中学物理中的理想化方法

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中学物理中的理想化方法

作者：李随峰

来源：《读写算·教研版》2013年第17期

摘要：理想化方法是中学物理中重要的研究方法，核心内容是舍弃次要的，非本质因

素，抓住主要因素。从而使所研究的问题简单明了，便于分析和研究。在中学物理里面主要体现在四个方面，理想化物理模型、理想化物理过程、理想化实验、和理想化条件。

关键词：理想化方法；理想化物理模型；理想化实验；理想化条件

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2013）17-100-01

理想化方法是指舍弃次要非本质因素，突出主要因素，对现实进行高度抽象和概括的处理方法。在中学物理学习中有着重要的意义。

人们对物理现象进行研究时，经常会发现要研究对象的一些性质对过程及其最终结果具有决定性的影响，而另外的一些性质则只起次要的、非决定性作用。这时就可以在观察和实验的基础上，运用抽象思维能力，抓住主要因素，忽略次要因素，使研究对象形式化、纯粹化，这就是理想化的方法。

各种形式的物理现象处于广泛的联系之中，物理研究对象受很多因素的影响，在一定条件下利用理想化方法可以把次要因素撇开，抓住它的主要因素。从而化繁为简，抓住事物的本质，使物理问题更加简单明了。理想化方法来源于人们对物理运动的研究的实践，是以物理真相的相对性和人们对事物认识的阶段性为基础的。它的具体应用，决定于研究对象的实际情况，受特定的研究范围和条件的制约。例如，物体处于永恒的运动中，但在一定条件下又可以把它看作是“静止的”；又如在一般研究人造卫星绕地球运动情况时，就不必考虑二物体自身运动问题（例如地球的自转）。在具体问题中，应该考虑什么因素，舍弃什么因素，是随研究对象的实际情况、研究范围的改变而改变的。例如大炮发射炮弹，如果只研究炮弹的运动轨迹，可以把炮弹当作质点来处理；如果要研究炮弹如何击穿钢板、钢板和炮弹的弹性塑性都必须进行考虑。

在中学物理学研究中，理想化方法被广泛应用。它的主要作用反映在以下几个方面。

一、理想化物理模型

在物理研究中，有些研究对象的范围和条件很接近理想状态，将研究对象理想化，建立理想化模型，从而使整个过程和现象更加纯粹简单，由此总结出的特性和规律与客观实际较为接近，而误差在具体应用中可以忽略。中学物理里面质点、理想气体、理想流体、点电荷等都是理想化模型的典型例子。通过这些理想化物理模型，是我们能够尽快地抓住物理现象的实质进行研究和学习。牛顿在万有引力定律的发现过程中把太阳、行星、地球、月亮以及地球都简化