【摘要】随着高考改革的不断深入,高考物理试题注重科学思维能力和物理思维方法的考查,命题从知识立意向能力立意转变,本文试从几个角度来探讨如何在高考物理的实际情景中正确建立物理模型。
　　【关键词】高考物理；物理模型；建模
　　从物理学的角度来看，构建模型就是将我们要研究的物理对象、条件或物理过程通过抽象化、理想化、简化和类比等方法形成物理模型，简称“建模”。建模是解决物理问题的重要而又基本的科学思维方法，通过对物理现象或过程进行“去伪存真”、“去次取主”、“化繁为简”的处理，从而寻找出反映物理现象或物理过程的内在本质及规律实现认识问题的目的。
　　本文试从几个角度来探讨如何在高考物理的实际情景中正确建立物理模型方法。
　　一、用类比方法构建物理模型
　　在物理学的研究中，人们发现有许多物理现象，他们彼此之间存在着许多相同或相似的物理属性，由此，人们推测他们之间也存在着一些另外的物理属性，从而建立起相应的物理模型，既由原型A（未知）与原型B（已知）类似推测原型A的模型A′与原型B的模型B′也类似。
　　例1、在节日的晚上，大城市都会打开探照灯来增加节日的气氛。假设某城市上空有一水平云层，探照灯离云层的竖直高度为h，开始时光束竖直向上射出，现使光束（假定光束不会发散）在竖直平面以角速度ω匀速旋转，当从开始旋转30°时(图1)射到水平云层上的亮斑的速度多大？
　　【剖析】本题看似一光学题，但实质上是一力学题。通过类比，可发现与力学中的原型（图2）有着惊人的相似规律。
　　【解析】设光斑沿水平云层的实际速度为V，由运动的合成与分解规律，将V分解成如图3所示：
　　V为沿光束方向上的分速度，V是垂直光束方向上的分速度；
　　【评析】用联系的观点，灵活、巧妙移植相近物理模型，用等效的方法把握问题的本质和规律，可以达到“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村”的境界。
　　二、用理想化方法构建物理模型
　　理想化方法是构建物理模型最主要的一种方法，通过对要研究的物理现象加以简化，抓住主要因素，忽略次要因素，即将其理想化，找出他们在理想状况下所遵循的基本规律，并构建出相应的物理模型。
　　例2、(2004高考理综III，第23题)一水平放置的水管，距地面高h＝l.8m，管内横截面积S＝2.0cm。有水从管口处以不变的速度v＝2.0m/s源源不断地沿水平方向射出，设出口处横截面上各处水的速度都相同，并假设水流在空中不散开。取重力加速度g＝10m／s，不计空气阻力。求水流稳定后在空中有多少立方米的水。
　　【剖析】
　　实际问题物理模型
　　研究对象：连续不断的水流 实体模型：质点
　　 简化（一小段一小段的水）
　　研究条件：不计空气阻力条件模型：只受重力
　　研究过程：沿水平方向射出直到地面过程模型：平抛运动
　　【解析】以t表示由管口处落到地面所用时间
　　 单位时间里面喷出的水量为
　　 空中水的总量应为
　　【评析】这是一个涉及连续体（流体）的实际问题，通过简化把水流抽象成质点模型，再应用相应规律解得问题。但要注意在模型的构建过程中要注意具体情景具体分析，思维不能单一，防止生搬硬套。比如在某些问题中连续体也可抽象成柱状模型、棒状模型等。
　　用理想化方法构建物理模型主要有以下几个方面：一是将物质形态自身理想化，对象模型就是由此得到的，如刚体、理想弹簧等；二是将所处的条件理想化，条件模型主要就是由此方法建立起来的。如光滑、绝热等；三是将运动变化过程理想化。如匀速圆周运动、等压过程等。理想过程模型主要是由此方法建立起来的；其四是将物理实验理想化，包括将实验条件理想化、实验器材理想化等。
　　可见，高考试题也是由命题者根据一定的物理模型加上一些具体情景而编拟出来的，所以在教学中除了要向学生多介绍建模的方法外，还要注意培训学生建模的意识，不仅是因为构建物理模型是解答实际问题的关键，更重要的是在教学中通过构建物理模型教给学生学习物理的思想方法，培养学生的创新意识和发现问题、解决问题的能力。
　　【参考文献】
　　[1]乔际平.刘甲珉.万勇.物理学科教育学.北京：首都师范大学出版社.1999
　　[2]李春生.物理类比方法浅谈现代物理知识.2003.1
　　[3]田亚洲.郭晓夕.专项冲击波.高考模型突围.中国青年出版社.2007.10
　　（作者单位：重庆市酉阳第一中学）
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