内容简介
本书旨在培养学生用所学知识建构物理模型，对基本模行拓展和应用，提高分析问题和解决问题的能力。全书分两个部分，部分是理论探究，从问题解决的层面上阐述物理模型建构的依据，论述模型建构和变式在物理教学中的意义；部分为实操部分，分为力学典型模型、电学典型模型、热学典型模型三章，选取高中物理中所涉及的24个模行分析，这是高中教学、高考物理的和难点课题，突破这些模型，对于提升教学品质有积极的意义。
目录
章物理模型建构的依据·
节物理模型的概述
节物理建模的方法
第三节问题变式的几种方式
第四节物理学科方法的应用
章力学典型模型
节追及―相遇问题・
节三力动衡
第三节 连接体
第四节传送带
第五节圆锥摆
第六节水流星
第七节渡河
第八节 双星与多星系统
第九节 子弹打木块
第十节板（滑）块
第十一节人船模型
第三章电学典型模型
节 速度选择器
节带电粒子在有界磁场的圆周运动
第三节 金属杆切割磁感线运动
第四节理想变压器电路的等效模型
第五节带电粒子在复合场中的运动
第六节电路动态变化
第七节伏安法测电阻
第四章 热学典型模型…
节变质量气体
节气缸―活塞
第三节玻璃管―液柱
第五章综合类模型
抛与抛
节弹碰撞与类弹碰撞
第三节流体模型
研究题参考答案
编后语
摘要与插图
物理学是一门逻辑和思维十分严谨的学科.当学生开始学的时候，往往会接触到一些概念、定义.在课堂上，教师也会通过实验与探究，得出一系列的规律、假说.这些得出的定律和定理是用来解决实际问题的，而实际问题对应的情景与应用物理规律的条件，往往不是对应的.这涉及到建模，即物理模型的建构.
纵观整个物理学史，建构物理模型是科学探究、探索自然的一种重要的科学思维方法.古希腊亚里士多德（公元前384年一公元前322年）认为“物体运动速度与外力成正比、重物下落比轻物快”，这一论断符合人们的常识，一直延续了两千多年.直到伽利略（1564-1642）对此提出了质疑，用逻辑推理在斜面实验的基础上合理外推，证实了“若排除空气阻力的影响，轻重物体下落得一样快”的猜想，建立了自由落体运动模型.开普勒研究行星绕太阳做运动，对其老师第谷采集的大量观测数行分析，认识到匀速圆周运动轨道模型与火星的实际运动轨道不符，修正了哥白尼模型，于1609年和1619年先后提出了行星运动的三条规律，即开普勒三定律，成为“天空立法者”①.19世纪末一系列重大发现揭开代物理学的序幕.1900年普朗克在解释黑体辐射实验规律时，引入了“能量子”的观点，符合了实验曲线，破除了经典电磁理论“能量连续变化”的观念.爱因借助“能量子”的概念，建立了“光子”模型，提出了光电效应方程，从而圆满解释了光电效应现象.卢瑟福通过a粒子散射实验发现a粒子轰击金箔有“大角度偏转”现象，对汤姆孙的原子“枣糕模型”提出质疑，终建立了“原子核式结构”模型.综上所述，对己知的物理现象或过行分析，建构反映事物本质因素的物理模型，以达到认识世界和解决问题的目的.在物理教学中，有意识行物理模型建构的教学，学家那样的思考问题和解决问题方式，让物理教学更加科学探究过程，使学生切身体会科学家的思维方式。
我们知道，科学研究本身是有特定目的的，我们需要建立与实际情景（原型客体）相对应的物理量与量的关系，通过建立科学模型，可推知原型客体所具有的质和规律.科学模型一般可分为实物模型和思维模型.实物模型是人们直接观察、模拟的对象，在教学中也会常常用到，此外，还有思维模型括理想模型（如质点、黑体）、数学模型（如麦克斯韦方程组）和理论结构模型（如原子核式结构模型）等，这些模型是我们用行理论分析、推理、演算的依据和对象.本书所指的“模型”是特指思维模型及其建构.
重视学生的学科核心素养培养.《普通高中物理课程标准》（2017年版2020年修订）②指出，物理学科核心素养主括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面.其中“科学思维”主括模型建构、科学推理、质疑创新等要素.科学思维是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程..从实际的教学现状来看，学生的模型建构能力还存在很多不足，主要表现在以下三个方面：一是建模能力不强，无法将模型的建立与实际问题的解决联系起行分析；二是在模型建立的过程中，容易受到外界因素的干扰，不能抓住问题的关键或本质属，建立出针对的模型；三是对物理模型应用不高，情景或条件的变式，极大影响对模型的认识。
本书部分为理论部分.研究物理模型建立的依据，思考从什么角度去尝试建立物理模型.内括：物理模型的概述、物理建模的方法、物理问题变式与构造的方法、物理学科方法应用等.
本书部分为实操部分.以高中物理常见的24个典型模型为例，涉及到力学、电学、热学和综合类问题.这部分内容也是教材中涉及的和难点知识.介绍的顺序为：情景与建模（基本模型构造）、变式和拓展.研究题可供学研究者强化学.在掌握基本物理模型的基础上，教学方面有意识地运用变式和拓展有助于提生的建模能力和物理模型应用.
本书试图成为一本高中物理教与学的工具书，可供高中物理教师教学参考，也可作为高中学生学阶的读本.本书既有模型建构的理论又有实操案例，有丰富的研究题，并提供参考解答.我们期待本书对教师和学生都有的参考价值.
参与本书编写的是有丰富教学经验的研究者和实践者.编写分工：章（张建奋）；章（第1节李田甜、张建奋，第2节周浩，第3、8节梁，第4节喻峰，第5、6、11节张建奋，第7节李杰，第9节邹立新、张建奋，第10节新建）；第三章（第1、4节张建奋，第2节李杰，第3节刘芳，第5节周浩，第6、7节吴健俊）；第四章（第1、2节朱忠来，第3节刘芳）；第五章（第1节雷向才、第2节胡美莺、第3节张建奋）.全书统稿由张建奋完成，吴健俊对全书部分图行修订.
由于时间仓促，本书如有不当之处，敬请读者不吝指教。