高中物理中理想化方法的介紹 物理是自然科學(xué)中最基礎(chǔ)的學(xué)科之一，它研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、最常見的相互作用、最普遍的運動規(guī)律以及所采用的實驗手段和思維方法。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“通過物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，了解物理學(xué)的研究方法，認(rèn)識到物理實驗、物理模型和數(shù)學(xué)工具在物理學(xué)發(fā)展中的作用。”因此高中物理的理想狀態(tài)，物理研究方法的學(xué)習(xí)也是物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。物理研究方法主要有觀察方法、實驗方法、理想化方法、類比方法、等效方法、假設(shè)方法、數(shù)學(xué)方法等。由于高中物理教材的內(nèi)容基本都是以知識體系的形式來表達(dá)的，而物理研究方法又以零散的形式隱含在物理知識的表達(dá)中，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時沒有注重物理研究方法的學(xué)習(xí)，進而影響物理知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，給學(xué)生學(xué)習(xí)物理帶來一定的困難。 本文僅對物理學(xué)研究方法之一的理想化方法作了初步介紹。所謂理想化方法，就是人們在觀察和實驗的基礎(chǔ)上，用抽象思維把研究對象置于理想狀態(tài)，把復(fù)雜的因素簡單化留學(xué)之路，忽略細(xì)小的因素，用理想化的對象形象代替具體的對象形象的科學(xué)研究方法。縱觀整個中學(xué)物理教科書，其中提到的理想化方法主要包括以下三個方面：第一是理想模型，第二是理想實驗，第三是物理條件的理想化。
1.理想模型 實際的物理現(xiàn)象和物理過程十分復(fù)雜，涉及的因素很多。所謂理想模型，就是忽略細(xì)小、無關(guān)的因素，突出事物本質(zhì)特征的物理模型。實驗觀察是建立理想化模型的基礎(chǔ)，抽象分析和想象是建立理想化模型的基本手段。理想模型可以把物理現(xiàn)象或過程簡化、理想化。理想模型可分為對象模型、條件模型和過程模型。 1.對象模型 用以代替具體的物質(zhì)組成高中物理的理想狀態(tài)，表示研究對象的實體體系的模型為對象模型。例如粒子、剛體、單擺、理想氣體、點電荷、恒定電流、理想變壓器、薄透鏡、絕對黑體、原子模型等都是對象模型。 2.條件模型 把研究對象的外界條件理想化而建立的模型為條件模型。例如光滑平面、光棒、光繩、均勻介質(zhì)、均勻電場、均勻磁場等都是條件模型。 3.過程模型從純粹理想化的具體過程抽象出來的物理過程就是過程模型。例如勻速直線運動、勻速加速直線運動、簡諧振動、彈性碰撞、等溫過程、絕熱過程等，都屬于過程模型。每種模型都有特定的適用條件和適用范圍。把一個實際問題抽象成什么樣的模型，需要對具體問題進行分析，綜合考慮問題的目的、性質(zhì)、程度等，然后作出選擇。
例如，在研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時，由于地球與太陽的平均距離（約1.496億公里）遠(yuǎn)大于地球半徑（約6370公里），因此，地球上各點相對于太陽的運動可以看作是相同的，即地球的形狀和大小可以忽略不計，因此可以把地球看作一個“質(zhì)點”，但在研究地球自轉(zhuǎn)時，不能把地球看作一個“質(zhì)點”。再比如，大炮發(fā)射炮彈時，如果研究炮彈在空中的彈道，可以把炮彈簡化為質(zhì)點模型；如果研究炮彈在炮管內(nèi)的運動，就不能忽略炮彈的轉(zhuǎn)動，而應(yīng)該把它抽象為剛體模型。在物理學(xué)習(xí)中，說到理想模型的運用，關(guān)鍵是要理解理想模型是如何簡化和抽象的，以及為什么要進行這樣的簡化和抽象。 建立物理模型是物理學(xué)研究中常用的方法。沒有物理模型，物理學(xué)研究就會困難重重。例如，沒有“點電荷”這個理想模型，就沒有研究電荷間相互作用的庫侖定律；沒有“理想氣體”這個理想模型，就沒有理想氣體的狀態(tài)方程；沒有“粒子”這個理想模型，就沒有牛頓定律、萬有引力定律。可以說，物理學(xué)的一切定理、定律、公式都是物理模型的描述。