浅析模型在物理学中的运用(2)
时间:2019-02-18 21:24 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
像这样，为了便于分析和解决问题，把实际问题中的复杂的、抽象的物理问题简化为简单的、具体的物理问题，从而构建的简化事物就叫做物理模型[3]。而很多伟大的物理学家就是通过这种构建物理模型的方法，解决了一个个复杂的、抽象的物理问题，推进了物理学的进步与发展。 1. 简述物理学中常见的物理模型 物理模型的分类：论述了物理模型的分类体系，详细的给出了每种物理模型的定义，并分析了它们的特点、应用，将物理模型清晰的展现在我们面前[4]。 在我们面对不同的物理问题是，我们要能懂得去选择，要能快速准确的去操作这些模型，并在对待实际的物理问题时，能过达到灵活的且变通的运用。 通过对物理模型概念的理解，我们人为的对物理学中的各种模型进行大量的归纳与总结得出物理学中模型主要分为三类：实体的物理模型、理想的物理模型、理论的物理模型[5]。 1.1 实体物理模型 实体的物理模型是对所研究的物质进行缩小或放大，从而简化繁杂的研究对象,突出与我们所要研究物质的工作原理相关的主要部分,得到与物质原型在所研究方面的相似的实际模型[6]。 例如对地球和月亮进行研究时，我们不是仅仅依靠用天体望眼镜对它们进行观察而得出它们之间的各种数据和理论的。我们可以把它们之间的各种比例和特性，将它们等同于一个实体模型，制作出各种适合的模型，然后根据制作的模型去研究它们之间的各种关系。还有天体模型、平面镜成像模型等一些用实际物体去代替那些不易研究的物体也是如此。我们可以运用这些模型，让学生这些物理模型有更深入的了解。 1.2 理想物理模型 理想模型是当我们要定向的去研究某一个因素对所要研究的对象的影响时,我们会遇到许多除了这个因素以外的其他因素,而且这些影响因素对我们所要研究的对象也会产生很大的影响。这时我们可以忽略那些影响不是太大的次要因素或者控制那些主要的影响因素，达到控制变量的效果。但是在实际环境情况下，这种状态是无法实现的，在现实条件中，你无法忽略其它的影响因素,也不能彻底地忽略它们对研究对象的影响，但是我们为了能够定向的去研究这一因素,我们便要设想忽略其它因素,这种处理研究问题的方法就叫做理想模型法[7]。这就是根据所研究对象和问题的特点，舍弃次要的、忽略非本质的影响因素，从而抓住那些主要的、本质的影响因素，建立起一个简单的、具体的研究对象。例如：第一、将物质本身理想化的物理模型。如在对汽车的运动进行研究时，我们往往把汽车本身看成一个点，从而去研究它的运动情况。第二、将物质本身的结构理想化的物理模型。如在研究一块磁铁周围的磁场强度时，我们采用一种虚拟的线把磁铁周围的磁场强度刻画出来，从而去研究它自身的其它属性。第三、将物质的运动变化过程理想化的物理模型。如我们估算从一棵梨树上掉下来的梨，从树上到落地所用的时间，我们就要梨从掉落到落地的过程看成一个近似没有空气阻力的理想过程，在运用自由加速度去估算出时间。第四、将物质所处的环境和条件理想化的物理模型。如在我们研究一个有活塞的气缸内的压强与外界气压有什么联系的时候，我们往往忽略活塞与气缸之间的阻力，把它看成是光滑无摩擦的，从而便于研究。 (责任编辑：qin) |