理想化模型

“理想模型”方法在中学物理中的作用陈利华“理想模型”方法是物理学中研究事物的方法之一，它贯穿了整个中学物理，并在教学中发挥了重要作用。

一理想模型客观世界中物体间的相互作用相当复杂，进行物理研究时我们不可能面面俱到，在分析和研究物理现象时，为了研究问题的需要，我们常常忽略物理过程中的次要因素，抓住主要矛盾，抽象概括出“理想实体模型”、“过程理想模型”、“理想实验模型”等模型，使研究的问题得以简化，据此导出的规律能根实际物理问题相吻合或较好的吻合。

在教学实践中，使学生能深刻体会这种思维方法将有利于他们迅速把握解题方向。

通常物理理想模型包括：1．实体模型物理中的某些客观实体，如质点，舍去和忽略形状、大小、转动等性能，突出它具有所处位置和质量的特征，用一个有质量的点来描绘，这是对实际物体的简化，类似的实体模型，如：刚体、完全弹性体、理想气体、点电荷、薄透镜、弹簧振子、光滑平面（或斜面）、单摆、理想电表、理想变压器等等，都是属于将物体本身理想化，另外还有一些，如“光源、光线、电场线、磁感线等是属于人们根据它们的物理性质，用理想化的图形来模拟的概念。

2．过程理想模型实际的物理过程涉及的变量很多，一般比较复杂，为使过程简化，对于那些变化很小的物理量X,可以视为恒量，就可以得到理想化的物理过程。

如：匀速直线运动（V=S量）、匀变速直线运动（a= 恒量）、匀速圆周运动（量）、等温变化（丁=恒量）……等等，这些运动在实际当中是不存在的, 而是经过抽象的, 理想化的物理过程, 但是,据此研究而得出的规律与许多实际物理过程能较好的吻合,或在此基础上略加修正也能较好的吻合。

当我们计算飞机航程、时间和速度的关系时,就可以用匀速直线运动的公式进行计算,当近似地讨论地球公转运动时,我们可以用匀速圆周运动的有关公式,如果不用这种理想化的思维方式,即使最简单的物理过程都很难分析清楚,更不要说复杂的运动了。

3. 理想实验理想实验又叫思想实验,是揭示自然规律的科学方法之一。

高中物理思想方法总结1.微元法与极限法它本是高等数学中的知识领域问题,但在高中物理中只是思想方法领域的问题。

在高中也根本不可能把具体知识体系教给学生,但作为思想方法,它的地位反而更高。

虽然对问题的分析都是定性的,却反应了思维的质量和深度。

在处理匀变速直线运动的位移、瞬时速度,曲线运动速度方向、万有引力由“质点”向“大的物体”过渡、变力做功,等等,要大力向学生渲染这种思想方法。

2.隔离法除前面提到的对物体系统进行隔离的例子,还有对问题的过程或问题性质进行隔离的思想方法问题。

例如我们把电源隔离成无阻理想电源和电阻串联的两部分；把碰撞问题分隔成纯粹碰撞阶段和纯粹运动阶段──很多教师说“碰撞瞬间完成,还没来得及运动,忽略其位移”,其实这话不严密：不是没位移,而是把位移成分（哪怕很微小的位移）在运动阶段中体现了。

再如,在讨论卫星运行中的变轨问题时,往往分隔成变速、变轨,再变速、稳定在另一轨道等等几个理想段,实际中这些过程并不是界限分明分阶段进行的,而是交融在一起、伴随在一起的。

隔离法的运用,不是忽略了什么,也不是允许了什么误差,而是思维的一种方法与技巧。

运用这种方法,研究的结果是精确的。

3.忽略次要因素思想很多学生在讨论问题时,有两个误区：一是看问题不全面,类似的如电路中的功率等于电压与电流二者的积,电压增大为原来二倍时,有的学生就说功率就变为原来二倍；二是不知道多个因素影响中,需要忽略无穷小的和次要的因素。

例如随温度的增加导体的电阻究竟增加还是减小？再如在研究光学的成像时不用考虑色散、在研究干涉问题时不考虑衍射影响、在研究声速时不考虑温度影响等。

对此,应该让学生归纳出理性化的思绪：第一,精确度方面。

例如,研究铁球的自由落体运动,不做精确测量时,不考虑空气阻力。

但要进行精确研究,即便下落的是铁球,也要考虑空气阻力。

第二,在关注点方面。

例如还是铁球下落,看你关注的是什么。

如果你关注的是空气阻力影响,就不能忽略空气阻力。

理想化模型在高中教学中的应用摘要：本文简要介绍了理想化模型及其分类，并回顾了物理各学科中常见的、典型的理想化模型，在此基础上讨论了建立模型的一般方法和在应用中应该注意的几点问题。

理想化模型虽然也有一定的局限性，但是它在自然科学研究中却有着非常重要的作用。

尤其对学生物理思维的培养具有重要的作用。

关键词：理想化模型；实物模型；因素；本质中图分类号：g632 文献标识码：b 文章编号：1002-7661（2013）19-189-01物理学的发展和物理教育大都是建立在理想化模型基础上，物理学中理想化模型的研究对推动物理学的发展和物理教学起着不可替代的重要作用。

一、引言物理学所研究的是自然界最普遍的物质运动现象，是研究物质的一切最基本、最普遍的运动形态和物质各层次的结构相互作用和运动的基本规律的科学。

物质在运动变化过程中往往要受到其自身和周围环境中其他各种复杂因素的影响或制约。

而在研究实际问题时，如果不加分析地把所有因素都考虑进去，那么势必增加问题研究的难度。

因此，人们常常遵循化繁为简的原则，有意识地突出研究对象的主要因素，忽略次要因素或无关紧要因素的干扰，抽象出能反映事物本质的理想化模型。

理想化模型它能保留对研究问题起决定影响的主要因素，建立科学的抽象模型，清晰地反映被研究问题的本质特征，呈现问题所包含的主要矛盾，便于我们分析和发现物质运动的主要规律。

物理化模型最明显的作用是对所研究的物理问题的处理极度的简化和纯化。

从模型得出的结果与客观实际又不会发生大的偏差，对于复杂的物理学问题，先研究它的物理模型，然后，将其研究结果加以修正，便于实际对象的本质相符合。

二、什么是理想化模型所谓理想化模型，就是为了便于研究问题而建立的一种高度抽象的理想化的形态。

“理想化模型”都不是实际存在的东西，但“理想化模型”并不是不可捉摸的。

作为抽象模型的结果，它是对客观事物的一种反映。

客观存在的复杂事物包含许多矛盾，因而具有多方面的特性，但在一定场合，一定条件下，必有一种是主要矛盾或主要特征，完全地忽略了其他方面的矛盾和特性。

高中物理理想模型（1）对象模型：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（2）条件模型：光滑表面、轻杆、轻绳、均匀介质、匀强电场和匀强磁场（3）过程模型：在空气中自由下落的物体，在高度不大时，空气的作用忽略不计时，可抽象为自由落体运动；另外匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、简谐振动、弹性碰撞、等温过程、绝热过程、稳恒电流.理想化模型是一种科学抽象，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。

理想模型分类：1、对象模型。

2、条件模型。

3、过程模型。

1. 质点质点不一定是很小的物体﹐只要物体的形状和大小在所研究的问题中属于无关因素或次要因素﹐即物体的形状和大小在所研究的问题中影响很小时﹐物体就能被看作质点。

它注重的是在研究运动和受力时物体对系统的影响，忽略一些复杂但无关的因素。

2. 匀速直线运动⑴一个物体在受到两个或两个以上力的作用时，如果能保持静止或匀速直线运动，我们就说物体处于平衡状态。

⑵不能从数学角度把公式s=vt理解成物体运动的速度与路程成正比，与时间成反比。

匀速直线运动的特点是瞬时速度的大小和方向都保持不变，加速度为零，是一种理想化的运动。

⑶带电粒子受恒力和洛仑兹力共同作用下运动时，只要是直线运动，一定是匀速直线运动。

（原因：像F洛这样的力会随速度的变化而变化，即速度直接影响合力，合力又直接影响加速度，即影响运动方向。

）3. 平抛运动⑴运动时间只由高度决定。

⑵水平位移和落地速度由高度和初速度决定。

⑶在任意相等的时间里，速度的变化量相等,方向也相同. 是加速度大小，方向不变的曲线运动⑷任意时刻，速度偏向角的正切等于位移偏向角正切的两倍。

⑸任意时刻，速度矢量的反向延长线必过水平位移的中点。

物理学中常用的理想化模型作者：谭伦明来源：《新课程学习·上》2013年第04期摘要：构建理想化模型是物理教学研究中的常用方法。

在处理实际问题中，如何构建模型的方法和对中学阶段常见物理模型的种类的了解，是处理问题的关键，怎样建立模型才能最接近于实际效果，这是解答物理实际问题的重要思路。

做好这些将会对物理教学起到事半功倍的作用。

关键词：理想化模型；常见模型种类；碰撞模型所谓理想化，就是借助于抽象和虚构一些与讨论问题相关的、同现实客体相结合的、但又不具有现实客体的其他各种复杂性的理想客体，并以他们来代替现实客体而进行研究的一种科学方法。

理想化方法是物理教学和研究的一种最基本也是最常用的一种方法，没有理想化就没有现代物理学，而客观世界的复杂性、多样性和统一性也需要理想化的观点。

在现实生活和学习中，实际问题往往是很复杂的，其中，包含一些非本质的枝节，对于某些具体问题来说，事物的各种特性中，有的属于本质特性，有的则属于非本质的特性；影响事物的各种因素中，有的属于主要因素，有的则属于次要因素；有的对事物的发展起决定作用，处于被支配的地位。

物理模型就是把实际问题理想化，先略去一些次要因素，而突出其主要因素，这样我们就可以得到一些简要的物理规律。

高中物理教学中理想化模型的应用十分广泛，无论是作为研究对象的物体、物体运动的变化，还是物体所处的环境和条件，都是以各种理想化的形式而出现的，它们都是从实际问题抽象出来的理想化的问题。

所以，我们在教学中应当对物理课本、习题、考试中所涉及的理想化模型都应该有一个清晰的认识，理解为什么必须对这些问题进行这样或那样的理想化处理，在什么条件下这些理想化的处理才是最有效的。

下面是我总结的中学物理教学、复习备考中常见的几种理想化模型。

一、质点模型在中学物理课本中，将一些物体看成质点就是在某些情况下，我们可以忽略物体的大小和形状，而突出“物体具有质量”这个要素，把它简化为一个有质量的物质点，这样的点称为质点；在另外一些情况下，我们虽然不能忽略物体的大小和形状，但是，可以用其上任意一点的运动来代替整个物体的运动，于是整个物体的运动也可以简化为一个点的运动，把物体的质量赋予这个点，它也就成了一个质点。

mbti分类的理想化模型(原著详见荣格分类学2011-12-21 15:42:54扯到具体而琐碎的东西之前，要扯一下人脑，人脑具有层级结构，这与功能的趋向不谋而合。

它们不断增加。

简单图示。

sntf本质相同。

就像端点。

sn感觉知觉。

一个由外向内的方向。

有些人喜欢的外端点，有些人喜欢内端点。

同方向的不断增加导致喜好上的矛盾。

但是其实是相同结构。

t神马的。

理智感也是一种感所以可以说每个功能都有拆分，组合，发现，排除的能力。

这些都只是深加工的过程。

可以简单概括为人类意图在不断发现和解构世界结构的同时建立自身结构或者人类了解世界的方式是层次结构的。

貌似记忆从自我认知开始。

而一个已知是，脑的基础是输入-输出互换的可循环反馈回路机制。

即经验。

最开始一定是非常表面而具体，直观的。

比如：老虎+靠近=死亡=恐惧=远离。

下一阶段：吃掉小羊=舒适满足=没有羊群=幼儿死亡=痛苦=不吃小羊。

这时识别信号的设置不是一个问题。

且这必然是低级区域功能，而发现整体关系的能力显然是更高级的脑层以及使用条件更多。

识别信号也将更加困难。

而随着信息的不断增加，对错的判断显然要难了一些。

已知人不断组合信息和吸收信息。

另外已知语言与免得能力有关，如何已知？若已知可信，那么，人类语言是否代表某种自然结构？或者人类语言不过是一堆经验的综合？以及非已自我完备的自我完备趋势并将永不能自我完备？（后面的二个问号是给认为能从人的自然语言中发现更根本的客观规律的某些）而人的意识脱离身体究竟是氯胺酮还是潜意识信息传达还是神马？但意识必然是更高级而固定的东西。

一小说里说，神是恒定的一股思维。

但是若是方向则不可能达到固定。

只能是趋向无穷近。

不过最近貌似发现了返老还童的细菌神马的。

I的功能主要特征：固定性，精确化，一致性，拆分和注意力集中于内的趋势。

E的功能的主要特征：灵活性，扩大化，整合性，堆积和注意力发散于外的趋势。

E功能依靠I功能提供的内部结构进行选择。

I功能依靠E功能提供的外部组成完善结构。

理想化认知模型与制约转喻思维的认知因素一、引言转喻研究与大量的隐喻研究相比是很少的。

古希腊哲学家亚里士多德在《修辞学》中把转喻归纳到隐喻的概念之中。

传统修辞学把转喻和隐喻看成是一种修辞现象，是人们在交际中惯用的装饰。

自20世纪80年代以来，转喻和隐喻被认知语言学看作是人类重要的思维方式，在组织语言、思维和行为中起重要作用，是人类认识客观世界的重要手段。

在转喻和隐喻的关系上，有些学者认为，转喻比隐喻更具有本原性，即语言本质上是转喻的。

本文试图考察理想化认知模型与转喻的关系并分析制约转喻思维的认知因素。

二、转喻与理想化认知模型理想化认知模型是Lakoff(1987)认知理论中的重要术语。

理想化认知模型(Idealized Cognitive Models, 简称ICM)是指人们在认识事物、了解世界时所形成的知识组织和表征模式。

它不是客观存在的，而是人类创造的复杂概念结构。

其特点有：(1)人类是通过ICM来组织知识结构的，每个ICM都是复杂的结构整体，具有格式塔结构；(2)ICM并不一定如是地反映现实，它是对一些背景假设的高度简化；(3)ICM不仅包括某个特定领域的百科知识，也包括该领域所处的文化、习俗等。

以此为基础，Kovecses和Radden提出了一套“转喻生成关系”，转喻的生成取决于两个概念结构：整体ICM与各部分和同一ICM中的部分与部分,并根据这两个概念结构将转喻分为两大类：整体与部分及整体的部分之间互换而产生的转喻。

（一）整体ICM与部分的转喻整体与部分的转喻关系是以事物及其部分之间的关系来实现的。

认知语言学认为，无论是物理的或是心理的事物，都具有格式塔结构，表现为边界清楚，内部由部分组成。

1.事物与部分之间的转喻。

事物大都是由部分组成的整体，所以事物整体和组成部分在人脑中形成一个认知框架，可以相互转指。

事物的整体转喻部分，如：John hit my back.“约翰”转喻“约翰的拳头”。

模块要点回眸——精讲·精析·精练27点第1点洞悉“理想化模型”内涵，理解质点概念1．“理想化模型”的四个要点(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或为研究问题方便而进行的一种科学的抽象，实际并不存在．(2)“理想化模型”是突出问题的主要因素，忽略次要因素而建立的“物理模型”．(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映．(4)引入“理想化模型”，可以使问题的处理大为简化而又不会发生大的偏差．2．质点(1)定义：用来代替物体的有质量的物质点叫做质点．(2)对质点的理解①质点是一个理想化的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似反映，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问题得到了简化．②质点不同于几何学中的点，它具有质量，不占有空间；而几何学中的点只表示空间位置．(3)物体看成质点的条件物体的大小、形状对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．如地球非常大，但地球绕太阳公转时，地球的大小与日地间距相比就变成了次要因素，我们完全可以把地球当做质点来看待；但在研究地球自转时，或者研究地球上不同区域季节的变化、昼夜长短的变化时，就不能把地球看成质点了．对点例题(多选)下列关于物体是否可以看做质点的说法正确的有()A．研究奥运游泳冠军孙杨的游泳技术时，孙杨不能看做质点B．研究飞行中的直升飞机上的螺旋桨的转动情况时，直升飞机可以看做质点C．观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，可以把航空母舰看做质点D．在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点解题指导研究奥运游泳冠军孙杨的游泳技术时，是有不同的动作的，所以此时的孙杨不能看做质点，所以A正确；研究直升飞机上螺旋桨的转动情况时，不可以把直升飞机看做质点，否则就无转动可言，所以B错误；观察航空母舰上的舰载飞机起飞时，航空母舰的大小不能忽略，不能看做质点，故C错误；在作战地图上确定航空母舰的准确位置时，可以把航空母舰看做质点，故D正确．答案AD误区警示在质点概念的判断中应注意以下四个方面的误区：(1)关键词错误，是“在一定条件下物体可以被看成质点”而不是“物体是质点”．(2)同一个物体在某个物理情景中可以被看成质点，而在其他的物理情景中不一定可以被看成质点．(3)物体能否被看成质点与物体的大小无关，并不是大的物体不能被看成质点而小的物体就一定能被看成质点．(4)“质点”不同于几何中的“点”，质点有质量而几何中的点没有质量．1．第二届夏季青年奥林匹克运动会于2014年8月在南京举行，青奥会比赛在三大场馆区的15个不同的竞赛场馆进行26个项目的比赛，在考查下列运动员的比赛成绩时，可视为质点的是()答案 A2．关于质点，下列说法正确的是()A．体积很小的物体都可以被看成质点B．质量很小的物体都可以被看成质点C．研究汽车通过某一路标的时间时可以把汽车看成质点D．计算汽车从北京开往上海的时间时可以把汽车看成质点答案 D。

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。

理想化模型在高中物理教学中的应用摘要：构建理想化模型是处理物理问题常用的方法。

在处理实际问题过程中，如何构建模型最接近于实际效果，是处理问题的关键.通过习题分析，了解构建模型的具体思路和方法，能起到事半功倍的作用。

关键词：物理模型理想化模型模型方法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,受诸多因素的影响有的是主要因素,有的是次要因素。

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。

例如我们研究列车从西宁开往北京的运行时间这类问题时,由于列车的长度比西宁到北京的距离小得多,这时我们可以不考虑列车的长度,把列车可看做质点。

即质点的实际物体的一种抽象,是理想化的物理模型。

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。

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。