球桿模型是由質點模型和直桿模型組合而成的一種復合模型。但是球桿模型不同于球繩模型,而繩模型只能產生有限度的拉力不能產生支持力,桿與繩不同的是桿既可以可以產生支持力也可以產生拉力。例如在豎直面上的圓周運動中,在最低點時產生拉力,在最高點可以產生支持力,或拉力,或不產生相互作用。分析桿的彈力時要分清三種不同的情況和條件。球桿模型如果不和過程結合就只能是一種實體模型。球桿模型和圓周運動過程相結合也是一種理想化的過程模型。在豎直面上的圓周運動中,遵循著機械能轉化與守恒定律。
連接體模型和板塊模型同屬一類模型,連接體模型一般是通過繩、桿,彈簧等實物連接起來的,板塊則是通過摩擦力的作用連接起來的。一次本質 上都是通過力的相互相互作用連接起來的,沒有相互作用就沒復合模型。而力的作用又是一個過程,所以說這兩種模型也是在發生具體的物理過程中才有意義。
升降機模型及其類化。升降機模型是在豎直方向上的勻變速直線運動模型,任何一種在沿直線勻變速直線運動的物理過程都可以類化為升降機模型。例如,雜技運動員在竹竿上的下滑運動,人體的下蹲運動,汽車過橋等運動過程都屬于同類過程,因此可以視為同種過程模型。
單擺模型:從結構上分析單擺模型是由質點模型和輕繩模型組合而成的,單擺模型的運動過程是循環往復的周期性的運動,這種運動是一種變速曲線運動,在運動過程中,忽略了空氣的阻力,只有重力做功,沒有能量的損失,動能和重力勢能的相互轉化,包含質量互變,即一種形式的能量的減少,代之以另一種形式的能量的增加,總的能量保持不變。否定之否定的辯證關系,兩種能量形式的辯證否定。單擺的周期性運動過程是一種理想化的運動過程。遵循機械能守恒定律。
圓錐擺模型:圓錐擺模型在結構上運單擺是沒有區別的,只是在運動的形式上和過程上有區別,圓錐擺的運動是以平面上的一點為圓心做勻速圓周運動的,也具有周期性。其特點是動能不變,重力勢能為零,機械能依然是守恒的。
簡諧振動:彈簧振子的簡諧振動過程是一種理想化過程。在振動過程中,系統具有周期性,振子的位移,速度,加速度,能量的變化都具有周期性,遵循能量轉化與守恒定律。彈簧振子若不與簡諧振動過程相結合,就沒有任何意義。
子彈打木塊模型:該模型是由子彈和木塊兩個部分組成的。過程分為子彈擊中木塊并留在木塊中,和子彈擊穿一塊或多塊。子彈被視為質點,在擊中和擊穿木塊的前后變化過程中,無論是否考慮子彈克服阻力做功的問題,系統都遵循動量守恒定律和能量守恒定律。因此,子彈打木塊模型也是一個過程模型,沒有擊打和被擊打的相互作用就沒有過程。從兩個方面分析過程,從子彈看過程和從過程看子彈和木塊,光有子彈和木塊而沒有擊打的相互作用就沒有過程模型。
等溫過程,等容過程,等壓過程,是理想氣體的三個理想變化過程。此外還有絕熱過程等。理想氣體如果離開了理想過程就毫無意義,而理想的把狀態變化過程,沒有主體的參與也是不可能的。雖然各自遵循著一定的變化規律,但是又都遵循著一般的熱力學規律,如熱力學第一定律:。對于一定質量的理想氣體的一般的狀態變化過程而言,系統又遵循著理想氣體狀態變化方程。即:,也同樣遵循著熱力學第一定律。
電路的動態變化模型:電路是一種結構模型同時也是一種過程模型。一般引起電路動態變化的因素是電阻的變化,滑動變阻器的變化,電容的變化,開關的閉合等。
理想變壓器模型:變壓器是一種物理結構,而互感作用則是一個過程,沒有互感過程,理想變壓器是沒有意義的。理想變壓器的工作過程遵循互感原理,和能量守恒定律,輸出功率和輸入功率相等。
物理結構和物理過程是相互聯系的,物理現象和過程發生在特定的物理結構中,通過特定的物理結構體現出物理現象或過程以及物理變化規律,物理結構起到了載體和媒介的作用。理想變壓器的理想之處在于結構本身的理想化,結構本身沒有能量消耗,才有過程的理想化。
玻爾模型:是一個微觀結夠與物理過程模型,是以三點假設為基礎建立起來的玻爾模型;定態假設,躍遷假設,軌道量子化假設,從結構上看,是描述原子內部結構的微觀模型,在微觀結構中,原子的能量,狀態,能級是分立的,電子的軌道,等都是量子化的,系統的狀態也是不連續的。從量子躍遷的狀態變化看也是一個過程模型,描述了微觀狀態變化的物理過程。
質點模型是宏觀物體的微觀化,夸克模型是微觀結構的宏觀化。宏觀與微觀是相互聯系的,也是可以轉化的。物理模型是發展的,由宏觀模型到微觀模型,由質點模型,剛體模型,簡單模型到復合模型,由波動模型到波粒二象性,由光線到光子,由點電荷到分數電荷,由核式結構模型、玻爾模型到夸克模型。質量由慣性質量、引力質量到相對論質量,質量的概念也是發展的。所以,要用發展的觀點、辯證的觀點看待物理模型。
分析和歸納物理過程模型的目的不在于整理和歸類,而在于通過分析運用物理過程的規律和方法于教與學的過程之中,更有效的提高分析和解決物理問題的能力,如果對于那些物理模型、簡單的復合的模型和過程模型以及相互之間的聯系都不甚清楚,就很難形成解題的能力。解題能力絕不像唯心主義的觀點所理解的那樣,學生本來就具有那種潛能,只是處于暫時的休眠狀態,是通過教師的激發來喚醒的。實踐表明,解題能力形成于解題過程中,此外沒有其他的途徑和方法可循。斷言潛能,潛在的能力,就等于否定了實踐第一的觀點,否定了人的主觀能動性。持潛能激發論觀點的人,雖然還算是有一點科學素養的,了解一知半解的物理學,卻簡單機械地移用到心理學領域。如果真是那樣,何必還要麻煩老師課堂教學的艱辛勞動,上帝自己也會像原子那樣產生自激輻射的,豈不更省事了嗎?