关键词：物理模型；物理模型教学；高三复习
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）2-0068-4
国外对物理模型教学的研究主要集中在：美国亚利桑那州立大学物理教育家David Hestenes 教授在上世纪八十年代提出的以物理模型教学为中心的教学策略，以提高学生解决物理问题的能力。David Hestenes 教授与其合作者，随后进行了大量的实证研究和课程开发，并且在《American Journal of Physics》上发表了一系列文章，从认知心理、教育学、物理学等各个不同角度对比了传统教学和物理模型教学的优劣，并大力呼吁物理课程改革应该以物理模型的建构为中心。受此影响，美国西部很多高中都推行物理模型教学。David Hestenes 教授认为物理建模过程包括：建立模型、分析模型、验证模型[1]。
因此，教师在教学过程中，应该注重指导学生能根据不同的物理情景，确定需要研究的物理量，抓住主要因素，忽略次要因素，建立物理模型。在物理模型教学中，通过学习物理模型的建立及其应用，可使学生逐步认识模型的设计依据，建立模型的方法，从而初步掌握模型方法[2]。
高三物理复习教学，从知识、思维能力层次的要求来看，不同于高一、高二的物理复习，从培养创造型人才的目标看，高中物理复习必须注重物理模型的思维训练，为发展学生的创造性思维打下良好的基础。笔者在高三复习的课堂上，尝试以一些高三复习时常见的物理训练题为例，探索高三物理复习中实施模型教学法的有效途径，为今后物理教学中进一步培养学生的创造性思维指明方向。
开展物理模型教学，首先必须充分认识高中阶段的物理模型。物理模型本身是一种高度抽象的理想化的心理构造物，尤其在高三复习的过程中经常碰到。笔者查阅相关文献，认为高中物理模型可以大致分为3类：
（1）对象模型：指的是用来代替研究对象实体的理想化模型。高中物理中的对象模型主要有以下一些：质点、轻绳、轻杆、轻滑轮、轻弹簧、不可伸长的细线、理想气体、点电荷、检验电荷、匀强电（磁）场等。
（2）条件模型：把研究对象所处的外部条件理想化，所建立的模型为条件模型。高中物理主要的条件模型有：光滑表面、恒力、真空等。
（3）过程模型：实际的物理过程都是诸多因素作用的结果。忽略次要因素的作用，考虑主要因素引起的变化过程为过程模型。高中物理主要的过程模型有：匀速直线运动、匀变速运动、匀速圆周运动、弹性碰撞、非弹性碰撞、等温、等容、等压变化等。
在高三物理的复习课中，大部分学生对于常见的物理情景，已经有了初步的认识，对于上述三类模型中的前两类——对象模型、条件模型，应该说相当熟悉。但是，在过程模型的运用上，还不够熟练。表现在：（1）对于陌生的物理情景，不能有效地通过类比建立起过程模型；（2）对于已经很熟悉的物理过程模型，稍微有点变化，就不能够识别，无法建立起正确的模型，模型迁移能力严重不足。
尤其是上述情况（2），出现这类情况的学生有一定的物理基础，但是缺乏阶梯让他们更上一层楼。其实，无论问题情景多么新颖多变，或是与日常生活密切联系的实际问题，都可以归结为学生熟悉的物理模型。在高三物理复习中，应该突出模型的横向联系与延伸，通过模型迁移，提高学生解决问题的能力[3]。笔者下面就力学复习中比较典型的一个过程模型：完全非弹性碰撞模型，进行物理模型教学法的探索。
（一）课堂引入：基本模型的理解
如图1，质量为m的子弹（可视作质点），水平向右速度为v0，射入光滑水平面上质量为M的静止木块中，子弹射入木块的深度为d后，两者共同运动，速度为v，子弹射入木块时所受的阻力大小恒为f。假设子弹对地位移是s1，木块对地位移为s2。请画出运动的初、末状态示意图，并按如下提示写出上述物理过程的基本规律。
■
图1 基本模型
基本规律：
动量守恒定律： （1）
（参考答案：mv0=（m+M）v）
动能定理：子弹 （2）
（参考答案：-fs1=■mv2-■mv■■）
木块 （3）
（参考答案：fs2=■Mv2-0）
（2）+（3）得： 。
（参考答案：-f（s1-s2）=■（m+M）v2-■mv■■）
所以，根据摩擦生热原理，可知产生热量Q：
（4）
（参考答案：Q=fd=■mv■■-■（m+M）v2）
提问：
1. 子弹打木块模型有什么重要特征？
答： 。
2.方程（4）中的d应该如何正确理解？
答： 。
在上述的教学过程中，主要针对高三力学复习中比较重要的一个碰撞：完全非弹性碰撞来展开。利用模型“子弹打木块”进行教学设计，引导学生强化完全非弹性碰撞的模型特征。 本文由WWw. dYlW.net提供，专业和以及教育服务，欢迎光临dYLW.neT
模型强化时，还应注意以下3点：
【论文摘 要】本文首先分析了物理模型在物理学及其发展中的重要性,然后结合初中物理教育和教学的特点分析了物理模型在初中物理教育教学中的重要意义,接下来本文又把初中物理模型按不同类型逐一分析,最后给出了方法论意义。
模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到,对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢?又如何简单的表达它们呢?人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法,其中一个就是:在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素,抓住其本质特征,把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型,从而发现和表达物理规律。
既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象,合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同,将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。【1】下面我们逐个加以说明。
(一)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛,在初中物理教材中有许多很好的例子。例如:质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子,我们详细分析质点。质点,就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来,很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,而只找这个物体上的一个点作为概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做,例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车,沿着航空路线飞行的客机,从比萨斜塔上下落的铁球,等等。
(二)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆,在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同,这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。
(三)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。
(四)理想化实验——在大量实验研究的基础上,经过逻辑推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法【2】。初中物理中就有一个非常着名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在举其中的一个例子,同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验的强大力量。
(五)数学模型——由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。【3】初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线(电场线)是形象的描述磁感应强度(电场强度)空间分布的几何线,是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定,例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。
物理模型在初中物理教育与教学中起到举足轻重的作用,因此,在教学中我们就要重视对物理模型概念和具体模型(例如上文分析的模型)的讲述,重视对建立物理模型方法的讲授,重视对学生建立和应用物理模型意识的增强,重视对学生建立和应用物理模型能力的培养,让学生体验到成功建立和应用物理模型解决实际问题的快乐。
参考文献
【1】刘玉胜,物理模型在教学中的运用,东平县实验中学。
【关键词】物理模型 初中物理 重要作用
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2015）13-0130-01
模型在我们的日常生活中、工程技术和科学研究中经常见到，它对我们的生产生活具有很大的帮助。而物理模型就是将复杂问题转换为简单问题，通过画图形式直观表达知识的过程。学生可以通过物理模型的学习对疑难问题进行解答，突出物理问题的重要部分，为学生清晰地建立物理图像，更直观地解决问题，让复杂的物理问题简单化。这样不仅降低了难度，同时也帮助学生建立了信心，培养了学生的逻辑思维能力。
一 初中物理简述
初中物理是义务教育的基础学科，也是中考的必考科目。物理模型在初中物理教学中占据着主导地位，随着课程的改革，物理问题研究的不断加深，学生学习物理变得困难。因此，部分学生因为物理的难度渐渐失去了兴趣，导致总体成绩不高，物理教育得不到完善，教育教学不能满足现在的教学需求。物理作为一门自然科学课程，比较难学，不能单凭死记硬背，要有自己的一套学习方法和学习技巧，不能因为物理的难度而放弃这门学科的学习。从目前初中物理的教学模式来看，教师对物理概念比较重视，还是局限于传统的教学理念。部分教师在物理教学过程中，把物理概念当成教学重点，让学生死记硬背物理概念，导致学生很难理解物理概念的真正意义，从而对物理学习失去兴趣。针对物理学科，我们要制订合适学生自己的学习计划，首先应独立做题，了解物理过程;其次应认真听讲并做好相关记录;最后应主动向别人学习。当然，仅凭课堂上老师的讲解是远远不够的，课后要针对老师讲解的内容加以复习，尤其是疑点难点，必须加深理解，这样才能学好物理，产生对物理学习的欲望。
二 物理模型的基本内涵
物理模型，就是利用图像进行疑难问题的解析，让学生很快地解决物理问题。物理模型具有一定的作用，主要表现在以下几个方面：（1）把复杂的问题变得简单化。（2）依据教学内容制作相关模型。（3）利用物理模型做出科学预言。物理模型主要由两个部分组成：直接模型与间接模型。直接模型是指通过对物理情景的描述，很快地在脑海中浮现出清晰的图像。例如习题中的点、小球以及木块等作为研究对象。间接模型是指对描述的物理情景不能直观地在大脑中得以呈现，通过自身的想象力与逻辑思维形成的抽象图形。显而易见，间接模型和直接模型相比较，要比直接模型难得多。然而在物理教学中，大多都是以间接模型为核心，通过物理情景的描述以及学生的想象力，找出正确的研究对象、物理过程等因素，针对这些抽象的事物，进行抽象的研究。因此，我们要培养学生的物理模型化能力，必须正确选择研究对象，根据题中的情景描述，清晰地建立正确的物理模型，这样在物理学习中，一些疑点难点能快捷地解决，同时也降低了物理学习的难度，让学生更轻松地学习物理，产生对物理学习的求知欲，实现物理教学目标。
三 物理模型在初中物理教学中的作用
物理模型在初中物理教学中有着举足轻重的作用。在物理学习中，不要把物理概念当成重点，要实际结合物理模型来学习。通过物理模型的学习，不仅降低了物理学习的难度，让复杂的问题转化为简单的问题，让疑点难点得以解决。针对一些抽象事物，我们以画图形式清晰地在学生的脑海中浮现。不仅拓展了学生丰富的想象力，同时也培养了学生学习物理的逻辑思维。比如：教师在讲解八年级下册第六章第三节物质的密度一课时，教师可以创设相关教学情境，让学生的头脑中出现直接模型的观念，以这样的形式开展情境教学，通过观察和学生亲自体验，让学生觉得亲切自然，从而激发学生的求知欲望。或者利用简单、有趣的模型口诀吸引学生的注意力，这节有关密度的口诀可以是：实验测密度，质量比体积，等量替换法，密度就可知。通过将物理模型运用到初中物理课堂的方法，不仅培养了学生的观察能力和创造能力，还能培养学生的逻辑思维能力。让学生有效地学习物理，对物理学习产生热情，提高物理成绩的同时达到物理教学目的。
四 结束语
【论文摘 要】本文首先分析了物理模型在物及其发展中的重要性,然后结合初中物理教育和教学的特点分析了物理模型在初中物理教育教学中的重要意义,接下来本文又把初中物理模型按不同类型逐一分析,最后给出了方法论意义。
模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到,对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢?又如何简单的表达它们呢?人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法,其中一个就是:在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素,抓住其本质特征,把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型,从而发现和表达物理规律。
既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段,物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象,合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同,将物理模型分为以下五类:物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和模型。【1】下面我们逐个加以说明。
(一)物理对象模型——直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛,在初中物理教材中有许多很好的例子。例如:质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子,我们详细分析质点。质点,就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中,实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来,很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动,所以就可以忽略其大小和形状,而只找这个物体上的一个点作为概括,当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样,直线运动物体的运动轨迹就是一条直线,很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做,例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车,沿着航空路线飞行的客机,从比萨斜塔上下落的铁球,等等。
(二)物理条件模型——忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单里的杠杆,在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即:动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力,还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同,这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时,就可以把杆当成轻质杆,杠杆受到的力矩只有外力矩,这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。
(三)物理过程模型——忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉,把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了,以至于可以略去不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程,分析问题就容易多了。
(四)理想化实验——在大量实验研究的基础上,经过推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法【2】。初中物理中就有一个非常着名的理想化实验:伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多,现在举其中的一个例子,同样的小球从同种同样高度的斜面上滑下来,在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动(在理想条件下的物理现象)。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论,也足以见得理想实验的强大力量。
(五)数学模型——由数字、字母或其它数学符号组成的、描述现实对象数量规律的数学公式、图形或算法。【3】初中物理中的数学模型主要有磁感线和电场线。磁感线(电场线)是形象的描述磁感应强度(电场强度)空间分布的几何线,是一种数学符号。而磁场和电场本身的性质对这些几何线做了一些规定,例如空间各点的电场强度是唯一的规定了电场线不相交。这样就使它们成为形象、简练而准确的描述磁场和电场的数学符号。
物理模型在初中物理教育与教学中起到举足轻重的作用,因此,在教学中我们就要重视对物理模型概念和具体模型(例如上文分析的模型)的讲述,重视对建立物理模型方法的讲授,重视对学生建立和应用物理模型意识的增强,重视对学生建立和应用物理模型能力的培养,让学生体验到成功建立和应用物理模型解决实际问题的快乐。
参考文献
【1】刘玉胜,物理模型在教学中的运用,东平县实验中学。
【关键词】物理模型；初中物理教育；简单性原理
模型在我们日常生活、工程技术和科学研究中经常见到，对我们的生产生活有很大帮助。物理学研究具有复杂性。怎样发现复杂多变的客观现象背后的基本规律呢？又如何简单的表达它们呢？人们有幸在漫长地实践活动中找到一些有效的方法，其中一个就是：在具体情况下忽略研究对象或过程的次要因素，抓住其本质特征，把复杂的研究对象或现象简化为较为理想化的模型，从而发现和表达物理规律。
既然物理模型是物理学研究的重要方法和手段，物理教育和教学中对物理模型的讲述和讲授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象，合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程。根据简化过程和角度的不同，将物理模型分为以下五类：物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。下面我们逐个加以说明。
（一）物理对象模型――直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。这种模型应用最为广泛，在初中物理教材中有许多很好的例子。例如：质点、薄透镜、光线、弹簧振子、理想电流表、理想电压表、理想电源和分子模型。作为例子，我们详细分析质点。质点，就是忽略运动物体的大小和形状而把它看成的一个有质量的几何点。其条件是在所研究的问题中，实际物体的大小和形状对本问题的研究的影响小到可以忽略。这样以来，很多类型的运动的描述就得到化简。比如所有做直线运动的物体都可以看成质点。因为作直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动，所以就可以忽略其大小和形状，而只找这个物体上的一个点作为概括，当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样，直线运动物体的运动轨迹就是一条直线，很容易想象、理解和刻画。很多具体例子都可以这么做，例如以最大速度行驶在笔直铁轨上的火车，沿着航空路线飞行的客机，从比萨斜塔上下落的铁球，等等。
（二）物理条件模型――忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有：光滑面、轻质杆、轻质滑轮、轻绳、轻质球、绝热容器、匀强电场和匀强磁场等。我们以轻质杆为例加以分析。比如简单机械里的杠杆，在初中阶段问题往往归结到力矩的平衡上来。即：动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杆以外的物体对杠杆的作用力，还包括杆本身的重力。而杆重力的力臂在杆上的每一点都不同，这样除了杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆。当外界物体对杠杆的力矩远远大于杆自身重力的力矩或者杆自身重力的力矩相互抵消时，就可以把杆当成轻质杆，杠杆受到的力矩只有外力矩，这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。
（三）物理过程模型――忽略物理过程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有：匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉，把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了，以至于可以略去不计。这样不用考]过程中物理量的复杂变化情况而只考虑恒定过程，分析问题就容易多了。
（四）理想化实验――在大量实验研究的基础上，经过逻辑推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验：伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多，现在举其中的一个例子，同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来，在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知：小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动（在理想条件下的物理现象）。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论，也足以见得理想实验的强大力量。
关键词：大地电磁；初始模型；约束反演；二维反演
1 概述
地球物理反演是一个寻找地球物模型，使其响应与实测结果相匹配的过程。其本质是一个最优化的问题，即构建合适的误差目标函数，求取满足精度要求的最小值。地球物理反演本身不可避免的存在着多解性，在解决实际地质问题中，工区的地质、钻孔以及其他物化探先验信息可以帮助构建更合理的初始模型，有效消除假二维反演中的假异常，减少反演的多解性。
2 模型正演
模型参考“全国电法及电磁法勘探正反演软件推荐会（杭州）”组委会提供的二维理论模型，电阻率略有改动。模型（图1）大体为“低-中高-高”三层结构，第一层（0～-4km）模拟表层破碎带，断裂带较多，电性结构较为复杂，高低阻地层互层。中间层（-4～-7km）为中高阻，下层（-7～-12km）是高阻地层，结构较为单一。
模型正演结果（图2）可以看出TE模式的视电阻率结果较TM模式好，出露地表的两个高阻体有所反映，但深部延伸形态反映不够清晰，中高阻层分层情况也不明显；TM模式的左右两边都出现了条带状的“挂面条”现象，这是由于在地表电性突变导致的静位移，是TM模式的明显特征。在相位剖面中，TE和TM模式均可反映出明显的三层结构，但对表层薄层结构分辨不够。因此本文采取TE模式数据进行反演研究。
3 一维反演结果
尽管如今大地电磁的反演算法已经发展到三维反演，但在现今的实测质料处理解释中运用较为成熟的仍是大地电磁的一、二维反演，其中一维反演的结果可以为解释提供依据，更重要的是为二维反演提供初始模型，线性算法的二维反演的结果对初始模型的依赖性较强，这意味着一维反演的结果尤其重要。本文对模型TE数据进行了Bostick、Occam一维反演计算。
图3为模型的一维反演结果，总体来看，Occam反演结果较圆滑，层状反映不明显，浅层构造都基本没有反演出来；Bostick反演结果对左右两个小的斜向的高阻条带反映较为明显，且深部形态也有体现，但在浅部中间位置低高阻相间的层状结构没有反映出来，整体表现为一个低阻体，深部电性界面与实际模型有所差异。
4 约束初始模型及二维反演结果
本文采用稳定高速的NLCG反演，采用不同初始模型进行二维NLCG反演，对比约束初始模型前后的效果。约束反演是在已知地层结构的先验信息的基础上进行的，在反演过程中用先验信息对模型加以约束，以期望反演出符合地质构造的结果。在实际资料的处理中，很多工区都是多方法勘探，包括地震、钻井、重磁勘探等等，可以利用已知资料对大地电磁反演过程中的初始模型加以约束。本文理论模型的反演试算过程中，地层构造都是清楚的，在反演过程中可以根据理论模型对反演的初始模型加以约束。文本通过MTsoft2D2.4软件约束初始模型，先进行模型正演数据的一维反演，查看一维反演的结果与实际模型的差别，然后在一维反演结果的基础上做相应编辑，将修改后的模型作为二维NLCG反演的初始模型，经过迭代计算后得到图4-4中的结果。
图4为不同初始模型的二维NLCG反演结果，其中初始模型榫匀半空间结果比较粗糙；Bostick的二维反演与一维反演结果很相似，只反映出了很粗的结构，甚至掩埋了一维结果中的一些信息，浅部的低阻中层间结构没有反映出来，深部的电性变化的界面也与实际模型有所差异；以一维Occam为初始模型的反演结果中，浅部效果相对较好，界面明显，模型浅部中间段的高低阻相间的结果反映较好，但是深部却与模型差异很大；在一维Occam的反演基础上，利用已经模型约束后的NLCG结果，反演结果与实际模型对应较好，且电性界面清楚，反演效果很好。
5 结束语
二维反演中选择不同的初始模型，二维反演结果差别大。以均匀半空间为初始模型的二维反演结果能反映出模型宏观的特征，仅具有一定参考价值。尽管解决的是二维地质问题，但二维反演依赖初始模型，其结果可能与一维初始模型相似，甚至效果更差。
通过先验信息约束初始模型，可以有效消除反演中的假异常，降低反演多解性。在实际的资料处理解释中，如果有工区的地质地球物理信息，利用已知的信息对初始模型加以约束，然后进行反演计算，可以达到事半功倍的效果。
参考文献
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[4]柳建新，董孝忠，郭荣文.大地电磁测深法勘探-资料处理、反演与解释[M].北京：科学出版社，2012.
[5]李强强，闵刚.大地电磁中覆盖层对断层正演响应的影响[J].科技创新与应用，2015（33）：51-52.
[6]万汉平.大地电磁测深的TE和TM极化模式对比研究[D].成都理工大学，2010.
过程模型；理想化实验；数学模
型
〔中图分类号〕 G633.7
〔文献标识码〕 A
〔文章编号〕 1004―0463（2014）
24―0058―01
物理模型是物理学研究的重要方法和手段，物理教育和教学中对物理模型的讲授是必不可少的。建立物理模型就要忽略次要因素以简化客观对象。合理简化客观对象的过程就是建立物理模型的过程，根据简化过程和角度的不同，可以将物理模型分为以下五类：物理对象模型、物理条件模型、物理过程模型、理想化实验和数学模型。下面，笔者就对这五种模型作详细阐述。
一、 物理对象模型
这种模型是直接将具体研究对象的某些次要因素忽略掉而建立的，它的应用最为广泛。例如，质点就是忽略运动物体的大小和形状，而把它看成一个有质量的几何点，其条件是在所研究的问题中，实际物体的大小和形状对本问题研究的影响小到可以忽略不计。这样以来，很多类型的运动描述就得到化简。比如所有做直线运动物体都可以看成质点。因为做直线运动的物体的每一个部分每时每刻都做同样的运动，所以就可以忽略其大小和形状，只需要找这个物体上的一个点进行概括，当然这个点的质量等于物体本身的质量。这样，直线运动物体的运动轨迹就是一条直线，很容易想象、理解和刻画。
二、 物理条件模型
这种模型是忽略研究对象所处条件的某些次要因素而形成的，以轻质杆为例加以分析。比如杠杆，在初中阶段，问题往往归结到力矩的平衡上来，即动力×动力臂=阻力×阻力臂。动力和阻力都包括杠杆以外的物体对杠杆的作用力，还包括杠杆本身的重力。而杠杆重力的力臂在杠杆上的每一点都不同，这样除了杠杆的形状是几何规则的少数例子以外的绝大部分杠杆问题在初中阶段就没法解决。而轻质杆的引入正好解决了这一问题。轻质杆是忽略了自身重力的弹性杆，当外界物体对杠杆的力矩远远大于杠杆自身重力的力矩或者与杠杆自身重力的力矩相互抵消时，就可以把杠杆当成轻质杆，杠杆受到的力矩只有外力矩，这样所有杠杆平衡问题都可以迎刃而解。
三、 物理过程模型
这种模型是忽略物理过程中的某些次要因素建立的。在初中物理中有：匀速直线运动、稳恒电流等。这些物理模型都是把物理过程中的某个物理量的微小变化忽略掉，把这个物理量看成是恒定的。因为这些量的变化量与物理量本身相比太小了，以至于可以忽略不计。这样不用考虑过程中物理量的复杂变化情况，而只考虑恒定过程，分析问题就容易多了。
四、 理想化实验
在大量实验研究的基础上，经过逻辑推理，忽略次要因素，抓住主要特征，得到在理想条件下的物理现象和规律的科学研究方法就是理想实验。理想化方法是物理科学研究和物理学习中最基本、应用最广泛的方法。初中物理中就有一个非常著名的理想化实验：伽利略斜面实验。伽利略的斜面实验有许多，现在列举其中的一个例子。同样的小球从同种材料同样高度的斜面上滑下来，在摩擦力依次减小的水平面上沿直线运动的路程依次增大。伽利略由此推知：小球在没有摩擦的水平面上永远做匀速直线运动（在理想条件下的物理现象）。牛顿又在此基础上建立了牛顿第一定律。无需多论，也足以见得理想实验应用的广泛和其重要性。
五、 数学模型
一、初、高中物理教学有梯度
初中物理教学是以观察、实验为基础，使学生了解力学、热学、声学、光学、电学和原子物理学的初步知识以及实际应用；高中物理教学则是采用观察实验、抽象思维和数学方法相结合，对物理现象进行模型抽象和数学化描述，要求通过抽象概括、想象假说、逻辑推理来揭示物理现象的本质和变化规律.初中物理教学以直观教学为主，在学生的思维活动中呈现的是一个个具体的物理形象和现象，所以初中学生物理知识的获得是建立在形象思维的基础之上的；而高中较多的是在抽象的基础上进行概括，在学生的思维活动中呈现的是经过抽象概括的物理模型.
初、高中物理教学衔接难点：（1）初、高中的教材方面相衔接是教学中的一个难点.（2）学习中的知识层面和难度加大，如何做到循序渐进地进行渗透式教学.（3）如何在教学中透析物理概念和规律.（4）教学中物理模型如何建立.（5）初中升入高中后，需要重新构建其学习习惯.
二、初、高中物理教学衔接难点的
对策
1.高中物理教师不单要研究高中的物理教材，还要研究初中物理教材，了解初中物理教学方法和教材结构，知道初中学生学过哪些知识，掌握到什么水平以及获取这些知识的途径.在此基础上根据高中物理教材和学生状况分析、研究高中教学难点，设置合理的教学层次，实施适当的教学方法，降低“阶差”，保护学生物理学习的积极性，使学生树立起学好物理的信心.
2.高中物理教学课标指出，教学中应注意循序渐进，知识要逐步扩展和加深，能力要逐步提高.高中教学应以初中知识为教学的出发点逐步扩展和加深；教材的呈现要难易适当，要根据学生知识的逐渐积累和能力的不断提高，让教学内容在不同阶段重复出现，逐渐扩大范围和增加难度.
3.使学生掌握完整的基础知识，培养学生物理思维能力.能力是在获得和运用知识的过程中逐步培养起来的.首先，要加强基本概念和基本规律的教学，要重视概念和规律的建立过程，让学生知道它们的由来；其次，要弄清每一个概念的内涵和外延及来龙去脉，要使学生掌握物理规律的表达形式的同时，明确公式中各物理量的意义和单位，规律的适用条件及注意事项.
4.高中物理教学中常用的研究方法是确定研究对象，对研究对象进行简化建立物理模型，在一定范围内研究物理模型，分析总结得出规律，讨论规律的适用范围及条件.建立物理模型是培养抽象思维能力、建立形象思维的重要途径，要通过对物理概念和规律建立过程的讲解，使学生领会这种研究物理问题的方法；通过规律的应用培养学生建立和应用物理模型的能力，以实现知识的迁移.物理模型建立的重要途径是物理习题讲解，习题讲解要注意解题思路和解题方法的指导，有计划地逐步提高学生分析解决物理问题的能力.
5.培养学生良好的学习习惯是教育的一个重要目的，也是培养学生能力、实现教学目标的重要保证.如何培养良好的学习习惯，首先是要培养学生独立思考的习惯.独立思考是学好知识的前提，学生只有经过独立思考，才能很好地消化所学知识，才能真正想清其中的道理，从而更好地掌握知识.其次，培养学生自学能力，使其具有终身学习的能力.阅读是提高自学能力的重要途径，是对学生进行智育的重要手段.阅读物理教材不能一扫而过，而应潜心研读，边读边思考，对重要内容反复推敲，对重要概念和规律要在理解的基础上熟练记忆，养成遇到问题能够独立思考以及阅读教材、查阅有关书籍和资料的习惯.
论文关键词：初中物理
科学方法是连接知识和能力的纽带。“掌握一种科学方法胜过解答十个问题。”对研究方法的学习和考查体现着一种新的教学理念，同学们只有真正掌握了研究方法，才能有效解决实际问题，真正提高自己的创新意识和能力。
《新课程标准》要求，在突出科学探究内容的同时，重视研究方法的指导，使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中，逐渐拓宽视野，初步领悟到科学研究方法的真谛。因此初中物理论文初中物理论文，考查研究物理问题的方法，成为当前和今后中考的热点。
初中物理常用的研究方法有：控制变量法、等效替代法、转换法、推理法、模型法、类比法等。
一、控制变量法
所谓控制变量法,就是在研究和解决问题的过程中,对影响事物变化规律的因素和条件加以人为控制,只改变某个变量的大小,而保证其它的变量不变,最终解决所研究的问题。控制变量法是中学物理中最常用的方法，也是中考出题最多的方法。
在初中物理课本中,应用这种方法的实验有:
理想斜面实验、探究力与运动的关系、探究影响滑动摩擦力大小的因素、探究影响压力的作用效果的因素、探究影响液体压强大小的因素、探究影响浮力大小的因素、蒸发的快慢与哪些因素有关、探究影响滑轮组的机械效率的因素、探究影响动能大小的因素、探究影响重力势能大小的因素、探究影响导体电阻大小的因素、验证欧姆定律、探究影响电流做功多少的因素、探究影响电流的热效应的因素、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、比热容概念的引入等
二、等效替代法
在物理实验中有许多物理特征、过程和物理量要想直接观察和测量很困难，这时往往把所需观测的变量换成其它间接的可观察和测量的变量进行研究，这种研究方法就是等效法。
等效替代法是常用的科学思维方法。等效是指不同的物理现象、模型、过程等在物理意义、作用效果或物理规律方面是相同的。它们之间可以相互替代，而保证结论不变。等效的方法是指面对一个较为复杂的问题，提出一个简单的方案或设想，而使它们的效果完全相同，从而将问题化难为易，求得解决。
初中物理课本中应用这种方法的有：
1、探究平面镜成像特点时用另一支蜡烛在玻璃板后面去等效像2、等效电路 3、串并联总电阻 4、多个分力与合力等效 5、物体的重心等论文参考文献格式。
三、转换法
对于不易研究或不好直接研究的物理问题，而是通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果间接研究问题的方法叫转换法。
初中物理中应用了这种方法的有：
1.研究物体内能与温度的关系(我们无法直接感知内能的变化,只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化)；
2.在研究电热与电流、电阻的关系时,将电热的多少转换成温度计液柱上升的高度；
3.我们在研究电功与什么因素有关的时候,将电功转换成砝码上升的高度；
4.在我们回答动能与什么因素有关时,我们将动能转化为小木块在平面上被推动的距离,距离越远则动能越大。
5.证明声音是由振动产生的，敲击音叉后放入水中，水花四溅。
注意：等效法与转换法很相似，它们的区别是“等效替代法” 中相互替代的两个量种类相同，大小相等 ，而“转换法”中的两个物理量有因果关系,并且性质往往发生了改变如
转换法： 电流大小用灯泡亮度体现; 磁场的强弱用小磁针偏转的幅度体现
等效替代法： 分力相叠加是合力 ；小石块体积用排开水的体积代替
四、理想模型法
实际现象和过程一般都十分复杂,涉及到众多因素,采用模型方法可起到简化和纯化的作用.忽略次要因素,从复杂事物中抽象出理想模型,合理近似的反应所研究事物的本质特征,这种研究问题的方法叫理想模型法.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1．光线(光线是看不见的,我们使用一条看得见的实线来表示,就将问题简化利用了理想化模型)
2．磁感线
3.电路图是实物电路的模型
4.力的示意图或力的图示是实际物体和作用力的模型。
5.实验室常用手摇交流发电机及挂图来研究交流发电机的原理和工作过程
6.研究连通器原理时用到液片模型。
7.研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模研究肉眼观察不到的原子结构时建立原子核式结构模型。
五、科学推理法
推理法是根据已知物理现象和规律，通过想象和推理对未知的现象做出科学的推理和预见.推理法是在观察实验的基础上，忽略次要因素初中物理论文初中物理论文，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量的可靠的事实为基础,以真实的实验为原形,通过合理的推理得出物理规律.
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、声音不能在真空中传播用推理法得出
2、研究物体运动状态与力的关系时，推理得出惯性定律。
六.类比法
类比法是指将两个相似的事物做对比，从已知对象具有的某种性质推出未知对象具有相应性质的方法.类比法在物理中有广泛的应用。所谓类比，实际上是一种从特殊到特殊或从一般到一般的推理。它是根据两个（或两类）对象之间在某些方面的相同或相似而推出它们在其他方面也可能相同或相似的一种逻辑思维。在物理教学中，类比方法可以帮助理解较复杂的实验和较难的物理知识。
在初中物理课本中,应用这种方法的有
1、用水流类比电流 2、用水压类比电压 3、用水波类比声波 4、用太阳系的结构类比原子的结构。
总之，大家要养成良好思维习惯，在解决问题时要尝试运用各种物理研究方法，不断提高科学素质，这既是中考热点也是以实现课程改革的目标。
