新世紀大學物理

㈠ 大學物理學術論文

21世紀是知識爆炸的時代,大學物理也不例外。這是我為大家整理的大學物理學術論文，僅供參考!

大學物理學術論文篇一

中學物理中的物理模型

摘要：本文闡述了物理模型的概念、功能，中學物理教材中常見的六種物理模型，物理模型在中學物理教學中地位和作用，以及中學階段在物理模型的教學過程中應該注意的若干問題。

關鍵詞：中學物理;教學;物理模型

一、物理模型的概念及功能

物理學所分析、研究的實際問題往往很復雜，有眾多的因素，為了便於著手分析與研究，物理學往往採用一種“簡化”的方法，對實際問題進行科學抽象化處理，保留主要因素，略去次要因素，得出一種能反映原物本質特性的理想物質(過程)或假想結構，此種理想物質(過程)或假想結構就稱之為物理模型。

物理模型按其設計思想可分為理想化物理模型和探索性物理模型。前者的特點是突出研究客體的主要矛盾，忽略次要因素，將物體抽象成只具有原物體主要因素但並不客觀存在的物質(過程)，從而使問題簡化。如質點模型、點電荷模型、理想氣體模型、勻速直線運動模型等等。後者的特點是依據觀察或實驗的結果，假想出物質的存在形式，但其本質屬性還在進一步探索之中。如原子模型、光的波粒二象性模型等等。

人們建立和研究物理模型的功能主要在於：

一是可以使問題的處理大為簡化而又不會發生大的偏差，從中較為方便地得出物體運動的基本規律;

二是可以對模型討論的結果稍加修正，即可用於對實際事物的分析和研究;

三是有助於對客觀物理世界的真實認識，達到認識世界，改造世界，為人類服務之目的。

二、中學物理教材中經常碰到的幾種物理模型

物理模型就它在實際問題中所扮演角色或所起作用的不同，可分為：

1.物理對象模型 即把物理問題的研究對象模型化。

例如質點，捨去和忽略形狀、大小、轉動等性能，突出它具有所處位置和質量的特性，用一個有質量的點來描述，又如點電荷、彈簧振子、單擺、理想變壓器、理想電表等等，都是屬於將物體本身的理想化。

另外諸如點光源、電場線、磁感線等，則屬於人們根據它們的物理性質，用理想化的圖形來模擬的概念。

2.物理過程模型 即把研究對象的實際運動過程進行近似處理。排除其在實際運動過程中的一些次要因素的干擾，使之成為理想的典型過程。

如研究一個鐵球從高空中由靜止落下的過程。首先應考慮吸引力，由公式F=GMm�r2可知，鐵球越接近地面，F就越大，其次還要考慮空氣阻力、風速、地球自轉等影響。這樣考查鐵球下落運動過程就顯得十分復雜，研究起來十分不便。為此，我們在研究過程上突出鐵球下落的主要因素，即受重力作用，而忽略其它次要影響，並把重力視為恆力，通過如此簡化，使研究問題簡化，其研究結果也不致影響到基本規律的正確性。從而成為物理學中一個典型的運動過程，即自由落體運動。這種物理模型稱之為過程模型。

教材中的勻速直線運動、簡諧振動、彈性碰撞;理想氣體的等溫、等容、等壓、絕熱變化等等都是將物理過程模型化。

3.物理條件模型 如自由落體運動規律就是在建立了“忽略空氣阻力，認為重力恆定”的條件模型之後才得出來的。力學中的光滑斜面;熱學中的絕熱容器;電學中的勻強電場、勻強磁場等等，也都是把物體所處的條件理想化了。

4.物理等效模型 即通過充分挖掘原有物理模型的特徵去等效具有相似性質或特點的現象和相似運動形態的物質和運動。如將理想氣體分子等效為彈性小球，並用彈性小球對器壁的碰撞去解釋和推導氣體壓強公式，用單擺振動模型去等效類比電磁振盪過程等等。

5.物理實驗模型 在實驗的基礎上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，然後根據邏輯推理法則，對過程作進一步的分析，推理，找出其規律，得出實驗結論。

如伽利略就是從斜槽上滾下的小球滾上另一斜槽，後者坡度越小，小球滾得越遠的實驗基礎上提出了他的理想實驗――在無摩擦力情況下，從斜槽滾下的小球將以恆定的速度在無限長的水平面上永遠不停地運動下去，從而推翻了延續兩千多年的“力是維持物體運動的不可缺少”的結論，為慣性定律(牛頓第一定律)的產生奠定了基礎。

再如在研究電場強度時，設想在電場中放置一個不會引起電場變化的點電荷，去考查它在各點的F�q值等等。

6.物理數學模型 即建立以物理模型為描述對象的數學模型，進行對客觀實體近似的定量計算，從而使問題由繁到簡。如單擺的擺線與豎直方向的夾角不得大於50，使弧線計算轉化為三角計算等等。

三、物理模型在中學物理教學中的地位和作用

1.建立正確鮮明的物理模型是物理學研究的重要方法和有力手段之一

物理學所研究的各種問題，在實際上都涉及許多因素，而模型則是在抓住主要因素，忽略次要因素的基礎上建立起來的。它具有具體形象、生動、深刻地反映了事物的本質和主流這一重要屬性。

如“質點”模型，在物體的宏觀平動運動中，描述運動的物理量位移、速度、加速度等對同一物體來說其上各點都相同，在這些問題的研究中，運動物體的大小和形狀是可不考慮的，故可將運動物體質點化，即用質點模型來取代真實運動的物體。

2.正確鮮明的物理模型本身就是重要的物理內容之一，它與相應的物理概念、現象、規律相依託

人們認識原子結構的進程中，從湯姆遜模型到盧瑟福模型的飛躍就是生動的反映。

愛因斯坦光電效應方程的建立成功地解釋了光電效應，而它是建立在反映光粒子性的“光子”模型之上的。

諸多的事實都在說明大凡物理現象、過程、規律都直接與之相應的物理模型關聯著;一定的物理模型又是最生動最集中地反映著相應的物理概念、現象、過程和規律，二者密不可分。

3.正確鮮明的物理模型的建立，使許多抽象的物理問題變得直觀化、具體化、形象化

例如，電場線對電場的描述，磁感線對磁場的描述。分子模型對理解分子動理論的基本觀點，原子核式結構對a粒子散射實驗現象的解釋;光子模型對光的粒子性的理解等等，凡是學物理的人都會感受到物理模型所給予的無可爭辯的重要作用。

四、物理模型的教學要著眼於學生掌握建立正確鮮明的物理模型這一根本方法

物理模型是物理基礎知識的一部分，屬物理概念的范疇。學習前人為我們創造的各種物理模型是完成教學內容的重要組成部分，培養學生掌握這一方法，即對一個具體的物理內容、現象或過程能反映出一幅鮮明的“物理圖景”，是培養學生科學思維能力的一個重要方面。為此，我們在教學中應注意如下幾點：

1.講清各物理模型設計的依據。物理模型看上去是獨立的，但設計物理模型的思想是相通的。

2.講授物理模型要前後呼應，觸類旁通。運動學中建立的“質點”模型，發展到質點動力學中，萬有引力定律中，以至物體轉動問題中，還可引伸到單擺中的擺球，彈簧振子中的振子，甚至幫助我們建立電學中的點電荷模型，光學中的點光源模型。

3.物理模型思維貫穿在物理教學的過程中，隨著人們對某個物理問題認識的不斷深刻和提高，物理模型也必將隨之完善和准確。例如對於光本性的問題，人們從牛頓的微粒說，惠更斯的波動說、電磁說、粒子說到波粒二象性，在此發展過程中光的模型也隨之一次次地得到深化。

4.在平時的例題教學中也是處處體現了物理模型的重要地位和作用。解答各類物理習題，學生能否依據題意建立起相應的物理模型，是解題成敗的重要環節。如果解題者所理解的題意中的物理模型與命題者的設計模型一致，題意就必然變得清晰鮮明，習題的難點便會隨之而突破，這種例子是垂手可得的。

總之，物理模型的教學確實需要我們予以足夠的重視，這個問題對提高我們的物理教學水平關系甚大。

大學物理學術論文篇二

物理猜想與中學物理教學

【摘 要】闡述物理猜想在中學物理教學中的意義及教師在物理課堂教學中引導學生進行物理猜想的方法。

【關鍵詞】中學 物理猜想 物理教學

【中圖分類號】 G 【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889(2014)11B-0076-02

隨著基礎教育課程改革的逐步深入，在新課程標准中，對高中生在學習物理過程中的學習能力提出了更高的要求，由此教會學生運用物理猜想方法可以讓學生更有效地學好物理。為了促進中學生學會運用物理猜想方法，新課程的物理教材刻意設計了許多研究物理現象的活動。以此增進學生對物理知識的理解，提高學生學習物理知識的能力，例如提出問題、猜想與假設、合作與交流等能力。這些基本能力是確保科學研究各種物理現象得以順利進行的前提和基礎。只有通過猜想、假設，並經過許多的研究活動，才能使研究物理現象過程順利完成。根據筆者這十多年的教學經驗，總結出物理猜想對高中物理教學的作用以及如何通過物理猜想提高物理教學的經驗，現淺談自己的看法。

一、物理猜想對中學物理教學有著重要的意義

新課標義務教育階段的物理課程中，提出要鼓勵學生積極大膽地進行科學研究，使學生從基本的科學研究過程中學到科學研究的方法，最終達到提高他們的科學研究能力的目的。使學生養成尊重事實、大膽想像的科學習慣，發揚研究真理的科學精神;培養學生敢於質疑、勇於創新、戰勝困難的信心和決心。在中學物理教學中教師的作用是引導學生進行科學猜想，引導學生進行科學探索活動，提升他們的科學探索創新能力。鼓勵他們在研究活動過程中，根據已經了解的物理知識和物理現象，進行猜想與假設，然後設計實驗，通過親自動手做實驗來驗證自己的猜想與假設。因此，要達到新課標中的要求，筆者認為猜想在新課程標準的教學過程中的運用起到了關鍵的作用。物理猜想的運用是教育教學發展的要求，也是促進物理教育教學改革和發展的需要。筆者認為運用物理猜想法在中學物理教學中有以下幾個重要的意義。

1.提高學生學習興趣和增進學生學習主動性

學生往往對新生事物比較好奇，都希望能夠盡快了解其中的知識、規律和奧秘。如果在中學物理教學過程中多鼓勵學生對所要學習的物理現象猜想出其可能出現的某些現象或規律，那麼不但能增強學生的新奇心，而且還能激發學生的探究意識和能力，使他們更能積極地深入到學習新知識當中。鍛煉和培養中學生的物理猜想能力，能提高學生對研究物理問題的興趣和慾望。興趣和慾望正是學生學習物理知識的動力。因此，物理猜想是提高學生學習興趣和增進學生主動學習的好方法。

2.提高學生的思維能力

在中學物理教學過程中，教師要經常通過提出問題並引導學生根據他們現有知識和理解問題的能力進行猜想，經過觀察、實驗、歸納、總結等進行嚴格推理和驗證，使學生在學習物理知識的過程中逐漸提高他們的發散思維能力，也使他們思想更加靈活。因此通過猜想法不僅使學生容易理解和掌握物理知識，而且有利於提高學生的思維能力。

3.有利於學生鞏固所學的物理知識

物理猜想是學生根據自己的思維意識進行推測，是開放性的思維方式。經過對事物仔細觀察和辯別認識，提高了學生對事物整體性的研究，促進學生的思維進程，使學生迅速地理解和掌握新知識。如果這些新知識是由學生自己主動猜想後經過驗證推理得來的，那麼學生就比較容易接受。因此，這些物理現象及規律就會深深刻印在學生的心裡，鞏固這些新的物理知識。

4.培養學生創新能力

在新課程標准中，特別著重對中學生創新能力培養。科學的物理猜想是培養中學生創新能力的主要方法之一。科學的物理猜想對中學生創新能力的培養起著積極的作用，它能提高學生的反應能力和靈活解題能力。因此，科學的物理猜想能夠非常有效地提高中學生的創新能力。

二、教師在物理課堂教學中引導學生進行物理猜想的方法

教師在教學過程中為了盡可能地發揮學生的想像能力，要根據學生現已掌握的物理知識、興趣愛好和想像能力等引導學生提出猜想。教師如何更好地引導學生運用已掌握的物理知識和技能來構建出新的物理猜想呢?筆者認為，教師在實際教學過程中需要講究提出猜想一些方法。

1.啟發學生根據自己各種經歷、各種經驗和已學的知識提出猜想

科學發展的經驗告訴我們，科學的猜想並非胡亂猜測，它需要有科學依據，要根據學生的經歷、經驗、生活常識等提出猜想。愛因斯坦創立的“相對論”起初就是根據前人的經驗、自己的經歷以及自己掌握的科學知識提出的猜想，然後通過觀察、推理、推導、證明，才提出了理論依據，最後才建立了舉世聞名的“相對論”。例如，在學習“自由落體運動”時，先讓學生觀察羽毛和鐵片在有空氣的玻璃管中同時下落的情況，再啟發他們猜想如果將玻璃管中的空氣抽出後，再讓羽毛和鐵片同時下落會出現什麼情況。讓學生猜想並記下這些猜想，然後通過演示實驗讓學生觀察，最後得出結論。這種通過啟發學生猜想和實驗演示相結合的教學方法，更能加深學生理解所學的物理知識。

2.激勵學生討論，誘發物理猜想

在教學過程中學生引導學生進行猜想時，應該將學生分成幾個組，讓各組提出各自不同的猜想，並由他們各自陳述自己猜想的理由和依據。激勵他們討論、爭辯，經過討論和爭辯提高他們對物理猜想的興趣和對物理猜想的積極性。例如，在學習“牛頓第二定律”時，將同學們分成兩個小組，一組猜想物體的加速度與力的關系，另一組猜想物體的加速度與質量的關系，然後讓他們分別做實驗，得出結論。教師在課堂中認真聽取各組學生的觀點後，引導誘發他們討論並猜想加速度與力及質量的關系，最後總結出牛頓第二定律。這樣能更好地完成教學任務，取得更好的教學效果。

3.鼓勵學生大膽猜想

在教學過程中許多學生由於害怕自己提出的猜想被其他同學取笑或者自己提出的猜想不正確被老師責怪而羞以啟齒，這時教師應該鼓勵、引導學生大膽猜想，消除他們的顧慮。例如，研究玻璃的折射率時，可以猜想單色光通過平行玻璃磚後傳播方向是否發生改變。先鼓勵學生大膽進行猜想其出射的方向，並記下來。不管他們的猜測是否合理、准確，教師都要持平和的態度，讓實驗驗證結果。只有這樣才能提高學生的學習積極性，增強學生科學猜想的意識。

4.創造良好的猜想條件

在教學過程中，當教學到有利於培養學生猜想能力的內容時，教師應該積極引導鼓勵學生進行猜想。例如，在“楞次定律”教學中，教師在課堂演示讓磁體的N極靠近閉合的鋁環的實驗之前，先啟發學生猜想讓磁體的N極靠近閉合的鋁環時會看到什麼現象，讓磁體的N極去靠近有缺口的鋁環時又會看到什麼現象。然後通過實驗引導學生注意觀察實驗現象。同樣，讓磁體的S極去靠近閉合的鋁環時又會出現什麼情況。總之，教師要盡最大可能為學生進行猜想創造條件。

物理猜想既是一種自由嘗試，也是一種嚴謹的創造，因此，在教學過鋥中，教師要善於抓住每一個有利於提高學生猜想能力的機會，鼓勵學生大膽猜想，從而提高他們的思維能力，增加他們學習物理的興趣，進而提高物理教學的效率。

【參考文獻】

[1]王較過，孟蓓.物理探究教學中培養“猜想與假設”能力的策略[J].當代教師教育，2008(6)

[2]付紅周.新課程下全方位認識猜想及其在物理教學中的培養・高中物理[M].北京：人民教育出版社，2012

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[4]蔡嚴娟.新課改物理探究教學中猜想與假設能力的培養[J].現代教育科研論壇.2011(5)

㈡ 大學物理小論文主題有哪些

分幾種。
一、大學物理教學現狀分析 21世紀是科學技術飛速發展的時代，對人才的要求將更高、更全面，這對我們的大學物理教學也提出了更高的要求，必須跟上時代的步伐。但是，目前以農科類大學物理教學為例存在以下問題（1）大學物理教材的內容中，以經典物理為主，分為力學、熱學、光學、電磁學和近代物理，內容各自獨立，彼此之間缺乏聯系，沒有形成統一的物理系統。教學內容大部分標題與中學類似，學生看到目錄後學習熱情和興趣銳減。（2）經典物理和近代物理的比例極不平衡，經典物理部分佔物理教學內容的80％以上，而且基本上都是20世紀以前的成果，沒有站在近代物理學發展的高度，用現代的觀點審視、選擇和組織傳統的教學內容。同時近代物理的內容非常少，特別是沒有反映20世紀後半個世紀以來物理學飛速發展的現代物理思想，使學生對近代物理知識知之甚少，與現代物理嚴重脫節，因此大學物理教學改革勢在必行。（3）教學手段落後，雖說現在有些老師已經用上了多媒體教學，但是總體對現代化教學手段的充分利用還遠遠不夠，未能充分體現現代化教學手段的優越性，對教學手段的改進也期待著進一步探索。二、對大學物理教學內容改革的幾點想法（1）從大學物理非物理專業的人才培養的總體要求出發，對農科類各專業採取不同側重點的教學，現在所用的教材，或是適合我們的短學時，又無配套的教學參考書，或是對農科類相關教學內容不足，我們可以根據不同專業制定不同的教學大綱，注重各部分知識的聯系，以近代物理學的發展為主導，完整而系統的講述物理學的基本內容。同時，教研室可以准備組織力量編寫一本少學時且適合農科類各專業學慣用的大學物理教學參考書，主要用於幫助學生理解基本概念、基本定理，幫助學生學會分析問題和解決問題，幫助學生提高把物理學的知識應用到實際中的能力。（2）添加近代物理內容，介紹當今物理學前沿的發展，如量子理論、相對論的時空觀等，啟發學生興趣，擴大學生的科學視野，開闊學生的思路。把近代科學技術成就和前沿課題的內容融入教材中，補充一些物理學與相關專業的交叉或補充的前沿的新發展內容，使學生在學習基本理論的同時了解現代科技發展的新信息、新動向。 （3）對經典物理部分進行處理，精選與現代科技、現代物理知識緊密聯系的內容，刪去陳舊部分，避免和中學物理的內容重復，將經典物理延伸至近代物理，增添新意。（4）將相關學科的基礎知識納入教材。如今科學技術越來越向交叉學科發展。因此，針對農科類各專業，在教材內容的選擇上，增加農業應用方面的內容，緊密聯系學生專業進行因材施教。三、關於大學物理教學方法和教學手段改革的想法（1）注重應用，弱化計算。傳統的物理教學方法是以物理理論和計算公式為主，要求學生會解題，而對物理概念的理解和應用則一掠而過。其實，學生對用數學方法解決物理問題不適應，導致對解題產生畏懼心理。因此在教學中不應以做題為目的，使學生陷入題海之中，而是要著重應用方面的教學，適當進行習題練習，重點培養學生應用物理知識分析問題的能力，培養學生的創新能力。（2）靈活運用多媒體教學。多媒體教學已經成為現代教育中的重要組成部分，適當的多媒體教學可以提高學生的學習效率，有利於發揮學生的主觀能動性，發展學生的個性，實現「以學生為本」的教育理念。在多媒體電子課件中，加入動畫、演示實驗、圖示說明和物理學的一些基本模型等，以彌補傳統教學的不足，增加課堂教學的形象性，對學生動態認識和掌握物理概念有著重要的作用[2]。（3）在考試方面，可改變現在的考試模式，採用多種考試方法結合。一方面閉卷筆試，採用試題庫考試，另一方面，採取書寫小論文、新想法等方式，加強學生學習的自覺性，減輕學生的壓力，同時也提高了學生的發現問題和探究問題的能力。4）重視學生動手能力的培養。物理學是建立在實驗基礎上的，所以大學物理包括理論和實驗兩部分，學生通過大學物理實驗，增強了動手能力、分析問題解決問題的能力，培養了良好的實驗素質。根據物理實驗室開放實驗的實踐經驗，實驗室向學生開放，給學生提供觀察和實際操作的機會，學生可以根據自己的實際情況選擇觀看和操作實驗，從中體會物理學知識的奧秘。