王杰昌

摘 要：估算是對(duì)復(fù)雜的物理現(xiàn)象和問(wèn)題進(jìn)行定性或半定量的分析和估計(jì)，從而對(duì)事物有一個(gè)粗略的、總體的把握和認(rèn)識(shí).物理估算要從物理上尋找估算的依據(jù)，構(gòu)建出一個(gè)簡(jiǎn)化的物理模型，適當(dāng)?shù)剡x擇數(shù)據(jù)，科學(xué)合理地近似，從而把數(shù)學(xué)計(jì)算應(yīng)用到物理問(wèn)題.它不僅要求學(xué)生有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，而且要求有一定靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力.對(duì)學(xué)生思維訓(xùn)練，提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力很有幫助.是一種科學(xué)素質(zhì)和綜合能力的體現(xiàn)，是素質(zhì)教育的重要方面.近幾年高考和競(jìng)賽中很重視這一素質(zhì)的考查.

關(guān)鍵詞：知識(shí)能力;方法估算;高中物理;知識(shí)能力

一、宏觀天體物理量的考查

天體的質(zhì)量、密度、大小，天體間的距離等宏觀天體物理量，在科研和航天上經(jīng)常應(yīng)用到，但這些量又無(wú)法用儀器直接去測(cè)量，因此只能用間接的方法估算.

例1估算地球大氣層空氣的總重量（結(jié)果留一位有效數(shù)字）.

解析：題目沒(méi)有給出明顯的條件，但都隱含在題中.因空氣重力作用會(huì)產(chǎn)生大氣壓強(qiáng)，故可從地面大氣壓人手.

二、微觀粒子物理量的估算

微觀粒子永不停息地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，且極其微小，數(shù)量眾多，無(wú)法單獨(dú)跟蹤測(cè)量，只能間接估算.

例2試估算單個(gè)水分子的線度質(zhì)量，每立方厘米水中分子個(gè)數(shù).

由以上可以看出，建立不同物理模型，得出結(jié)果不同，但都在同一數(shù)量級(jí).這類估算中經(jīng)常用到的常數(shù)有：摩爾質(zhì)量，阿伏加德羅常數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，物質(zhì)的密度等，

三、定性分析的推測(cè)

有些物理過(guò)程只需作出定性推算即可判定，這類估算比較簡(jiǎn)單.

例3汽車以一定的速度在寬闊水平路上勻速直線行駛.突然發(fā)現(xiàn)前方出現(xiàn)一堵長(zhǎng)墻，為了盡可能避免碰到墻，司機(jī)急剎車好？還是轉(zhuǎn)彎好？為什么7

四、半定量一般性估算

例4一個(gè)跳繩運(yùn)動(dòng)員m=50kg，每分鐘跳N=180次，每次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次.所需時(shí)間的2/5.試估算該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率.

由以上分析可以看出，解答估算題一般要注意以下幾點(diǎn)：

（1）建立合理的物理模型.將給定的物理過(guò)程（現(xiàn)象）突出主要因素，忽略次要因素，再用熟悉的理想模型來(lái)模擬實(shí)際的物理過(guò)程（現(xiàn)象）.

（2）尋找恰當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律.根據(jù)所建立的模型，選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律，將相關(guān)的條件聯(lián)系起來(lái)考慮.要認(rèn)真審題，仔細(xì)推敲，廣泛聯(lián)想.

（3）挖掘隱含條件.這些“已知條件”題中往往不直接寫(xiě)明，而是隱含在題外，更需平時(shí)積累和豐富的聯(lián)想.概括起來(lái)可分為幾類;①常識(shí)性數(shù)據(jù)，如“室溫”——取可取27℃（即300K），成人質(zhì)量大概是60kg，自行車速度大概為5m/s，一層樓高度約為4m，等等.需要處處留心日常生活中的物理知識(shí)，積累生活經(jīng)驗(yàn)，做個(gè)有心人.②物理常數(shù)，如阿伏加德羅常數(shù)N=6.02×1023mol，真空中光速C;3×108m/s，水的比熱值為l焦耳/mol·L-1，交流電頻率f=50Hz等等.3）給定狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，如標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的壓強(qiáng)p=76cmHg==1.01×105Pa，T=0℃;273K，lmol理想氣體的體積22.4升，水的密度ρ=103kg/m3，等等.

（4）數(shù)據(jù)處理合理化。很多常數(shù)取l位有效數(shù)即可，最后結(jié)果也可取1位有效數(shù)字.有些題甚至要求最后結(jié)果的數(shù)量級(jí)正確即可.

參考文獻(xiàn)

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