关于物理模型在高中物理教学中的讨论论文

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1、关于物理模型在高中物理教学中的讨论论文.freel=ρSvΔt。举例说明：人的心脏每跳一次大约输送8×1的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值约为1.5×10Pa，心跳约每分钟70次。据此估测心脏的平均功率约为多少瓦？分析如下：对该问题的解决不能只停留在原有的情景上，而应将问题转换成我们熟悉的问题来解决，即通过认真读题后，把实际问题加工改造成相关的物理模型来处理。如图3所示，将心脏每跳动一次输送的那部分血液视为一长为L，横截面积为S的液柱。血液柱受到心脏的推力为F，每次心脏推动液柱前进

2、的位移为L。由压强公式P=FS可知，心脏每跳动一次，推动血液做的功为：Ｗ=FL=PSL=PV其中V为心脏跳动一次输送血液的体积。因心脏每分钟跳动n=70次，故心脏的平均功率应为：P=nW/t=70W/t=1.4W。2.电荷柱体微元模型类似于质量柱体微元的建立，对于速度v定向连续移动的电荷（导体中传导电流或真空中电流），也可以在v方向选取一横截面积为S的柱体微元，则Δt时间内通过S截面的电量即为以vΔt为高、S为底面积的柱体微元中的电荷的电量。柱体微元电荷表达式为：ΔQ=NeSvΔt。其中N为单位体积中

3、的自由电子数，e为电子电量。举例说明：设导线横截面积为S，其中单位体积内的自由电子数为N。在电压作用下，自由电子定向移动速度为v。试求导线中的电流强度。分析如下：在Δt时间内取一段长vΔt的导线为研究对象，则在Δt时间内流过S截面的电为ΔQ=NeSvΔt由电流强度定义I=ΔQ/Δt及上式得：I=NeSv，此式即为电流强度的微观表式。对于重要的物理模型，我们在教学过程中要让学生理解透彻，同时逐渐学会将实际问题转化为物理模型的本领，从而提高学习能力。在高中物理教学中运用物理模型教学法，对于学生学习物理知识

4、具有很大的指导作用，具体体现在以下几个方面。（1）有利于学生形成清晰的物理概念。物理概念是反映物理现象和过程的本质属性的思维形式，是物理事实的抽象，这不仅是物理基础理论知识的一个重要组成部分，而且是构成物理规律和公式的理论基础，物理概念中有相当一部分是以模型的形式出现（概念模型）。它们是物理现象和事实抽象出来的，用来表征物质属性和描述物质运动状态的。学生对物理模型这个科学方法的精髓是否领会，直接影响他对有关概念的理解、掌握和运用，影响对物理知识整个大厦的构建，因为概念是构建这个大厦的基石。（2）有利学

5、生对物理规律的正确理解。物理规律是物理知识的骨架，是物理学的核心的内容。物理学中所总结出的反映运动变化的规律实质上就是物理模型的运动变化规律，从研究的主体对象到研究的过程无不体现模型观点和方法。物理规律的教学过程实质上是帮助学生学习物理模型，运用物理模型，有助于学生对物理规律的深刻理解，有利于学生对物理意义领会，准确把握物理规律的成立条件和适用范围。（3）有利于学生解决实际问题。每一个具体的物理问题所描述的物理现象或过程都对应着一定的物理模型，要解决问题必须要对对象进行抽象简化和近似处理，以建立起一个

6、合适的物理模型，若模型建立起来了，就等于已经揭开了掩盖着物理现象和过程本质的面纱，必要时再用等效、类比等方法将问题进行异形处理（异化构建模型），问题就迎刃而解了。在当前教育界把培养学生的创新能力和实践能力作为素质教育主旋律的大背景下，以及国外物理教育改革的方向，我国的物理教学也将更多地面向科学、技术和社会。因此，在中学物理的教学中要有意识地向学生渗透和灌输物理模型的思想，培养学生的学习和掌握物理模型的能力。这不仅是学好物理书本知识的客观需要，而且是素质教育的必然走向。