實(shí)體模型
從表現(xiàn)形式分為靜模(物理相對(duì)靜態(tài),本身不具有能量轉(zhuǎn)換的動(dòng)力系統(tǒng),不在外部作用力下表現(xiàn)結(jié)構(gòu)及形體構(gòu)成的完整性)、助力模型(以靜模為基礎(chǔ),可借助外界動(dòng)能的作用,不改變自身表現(xiàn)結(jié)構(gòu),通過(guò)物理運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的一種物件結(jié)構(gòu)連接關(guān)系)以及動(dòng)模(可通過(guò)能量轉(zhuǎn)換方式產(chǎn)生動(dòng)能,在自身結(jié)構(gòu)中具有動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng),在能量轉(zhuǎn)換過(guò)程中表現(xiàn)出的相對(duì)連續(xù)物理運(yùn)動(dòng)形式)。
虛擬模型
分為虛擬靜態(tài)模型、虛擬動(dòng)態(tài)模型、虛擬幻想模型。
物理模型
也稱(chēng)實(shí)體模型 ,又可分為實(shí)物模型和類(lèi)比模型。
①實(shí)物模型:根據(jù)相似性理論制造的按原系統(tǒng)比例縮小(也可以是放大或與原系統(tǒng)尺寸一樣)的實(shí)物,例如風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中的飛機(jī)模型,水力系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)P?,建筑模型,船舶模型等?
②類(lèi)比模型:在不同的物理學(xué)領(lǐng)域(力學(xué)的、電學(xué)的、熱學(xué)的、流體力學(xué)的等)的系統(tǒng)中各自的變量有時(shí)服從相同的規(guī)律,根據(jù)這個(gè)共同規(guī)律可以制出物理意義完全不同的比擬和類(lèi)推的模型。例如在一定條件下由節(jié)流閥和氣容構(gòu)成的氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力響應(yīng)與一個(gè)由電阻和電容所構(gòu)成的電路的輸出電壓特性具有相似的規(guī)律,因此可以用比較容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路來(lái)模擬氣動(dòng)系統(tǒng)。
數(shù)學(xué)模型是針對(duì)參照某種事物系統(tǒng)的特征或數(shù)量依存關(guān)系,采用數(shù)學(xué)語(yǔ)言,概括地或近似地表述出的一種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu),這種數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)是借助于數(shù)學(xué)符號(hào)刻劃出來(lái)的某種系統(tǒng)的純關(guān)系結(jié)構(gòu)。從廣義理解,數(shù)學(xué)模型包括數(shù)學(xué)中的各種概念,各種公式和各種理論。因?yàn)樗鼈兌际怯涩F(xiàn)實(shí)世界的原型抽象出來(lái)的,從這意義上講,整個(gè)數(shù)學(xué)也可以說(shuō)是一門(mén)關(guān)于數(shù)學(xué)模型的科學(xué)。從狹義理解,數(shù)學(xué)模型只指那些反映了特定問(wèn)題或特定的具體事物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)關(guān)系結(jié)構(gòu),這個(gè)意義上也可理解為聯(lián)系一個(gè)系統(tǒng)中各變量間內(nèi)的關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)。
數(shù)學(xué)模型所表達(dá)的內(nèi)容可以是定量的,也可以是定性的,但必須以定量的方式體現(xiàn)出來(lái)。因此,數(shù)學(xué)模型法的操作方式偏向于定量形式。
過(guò)程模型
在研究質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),如勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)等;在研究理想氣體狀態(tài)變化時(shí),如等溫變化、等壓變化、等容變化、絕熱變化等;還有一些物理量的均勻變化的過(guò)程,如某勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小、均勻增加等;非均勻變化的過(guò)程,如汽車(chē)突然停止都屬于理想的過(guò)程模型。
模型是對(duì)實(shí)際問(wèn)題的抽象,每一個(gè)模型的建立都有一定的條件和使用范圍。學(xué)生在學(xué)習(xí)和應(yīng)用模型解決問(wèn)題時(shí),要弄清模型的使用條件,要根據(jù)實(shí)際情況加以運(yùn)用。比如一列火車(chē)的運(yùn)行,能否看成質(zhì)點(diǎn),就要根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的概念和要研究的火車(chē)運(yùn)動(dòng)情況而定,在研究火車(chē)過(guò)橋所需時(shí)間時(shí),火車(chē)的長(zhǎng)度相對(duì)于橋長(zhǎng)來(lái)說(shuō),一般不能忽略,所以不能看成質(zhì)點(diǎn);在研究火車(chē)從北京到上海所需的時(shí)間時(shí),火車(chē)的長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于北京到上海的距離,可忽略不記,因此火車(chē)就可以看成為質(zhì)點(diǎn)。