要因素。
其次,它可以提高物理问题的解决效率,因为它可以忽略一些次要的因素,使得问题更加清晰和简单。
最后,它还可以帮助我们更好地理解物体的运动规律和运动学原理。
然而,质点模型也有其局限性。
首先,它忽略了物体的形状、大小等因素,这可能会影响我们对物体运动的准确描述和理解。
其次,它忽略了物体之间的相互作用和距离的影响,这可能会影响我们对物体运动规律的分析和理解。
因此,在使用质点模型时,我们需要根据具体的问题和情况来选择是否使用它。
总之,理想化模型法是一种重要的科学思维方法,质点模型是其中的一个典型例子。
通过将物体视为质点,我们可以忽略次要的因素和影响,突出物体的本质特征和主要特征,从而更好地分析和理解物体的运动。
但是,在使用质点模型时,我们需要根据具体的问题和情况来选择是否使用它。
教学信息新教师教学纵观物理学发展的历史,建立理想化模型,是简化物理学研究的重要手段。
随着物理学的发展,物理模型越来越受到人们的重视,它促进了物理规律、理论的发展,推动了物理学向新的领域扩展。
一、什么是理想化模型它是根据所研究的物理问题的需要,从客观存在的事物中抽象出来的一种简单、近似、直观的模型。
具体地说,是对事物的各个物理因素加以分析、忽略与问题无关或影响较小的因素,突出对问题起作用较大的主要因素,从而把问题简化,这一理想的抽象模型,就是理想化模型。
二、理想化模型的特征理想化模型主要具有4个特征:近似性、抽象性、局限性和相对性。
模型的近似性主要表现在任一理想化模型都是以一定的客观实体为基础,它反映了事物的主要性质。
另一方面模型与实体不同,它在实际生活中不存在,这又表现了它的抽象性。
任何理想化模型都是在一定的条件下建立起来的,离开了这一条件这一模型就不能使用.这就是理想化模型的局限性。
某个事物在不同的情况下,如同一物体在这个问题中可视为质点.而在另一间题中则不能作质点处理,这就是理想化模型的相对性。
三、建立理想化模型的原则建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素,忽略问题的次要因素。
物理学是一门自然学科,它所研究的对象、问题往往比较复杂,受诸多因素的影响。
为了使物理问题简单化,也为了便于研究分析,我们往往把研究的对象、问题简化,忽略次要的因素,抓住主要的因素,建立理想化的模型。
其次理想化的模型要根据所研究问题的需要而定,并不是不变的,把一个实际问题抽象为什么样的模型,要具体问题具体分析,即使同一研究对象,在不同的研究中也可能需要抽象成不同的模型。
解决物理问题选择模型时,要综合考虑所研究问题的目的、性质等,然后再做出选择。
四、理想化模型方法的作用1、推动物理学发展由于受人们认识水平和时代科技水平的限制,理想化模型不可能全面地反映原型,所以如果提出的理想化模型不能说明新观察到的现象,或与新的实验事实有矛盾,就需要对这个理想化模型进行补充、修正、甚至否定,提出新的理想化模型,再由实验检验。
物理模型法物理模型法篇一:在初中物理中有哪些用到理想模型法在初中物理中有哪些用到理想模型法1.光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)2.磁感线(为了研究磁场,我们引入一条线将研究的问题简化,其实这条线并不存在).3.研究肉眼观察不到的原子结构时,建立原子核式结构模型。
4.电路图是实物电路的模型。
5.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
6.研究连通器原理时用到液片模型。
物理模型法篇二:初中物理模型一、电学模型(一)模型口诀先判串联和并联,电表测量然后判;一路通底必是串,若有分支是并联;A表相当于导线,并联短路会出现;如果发现它并源,毁表毁源太凄惨;若有电器与它并,电路发生局部短;V 表可并不可串,串时相当电路断;如果发现它被串,电流为零应当然。
模型思考你想知道常用、快捷、有效、正确识别电路连接方式的四种方法吗?你会迅速、快捷、无误地判断出电路发生变化时电流表、电压表的示数如何变化吗?你能根据实验现象或者题中给出的器材,准确、有效、方便的查找到电路中发生故障的原因吗?模型归纳示图去表法正确串联电路识标电流法别并联电路电路办节点法法去元件法明晰电压表电流表测量电路部分判断部分电阻变化电流总电阻变化电压总电流变化示数部分电流、部分电压、电表示数电功、电功率故障已给出假设法判断电路故障电路图分析故障未给出短路串、并连接断路电器连接方式使用注意电表用途串、并联电路的识别方法电路连接有两种基本方法──串联与并联。
对于初学者要能够很好识别它们有点难度,下面结合串并联电路特点和实例,学习区别这两种电路的基本方法,希望对初学者有所帮助。
一、串联电路如果电路中所有的元件是逐个顺次首尾连接起来的,此电路就是串联。
我们常见装饰用的“满天星”小彩灯,就是串联的。
家用电路中的开关与它所控制的用电器之间也是串联的。
串联电路有以下一些特点:(1)电路连接特点:串联的整个电路只有一条电流的路径,各用电器依次相连,没有“分支点”。
一、学习初中物理科学方法及其基本含义1. 控制变量法:当某一物理量受到几个不同物理量的影响,为了确定各个不同物理量的影响,要控制某些量,使其固定不变,改变某一个量,看所研究的物理量与该物理量之间的关系。
如:研究液体的压强与液体密度和深度的关系。
2. 理想模型法:在用物理规律研究问题时,常需要对它们进行必要的简化,忽略次要因素,以突出主要矛盾。
用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化,便可得到一系列的物理模型。
如:电路图是实物电路的模型;力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
3. 转换法:物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量,通常用一些非常直观的现象去认识,或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法。
如:奥斯特实验可证明电流周围有磁场;扩散现象可证明分子做无规则运动。
4. 等效替代法:等效的方法是指面对一个较为复杂的问题,提出一个简单的方案或设想,而使它们的效果完全相同,将问题化难为易,求得解决。
例如:在曹冲称象中用石块等效替换大象,效果相同。
5. 类比法:根据两个(或两类)对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。
如: 用抽水机类比电源。
6. 比较法:通过观察,分析,找出研究对象的相同点和不同点,它是认识事物的一种基本方法。
如:比较发电机和电动机工作原理的异同。
7. 实验推理法:是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推想,得出结论,达到认识事物本质的目的。
如:研究物体运动状态与力的关系实验;研究声音的传播实验等。
8. 比值定义法:就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
其特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性,它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变。
如:速度、密度、压强、功率、比热容、热值等概念公式采取的都是这样的方法。
9. 归纳法:从一般性较小的前提出发,推出一般性较大的结论的推理方法叫归纳法。
一、理想模型法:为了便于想象和思考研究问题,把复杂的问题简单化,抛弃次要条件,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型。
1、为了研究光的传播引入了光线;2、为了研究磁现象引入了磁感线;3、为了研究肉眼观察不到的原子结构引入原子核式结构模型;4、为了研究液体压强引入液柱模型;5、电路图是实物电路的模型;6、匀速直线运动;7、分析连通器原理使用的“液片”;8、杠杆(由于受力的作用会引起或大或小的形变,在研究物理问题时可以忽略不计,即理想化的杠杆可以无形变)9、理想电表;10、描述力的图示、示意图。
二、理想实验法(理想推理法,科学推理法,实验+推理法):以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的逻辑推理得出结论,深刻揭示物理规律的本质,是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。
例:1、研究牛顿第一定律;2、研究真空不能传声;3、探究自然界中只存在两种电荷。
三、控制变量法:控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。
例如:1、探究浮力大小与哪些因素有关;2、探究摩擦力的大小与什么因素有关;3、探究压力的作用效果跟什么因素有关;4、研究物体的动能与质量和速度的关系;5、探究动能(或重力势能)的大小与什么因素有关;6、滑轮组的机械效率与哪些因素有关;7、研究液体的压强与液体的密度和深度的关系;8、研究弦乐器的音调与弦的松紧、长短和粗细的关系;9、研究决定电阻大小的因素;10、研究电流与电阻、电压的关系;11、研究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系;12、研究感应电流的方向跟什么因素有关;13、研究通电导体在磁场中的受力与什么因素;14、研究电磁铁的磁性与线圈的匝数和电流大小的关系;15、研究影响电动机转动快慢的因素与哪些因素有关;16、研究影响蒸发快慢的因素;17、探究不同物质的吸热能力与物质种类、质量、温度的关系。
高中物理常用的研究方法汇总一、理想模型法实际中的事物都是错综复杂的,在用物理的规律对实际中的事物进行研究时,常需要对它们进行必要的简化,忽略次要因素,以突出主要矛盾。
用这种理想化的方法将实际中的事物进行简化,便可得到一系列的物理模型。
有实体模型:质点、点电荷、轻杆、轻绳、轻弹簧、理想变压器、(3-3)液片、理想气体、(3-4)弹簧振子,单摆等;过程模型:匀速直线运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动、匀速圆周运动等。
采用模型方法对学习和研究起到了简化和纯化的作用。
但简化后的模型一定要表现出原型所反映出的特点、知识。
每种模型有限定的运用条件和运用的范围。
二、控制变量法就是把一个多因素影响某一物理量的问题,通过控制某几个因素不变,只让其中一个因素改变,从而转化为多个单一因素影响某一物理量的问题的研究方法。
这种方法在实验数据的表格上的反映为:某两次试验只有一个条件不相同,若两次试验结果不同,则与该条件有关,否则无关。
反过来,若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关,则应只使该因素不同,而其他因素均应相同。
控制变量法是中学物理中最常用的方法。
滑动摩擦力的大小与哪些因素有关;探究加速度、力和质量的关系(牛顿第二定律);导体的电阻与哪些因素有关(电阻定律);电流的热效应与哪些因素有关(焦耳定律);研究安培力大小跟哪些因素有关;研究理想气体状态变化(理想气体状态方程)等均应用了这种科学方法。
三、理想实验法(又称想象创新法,思想实验法)是在实验基础上经过概括、抽象、推理得出规律的一种研究问题的方法。
但得出的规律却又不能用实验直接验证,是科学家们为了解决科学理论中的某些难题,以原有的理论知识(如原理、定理、定律等)作为思想实验的"材料",提出解决这些难题的设想作为理想实验的目标,并在想象中给出这些实验"材料"产生"相互作用"所需要的条件,然后,按照严格的逻辑思维操作方法去"处理"这些思想实验的"材料",从而得出一系列反映客观物质规律的新原理,新定律,使科学难题得到解决,推动科学的发展。
一理想化的定义理想化方法是一种科学抽象,是研究物理学的重要方法,它根据所研究问题(一般都是十分复杂,涉及诸多因素)的需要和具体情况,确定研究对象的主要因素和次要因素,保留主要因素,忽略次要因素,排除无关干扰,从而简明扼要地揭示事物的本质。
二理想化模型的优点建立这种理想模型的目的是为了暂时忽略与当前考察不相关的因素,以及某些影响很小的次要因素,突出主要因素,借以化繁为简,以利于问题的分析、讨论,从而较方便地找出当前所研究的最基本的规律,这是一种重要的科学方法,也是物理学中常用和科学分析方法。
三理想化模型的分类理想化方法包括理想实验方法和理想模型方法。
(1)理想实验方法理想实验又叫假想实验或思想上的实验,它是人们在思想中塑造的一种理想实验,是逻辑推理的一种特殊形式,在实际中并不能进行。
伽利略用著名的理想斜面实验发现了力与运动的关系,指出运动不需要力来维持;研究电场强度时,设想在电场中放置不会引起电场改变的电荷,考查场中各点F/q的值,引入电场强度的概念。
显然上述实验是人们在思维中进行的理想过程,与实际实验相比,理想实验能更大程度地突出实验中的主要因素,得出更本质的结论。
理想实验是在大量实验与观察基础上的理想归纳,是建立在以事实为根据上的科学抽象。
(2)理想模型理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型。
(1)对象模型:用来代替研究对象实体的理想化模型,如质点、弹簧振子、单摆、理想气体、点电荷、理想变压器、点光源、光线、薄透镜以及关于原子结构的卢瑟福模型、玻尔模型等都属于对象模型。
是对实物的一种理想简化。
(2)条件模型:把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型。
如光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强磁场都属于条件模型。
是对相关环境的一种理想简化。
(3)过程模型:实际的物理过程都是诸多因素作用的结果,忽略次要因素的作用,只考虑主要因素引起的变化过程叫做过程模型。
是对干扰因素的一种简化。
物理方法专题物理方法是在研究物理现象得出规律的过程中体现出来的,主要有类比法、等效替代法、假设法、控制变量法、建立理想模型法、转换法、理想实验法或科学推理法等。
如控制变量法:在研究问题时,只让其中一个因素(即变量)变化,而保持其他因素不变(如探究I 与U、R 的关系、探究蒸发与什么因素有关)。
等效替代法(如求合力、求总电阻),模型法(如原子的核式结构模型、磁感线,光线),类比法(如电流与水流、电压与水压)。
转换法(电流表的原理,用温度计测温度,小磁场检验磁场 ,用平面镜观察微小形变)1、在物理实验中,经常要进行多次测量,其目的有两个:一是为了减小误差;二是为了寻找规律。
在测量电功率的实验中,多次测量的目的是_______;在测量物体长度的实验中,多次测量的目的是_______。
2、在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法,通常称之为理想实验法或科学推理法,如牛顿第一定律的得出就是采用了这种方法。
下列研究过程中也采用了这一方法的是A.探究影响压力作用效果的因素 B.探究平面镜成像的特点C.用小磁针研究磁场方向 D.研究真空不能传声3、下列关于科学方法的说法中,错误的是:A、为研究光现象,引入“光线”描述光的传播路径和方向,这是模型法B、噪声对人的身心健康会造成危害,科学家却能利用噪声来除草,这是缺点利用法C、根据加快蒸发的方法,想到减慢蒸发的方法,这是逆向思维法D、制作滑动变阻器时,发现导线太长而采取缠绕的方式,这是换元法4、体育课掷铅球活动后,同学们对“铅球”的制作材料进行讨论,有同学认为“铅球”是铁制的并从实验室借来磁铁吸一下.“吸一下”这一过程属于科学探究中的A.提问B.猜想C.实验D.得出结论5、在物理实验中,通常要进行多次实验,如:①“研究凸透镜成像”时要多次改变物距找像;②“测量物体长度”时多次测量;③“研究并联电路电流规律”时换用不同灯泡多测几组数据;④“用电压表、电流表测电阻”,测量多组电压和电流值.其中属于从不同情况下探究普遍规律的多次实验是A.①②B.②③ C.①④ D.①③6、我们在学习物理知识过程中也学到了许多科学方法,例如:①用合力表示作用在一个物体上的两个力;②用磁感线描述磁场;③在实验事实的基础上,经过科学推理得出牛顿第一定律;④用总电阻表示同一段电路上并联的两个电阻⑤借助水压学习电压。
初中物理建立理想模型法简介
王台中学王建国
百度+自己的总结,请有选择地参考。
把复杂问题简单化,摒弃次要条件,抓住主要因素,只考虑起决定作用的主要因素,对实际问题进行理想化处理,构建理想化的物理模型,这是一种重要的物理思想。
在此基础上,有时为了更加形象地描述所要研究的物理现象、物理问题,还需要引入一些虚拟的内容,借此来形象、直观地表述物理情景。
题型分为两类
一、理想模型是从无到有建立的,例子如下
※光线、磁感线都是虚拟假定出来的,但它们却直观、形象地表述物理情境与事实,方便地解决问题。
通过磁感线研究磁场的分布,通过光线研究光的传播路径和方向。
(光的性质波动性、粒子性、沿直线传播)(磁场的性质:对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用)
※电路图。
(电路的一些性质:电流按照从电源正极流出通过外部电路流回负极、流过用电器会做功、电流有大小、导线有粗细、)
※匀速直线运动,就是一种理想模型。
在生活实际中严格的匀速直线运动是无法找到的,但有很多的运动情形都近似于匀速直线运动,按匀速直线运动来处理,大大简化了难题,得到的结果又具有极高的精度,在允许的误差范围内与实际相吻合。
(运动物体方向和快慢随时间发生变化)
※杠杆也是一种理想模型,杠杆在实际使用时,由于受力的作用,都会引起或大或小的形变,可忽略不计,因此,我们就把杠杆理相化,认为它无形变。
(物体有形状,硬棒,能绕固定点转动)
※原子核式结构模型
※力的示意图或力的图示
二、把实际物体看作已建立的实体模型
※斜拉索式大桥看作是杠杆模型。
(抓住的主要因素:硬、能绕固定点转动。
)※汛期,江河中的水有时会透过大坝下的底层从坝外的地面冒出来,形成“管涌”,“管涌”的物理模型是连通器。
(抓住的主要因素:上部开口,底部连通)※水面看作镜面(抓住的主要因素:表面光滑)
考题往往问抓住了什么主要因素,忽略了什么次要因素,该如何回答呢?
答:主要因素就是该模型的定义,次要因素自己想。
你可以把问题改一改,就可以看出主、次要因素,例如改成:哪些物体还可以看作某某模型?这些物体的共同特征就是主要因素,不同特征就是次要因素。
某高人对高中物理的基本理想化模型分类
(1)实体理想化模型:质点,轻杆,轻绳,轻弹簧,点电荷,弹簧振子,单摆,理想气体,点光源,光滑轨道,匀强电场,匀强磁场,理想变压器等;
(2).过程化理想模型:匀速直线运动,匀变速直线运动,平抛运动,匀速圆周运动,简谐运动,等温变化,等压变化等;
(3)形象化理想模型:电场线,磁场线,等势面等;
(4)理想化结构模型:原子核式结构,氢原子能级等。