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為什麼研究物理存儲模型

發布時間: 2022-07-22 04:40:52

1. 數學模型,物理模型和概念模型的區別

★數學模型是指將現實問題歸結為相應的數學問題,並在此基礎上利用數學的概念、方法和理論進行深入的分析和研究,從而從定性或定量的角度來刻畫實際問題,並為解決現實問題提供精確的數據或可靠的指導.
一句話,就是把實際問題抽象成數學問題,並分析解答.
分類要有分類的標准,比如按實際問題所在的領域分類,可有:
醫學數學模型
氣象學數學模型
經濟學數學模型
社會學數學模型
等等.
要是按所用到的數學學科來分類,可有
幾何模型
方程模型
圖論模型
泛函模型
等等.
分類其實五花八門.
方程是一個數學概念,如果你的實際問題建立了方程,你的模型可以稱為一個方程模型.
★物理模型就是用物理學的概念和理論來描述抽象現實問題,特點是
舍棄次要因素,抓住主要因素,從而突出客觀事物的本質特徵,這就叫構建物理模型.構建物理模型是一種研究問題的科學的思維方法.
物理模型一般可分三類:物質模型、狀態模型、過程模型.
★數學模型與物理模型之間究竟有何區別?
這其實就是數學和物理的區別,數學和物理的聯系很緊密,很多模型你不能單純地說是物理還是數學模型.當然數學模型更純粹和抽象.自然科學的研究一般思路可以說是先建立物理模型,再抽象成數學模型,再由解算結果反過來反映物理意義,進而得出實際意義.

2. 物理模型的應用

物理模型是人們為了研究物理問題的時候更加方便和更好理解,從而揭示物理現象的本質,而對所要研究的對象進行一種比較簡化的模擬和描述。高中物理教材中有很多模型,比如電力線模型、理想氣體模型、自由落體模型等等。下面,筆者對物理模型分類的重要性及其實際應用詳細闡述。
一、 物理模型在教學中的作用
1. 有助於聯系實際。高中物理課程的一個目標就是要學生學習物理知識和技能而且要熟練掌握這些技能與知識,並能在實際生活中靈活應用。在高中物理教學中建立物理模型,能夠讓學生切身體會到物理知識在實際生活中的應用,認識到物理知識與社會的聯系,加深學生對物理學科的親切感,激發學生學習物理的興趣。
2. 有助於培養學生科學的物理研究方法。首先,在建立物理模型以及處理物理過程的時候,都要分析物理問題。通過建立物理模型,能夠培養學生解決復雜問題的能力,讓學生分清主次,抓住物理現象的本質,並運用科學的思維方式去解決物理問題,有助於學生掌握科學研究物理的方法。其次,在高中物理教學中建立物理模型,一方面可以培養學生分析和解決問題的能力,另一方面還能幫助學生解決實際生活中遇到的問題,同時有利於培養學生的創造性思維能力。
3. 有助於培養學生的遷移能力。高中物理最常見的模型是過程模型和對象模型,也是高中物理課堂中非常重要的知識。教師在物理教學中只要抓住了重點內容,明確了過程模型和對象模型之間的關系,就找到了知識點之間的紐帶和聯系。如,學生學習了質點模型、力的模型之後,教師引導學生進行總結,學生頭腦中就會形成模型的結構圖,加深對物理知識的理解。學生頭腦中一旦有了知識網路結構,就很容易遷移所學物理知識,使其成為自己的東西。

3. 高中物理模型解題法有哪些模型

所謂物理模型,是人們為了研究物理問題的方便和探討物理事物的本身而對研究對象所作的一種簡化描述,是以觀察和實驗為基礎,採用理想化的辦法所創造的,能再現事物本質和內在特性的一種簡化模型。理想化的物理模型既是物理學賴以建立的基本思想方法,也是物理學在應用中解決實際問題的重要途徑和方法,這種方法的思維過程要求學生在分析實際問題中研究對象的條件、物理過程的特徵,建立與之相適應的物理模型,通過模型思維進行推理。二、模型的種類(一)物理對象模型實際物體在某些特定條件下往往可抽象為理想的研究對象,即物理對象模型。物理中常見物理對象的理想模型有:質點、剛體、彈性體、理想流體、彈簧振子、單擺、點電荷、試驗電荷、無限大平板、點磁荷、純電阻(純電容、純電感)、光線、薄透鏡、點光源、絕對黑體、湯姆遜模型、盧瑟福模型等。如研究豎直放置在光滑圓弧形軌道上的物體作小幅度運動時就可以把它等效為單擺模型處理;研究跳水運動員時就要把跳水運動員看作全部質量集中在其重心的一個質點模型。(二)物理過程模型將實際物理過程進行處理,忽視次要因素,考慮主要因素;忽略個性,考慮共性,使之成為典型過程,即過程模型。比如:勻速直線運動,勻變速直線運動,拋體運動,勻速圓周運動,簡諧運動,質點運動的自由落體運動,完全彈性碰撞,電學中的穩恆電流,等幅振盪,熱學中的等溫變化、等容變化、等壓變化、絕熱變化等等都是物理過程、物理狀態的模型。比如:發射炮彈時炮彈在炮筒里的運動,火車、汽車等交通工具在開動後或停止前的一段時間內的運動,石塊從不太高的地方下落的運動等。由於它們的運動都很接近勻變速直線運動,我們可以把它們的運動當作勻變速直線運動來處理。(三)理想化實驗模型在實驗的基礎上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,根據邏輯推理法則,對過程進一步分析、推理,找出其規律。伽利略就是從斜槽上滾下的小球上另一個斜槽,後者坡度越大,小球滾得越遠的實驗基礎上,提出了他的理想實驗,從而推倒了延續兩千年的「力是維持運動不可缺少的原因」的結論,為慣性定律的產生奠定了基礎。(四)模擬式模型物理概念和規律在形式上是抽象的,在內容上是具體的,因此,我們可以用模擬式模型來描述。比如:關於電場和磁場中引入的電場線、等勢面和磁感線等就是模擬式模型。其實,電場線、等勢面和磁感線都是為了研究電場和磁場而引入的一系列假想曲線(面),但是這些曲線(面)並非人們單憑主觀願望臆造出來的,用電場線、等勢面和磁感線這些模擬式模型能使一些看不見、摸不著的客觀事物變得具體化、形象化。(五)數學模型客觀世界的一切規律原則上都可以在數學中找到它們的表現形式,物理學研究客觀世界時,通常採用抽象、概括的方法,將客觀條件模型化,同時將客體的屬性及運動變化規律數學公式化,這就使得物理學成為定量的精密的科學。在運用數學公式求解物理問題時,我們還可以作一些近似處理。例如:忽略一些小量或小量的高次項,將一些變數視為常量等。只要這種簡化與忽略是合理的,我們的解就會與實際情況符合得很好。

4. 學習物理有個模型思想,什麼意思

物理學是一門研究物質最普遍、最基本的運動形式的自然科學。物理學為自然界的物質結構的相互作用和運動規律提供一幅幅絢麗多彩、結構嚴謹的圖畫。而所有的自然現象都不是孤立的,這種事物之間復雜的相互聯系,一方面反映了必然聯系的規律性,同時又存在著許多偶然性,使我們的研究產生了復雜性。為了形象、簡捷的處理物理問題,人們常把復雜的實際情況轉化成一定的、容易接受的、簡單的物理情境,從而形成一定的經驗性的規律,即建立物理模型。物理模型是在抓住主要因素、忽略次要因素的基礎上建立起來的,它能具體、形象、生動、深刻地反映事物的本質和主流。

5. 物理模型都有什麼

就是將實際或抽象的問題用常見易想的物理過程表示,這種表示法可以說是一種物理模型。比如將下落的返回艙當作下落的小球等等思維方式。
中學物理模型一般可分三類:物質模型、狀態模型、過程模型。
1、物質模型。物質可分為實體物質和場物質。
實體物質模型有力學中的質點、輕質彈簧、彈性小球等;電磁學中的點電荷、平行板電容器、密繞螺線管等;氣體性質中的理想氣體;光學中的薄透鏡、均勻介質等。
場物質模型有如勻強電場、勻強磁場等都是空間場物質的模型。
2、狀態模型。研究流體力學時,流體的穩恆流動(狀態);研究理想氣體時,氣體的平衡態;研究原子物理時,原子所處的基態和激發態等都屬於狀態模型。
3、過程模型。在研究質點運動時,如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、平拋運動、簡諧運動等;在研究理想氣體狀態變化時,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程,如某勻強磁場的磁感應強度均勻減小、均勻增加等;非均勻變化的過程,如汽車突然停止都屬於理想的過程模型。
模型是對實際問題的抽象,每一個模型的建立都有一定的條件和使用范圍學生在學習和應用模型解決問題時,要弄清模型的使用條件,要根據實際情況加以運用。比如一列火車的運行,能否看成質點,就要根據質點的概念和要研究的火車運動情況而定,在研究火車過橋所需時間時,火車的長度相對於橋長來說,一般不能忽略,所以不能看成質點;在研究火車從北京到上海所需的時間時,火車的長度遠遠小於北京到上海的距離,可忽略不記,因此火車就可以看成為質點。

6. 物理模型有哪些呢

物理模型有如下:

1、物質模型:構建數據倉庫的物理分布模型,主要包含數據倉庫的軟硬體配置,資源情況以及數據倉庫模式。

2、狀態模型:研究流體力學時,流體的穩恆流動,研究理想氣體時,氣體的平衡態,研究原子物理時,原子所處的基態和激發態等都屬於狀態模型。

3、過程模型:在研究質點運動時,如勻速直線運動,勻變速直線運動,勻速圓周運動,平拋運動,簡諧運動等,在研究理想氣體狀態變化時,如等溫變,等壓變化,等容變化,絕熱變化等。

物理模型的特點

在數據倉庫項目中,物理模型設計和業務模型設計象兩個輪子一樣有力地支撐著數據倉庫的實施,兩者並行不悖,缺一不可。實際上,這有意地擴大了物理模型和業務模型的內涵和外延,因為,在這里物理模型不僅僅是數據的存儲

而且也包含了數據倉庫項目實施的方法論、資源以及軟硬體選型,而業務模型不僅僅是主題模型的確立,也包含了企業的發展戰略,行業模本等等更多的內容。

7. 物理模型中的雙橫杠表示儲存

在物理學里有很多為了研究問題方便而將現實中的具體物體或物質給抽象化(為了研究問題方便,抓住主要因素忽略次要因素)就叫物理模型,例如:質點就是物理模型,還有電荷也是物理模型

8. 物理模型數學模型概念模型區別

一、特徵上的區別:

1、物理模型

以實物或畫圖形式直觀的表達認識對象的特徵

在數據倉庫項目中,物理模型設計和業務模型設計象兩個輪子一樣有力地支撐著數據倉庫的實施,兩者並行不悖,缺一不可。

實際上,這有意地擴大了物理模型和業務模型的內涵和外延,因為,在這里物理模型不僅僅是數據的存儲,而且也包含了數據倉庫項目實施的方法論、資源以及軟硬體選型,而業務模型不僅僅是主題模型的確立,也包含了企業的發展戰略,行業模本等等更多的內容。

物理模型就像大廈的基礎架構,就是通用的業界標准,無論是一座摩天大廈也好,還是茅草房也好,在架構師的眼裡,他只是一所建築,地基—層層建築—封頂,這樣的工序一樣也不能少,關繫到住戶的安全,房屋的建築質量也必須得以保證,唯一的區別是建築的材料,地基是採用鋼筋水泥還是石頭,牆壁採用木質還是鋼筋水泥或是磚頭;

當然材料和建築細節還是會有區別的,視用戶給出的成本而定;還有不可忽視的一點是,數據倉庫的數據從幾百GB到幾十TB不等,面對如此大的數據管理,無論支撐這些數據的RDBMS(關系資料庫)多麼強大,仍不可避免地要考慮資料庫的物理設計。

2、概念模型

概念數據模型是面向用戶、面向現實世界的數據模型,是與DBMS無關的。它主要用來描述一個單位的概念化結構。採用概念數據模型,資料庫設計人員可以在設計的開始階段,把主要精力用於了解和描述現實世界上,而把涉及DBMS的一些技術性的問題推遲到設計階段去考慮。

3、數學模型

(1)評價問題抽象化和模擬化;

(2)各參數是由與評價對象有關的因素構成的。

(3)要表明各有關因素之間的關系。

二、分類上的區別:

1、物理模型

中學物理模型一般可分三類:物質模型、狀態模型、過程模型。

(1)物質模型

物質可分為實體物質和場物質。

實體物質模型有力學中的質點、輕質彈簧、彈性小球等;電磁學中的點電荷、平行板電容器、密繞螺線管等;氣體性質中的理想氣體;光學中的薄透鏡、均勻介質等。

場物質模型有如勻強電場、勻強磁場等都是空間場物質的模型。

(2)狀態模型

研究流體力學時,流體的穩恆流動(狀態);研究理想氣體時,氣體的平衡態;研究原子物理時,原子所處的基態和激發態等都屬於狀態模型。

(3)過程模型

在研究質點運動時,如勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、平拋運動、簡諧運動等;在研究理想氣體狀態變化時,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程,如某勻強磁場的磁感應強度均勻減小、均勻增加等;非均勻變化的過程,如汽車突然停止都屬於理想的過程模型。

模型是對實際問題的抽象,每一個模型的建立都有一定的條件和使用范圍。學生在學習和應用模型解決問題時,要弄清模型的使用條件,要根據實際情況加以運用。

比如一列火車的運行,能否看成質點,就要根據質點的概念和要研究的火車運動情況而定,在研究火車過橋所需時間時,火車的長度相對於橋長來說,一般不能忽略,所以不能看成質點;在研究火車從北京到上海所需的時間時,火車的長度遠遠小於北京到上海的距離,可忽略不記,因此火車就可以看成為質點。

2、概念模型

原理上來說,並沒有具體的分類。

3、數學模型

(1)精確型:內涵和外延非常分明,可以用精確數學表達。

(2)模糊型:內涵和外延不是很清晰,要用模糊數學來描述。

(8)為什麼研究物理存儲模型擴展閱讀:

建立數學模型的要求

1、真實完整。

(1)真實的、系統的、完整的反映客觀現象;

(2)必須具有代表性;

(3)具有外推性,即能得到原型客體的信息,在模型的研究實驗時,能得到關於原型客體的原因。

(4)必須反映完成基本任務所達到的各種業績,而且要與實際情況相符合。

2、簡明實用。在建模過程中,要把本質的東西及其關系反映進去,把非本質的、對反映客觀真實程度影響不大的東西去掉,使模型在保證一定精確度的條件下,盡可能的簡單和可操作,數據易於採集。

3、適應變化。隨著有關條件的變化和人們認識的發展,通過相關變數及參數的調整,能很好的適應新情況。

9. 「物理模型」是什麼

為了形象、簡捷的處理物理問題,人們經常把復雜的實際情況轉化成一定的容易接受的簡單的物理情境,從而形成一定的經驗性的規律,即建立物理模型。物理模型可以分為直接模型和間接模型兩大類。1.直接模型:如果物理情景的描述能夠直接在大腦形成時空圖象,稱之為直接模型.如經典練習的傳統研究對象,象質點、木塊、小球等;2.間接模型:如果物理情景的描述在閱讀後不能夠直接在大腦形成時空圖象,而是再通過思維加工才形成的時空圖象,就稱之為間接模型.顯然,由於間接模型的思維加工程度比較深,從而比直接模型要復雜和困難。
物理考題都有確立的研究對象,稱之為「物理模型」,確立研究對象的過程就叫「建模」。模型化階段是物理問題解決過程中最重要的一步,模型化正確與否或合理與否,直接關繫到物理問題解決的質量。培養模型化能力,即是在問題解決過程中依據物理情景的描述,正確選擇研究對象,抽象研究對象的物理結構,抽象研究對象的過程模式。
運用物理模型解題的基本程序為:
(1)通過審題,攝取題目信息.如:物理現象、物理事實、物理情景、物理狀態、物理過程等.
(2)弄清題給信息的諸因素中什麼是主要因素.
(3)尋找與已有信息(熟悉的知識、方法、模型)的相似、相近或聯系,通過類比聯想或抽象概括、或邏輯推理、或原型啟發,建立起新的物理模型,將新情景問題轉化為常規問題.
(4)選擇相關的物理規律求解.