理想化方法PPT课件

.,1,理想化方法,.,2,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,.,3,一.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。,.,4,二.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,.,5,二.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,.,6,三.理想化方法应用理想模型,所谓理想模型，是指在原型(物理实体、物理系统、物理过程)的基础上，经过科学抽象而建立起来的一种研究客体。它忽略了原型中的次要因素，集中突出了原型中起主导作用的因素，摒弃了次要矛盾，突出了主要矛盾。,.,7,三.理想化方法应用理想模型之一实体理想模型,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、最重要的质点模型即如此,一个体积不很大的物体，其运动被定域在非常广阔的空间里面,是运动物体上各个不同位置的点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，就可以知道整个物体的运动状态。,质点模型两种情况,.,8,三.理想化方法应用理想模型之一实体理想模型,点电荷：本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体叫做点电荷,点光源：理想化为质点的向四面八方发出光线的光源,绝对黑体：投射到物体上的辐射热全被该物体吸收,.,9,三.理想化方法应用理想模型之二系统理想模型,忽略了其它物体对系统的影响(如力的作用，能量传递等)，而只研究系统内部物体间相互作用的规律力学系统：遵循牛顿第三定律、相互作用的物体的全体。如忽略了其他物体对系统的万有引力作用保守力系统：讨论重力势能时，把地球和某物体视为“保守力系统。如忽略了一些非保守力因素，如摩擦等。,.,10,三.理想化方法应用理想模型之三过程理想模型,要首先分清主次，然后忽略掉次要因素，只保留运动过程中的主要因素，这样就得到了过程理想模型。,自然界中各种事物的运动变化过程都是极其复杂的，在物理学研究中，不可能面面俱到。,.,11,三.理想化方法应用理想模型之三过程理想模型,自由落体运动,简谐振动,光的直线传播,还有匀速直线运动，匀变速直线运动，匀速圆周运动，斜抛运动等模型,.,12,四.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。,.,13,五.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