理想化方法.ppt

1、理想化方法 理想化方法一.理想化方法的定义二.如何进行理想化方法三.理想化方法的应用四.理想化方法的意义五.理想化方法的局限一.理想化方法的定义用与研究对象有差别的、便于处理的简化形式，代替研究对象进行研究的方法。它是从观察和经验中通过想象和逻辑思维，把对象简化、钝化，使其升华到理想状态，以期更本质的揭示对象的固有规律。理想化方法是科学研究中创造性思维的基本方法之一。它主要是在大脑中设立理想的模型，通过思想实验的方法来研究客体运动的规律。理想化方法是数学建模中常用的方法。二.如何进行理想化方法一般的操作程序为：对经验事实进行抽象，形成一个理想客体通过思维的想象，在观念中模拟其实验过程把客体的现

2、实运动过程过程简化和升华为一种理想化状态更接近理想指标的要示，达到目的二.如何进行理想化方法在一定条件下把物质看作质点，把实际位置看作数学上的点、线等都是理想化的结果理想化方法最为关键的部分是思想实验，它是从一定的原理出发，在观念中按照实验的模型展开的思维活动。思想实验还不是科学实践活动，它的结论还需要科学实验等实践活动来检验三.理想化方法应用理想模型理想模型 所谓理想模型，是指在所谓理想模型，是指在原型原型(物理实体、物理物理实体、物理系统、物理过程系统、物理过程)的基的基础上，经过科学抽象础上，经过科学抽象而建立起来的一种研而建立起来的一种研究客体。究客体。它忽略了原型中的次要它忽略了原型

3、中的次要因素，集中突出了原因素，集中突出了原型中起主导作用的因型中起主导作用的因素，摒弃了次要矛盾，素，摒弃了次要矛盾，突出了主要矛盾。突出了主要矛盾。三.理想化方法应用理想模型理想模型之一之一实体理想模型实体理想模型实体理想模型实体理想模型建立在客观实体的基础上，根据讨论问题的性建立在客观实体的基础上，根据讨论问题的性质和需要把客观实体理想化质和需要把客观实体理想化譬如物理学中最简单、最重要的譬如物理学中最简单、最重要的质点模型质点模型即如此即如此 一个体积不很大一个体积不很大的物体，其运动的物体，其运动被定域在非被定域在非 常广阔的空间里常广阔的空间里面面是运动物体上各个不同位置的点是运动

4、物体上各个不同位置的点具有完全相同的运动状态，只要具有完全相同的运动状态，只要知道它的任何一点的运动状态，知道它的任何一点的运动状态，就可以知道整个物体的运动状态。就可以知道整个物体的运动状态。质点模型质点模型两种情况两种情况三.理想化方法应用理想模型理想模型之一之一实体理想模型实体理想模型点电荷点电荷：本身：本身的线度比相互的线度比相互之间的距离小之间的距离小得多的带电体得多的带电体叫做点电荷叫做点电荷点光源点光源：理想：理想化为质点的向化为质点的向四面八方发出四面八方发出光线的光源光线的光源绝对黑体绝对黑体：投：投射到物体上的射到物体上的辐射热全被该辐射热全被该物体吸收物体吸收三.理想化方

5、法应用理想模型理想模型之二之二系统理想模型系统理想模型 忽略了其它物体对系统的影响忽略了其它物体对系统的影响(如力的作用，如力的作用，能量传递等能量传递等)，而只研究系统内部物体间相，而只研究系统内部物体间相互作用的规律互作用的规律力学系统力学系统：遵循牛顿第三定律、相互作用的物体遵循牛顿第三定律、相互作用的物体的全体的全体。如。如忽略了其他物体对系统的万有引力作忽略了其他物体对系统的万有引力作用用保守力系统保守力系统：讨论重力势能时，把地球和某物体讨论重力势能时，把地球和某物体视为视为“保守力系统保守力系统。如。如忽略了一些非保守力因素，忽略了一些非保守力因素，如摩擦等如摩擦等。三.理想化方

6、法应用理想模型理想模型之三之三过程理想模型过程理想模型要首先分清主次，要首先分清主次，然后忽略掉次要因然后忽略掉次要因素，只保留运动过素，只保留运动过程中的主要因素，程中的主要因素，这样就得到了过程这样就得到了过程理想模型。理想模型。自然界中各种事自然界中各种事物的运动变化过物的运动变化过程都是极其复杂程都是极其复杂的，在物理学研的，在物理学研究中，不可能面究中，不可能面面俱到。面俱到。三.理想化方法应用理想模型理想模型之三之三过程理想模型过程理想模型自由落体运动自由落体运动简谐振动简谐振动光的直线传播光的直线传播还有还有匀速直线运动，匀变速直线运动，匀速圆周运动，斜匀速直线运动，匀变速直线运

7、动，匀速圆周运动，斜抛运动等模抛运动等模型型四.理想化方法的意义理想中的优化模型往往具有超前性，这是创新的天然标志。理想模型的建立可以促进人们想象力能力的提高，活跃人的思维，它在一定程度上为科学的发展指明了方向。利用理想模型，可以使复杂的问题的处理方法更为简单而却不发生大的偏差，还有助于培养人的创造思维能力，使人们更清楚的认识自然界，改造自然，使之更好的为人类服务。五.理想化方法的局限 一旦一个理想模型被建立，人们总是习惯的认为它是一成不变的，而恰恰相反，理想模型应该不断的被完善。人们在建立另外一种模型的时候，常常想把已经有的模型包含在内，这就给模型的建立增加了难度，有时甚至建立的模型是错误的。因此重要突破的关键时刻通常是挣脱原有种种模型的束缚。所以在建立模型时也应从不同的角度，从不同的方面上考虑，尽量摆脱原有模型的干扰。谢谢观赏