开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了一篇怎样解物理估测题范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法,运用估测法计算的问题称为估测题,综观近几年全国中考和竞赛试题,“估测题”出现的比例一直在持续上升,该类题型的出现,在一定程度上适应了新课程标准下初中物理教学的一个客观原则:“物理源于生活,物理用于生活”,这就要求同学们要学会从生活体验中理解物理知识和物理规律,并且能将物理知识和物理规律用于对生活现象和生活常识的简单解释,而“估测题”就是这种要求下的一个体现。
估测是一种科学的近似计算,它不仅是一种常用的解题方法和思维方法,而且是一种重要的科学研究方法,在生产和生活中也有着重要作用,笔者就最近几年各地试卷中出现的“估测题”进行简单的分析和研究后发现,要想做好“估测题”,必须要注意以下五点:
1.对一些物理量的单位及单位换算要有正确的认识,如1m、1dm、1cm有多长;1kg、1g是多少;1h、1min、1s是怎样的时间,等等;
2.对物理量的计算关系熟悉,如速度公式、密度公式、重力与质量关系式、压强定义公式、功率定义式及热量计算式等等;
3.对常见的一些量要有数据、数量级的认识:如一般成人、初中学生的质量、身高;步行的速度、交通工具的一般速度,对于教学要求我们必须记住的数值如水的密度、家庭电路的电压、干电池的电压、光的速度、g的值等要记住。
4.要具有构建物理模型、简化物理过程的初步能力,如将组成复杂的物体简化成均匀物体,将形状复杂的物体简化成柱体,这将大大方便我们的估测。
5.在运算时将数据近似取值,如将g的值简化为10N/kg,将水的比热容中的4.2近似为4,这样大大节约我们的运算速度。
具体的方法主要有:直判法、排除法、转换法、参照物法、公式法和综合法等六种方法。
一、直判法
所谓“直判法”,就是直接根据生活和社会的经历、经验或书本的知识来进行判断和选择的方法。
例1 谁也没有我跑得快!我是( )。
A.高速奔驰的磁悬浮列车 B.高空翱翔的超音速战机
C.让万物生长的阳光 D.把“神六”送上天的“长征”运载火箭
解析 从难度上来说,这个题目本身并没有多少问题,就物理本身的知识来说,目前,并没有什么速度可以达到或超过光的速度,所以,根据已有的知识可以直接得到正确的答案是很简单的,C选项所涉及的速度就是“光速”,所以答案就是C.
例2 观察身边的物理现象――下列估测最接近实际的是( ).
A.一个苹果的质量约为0.2kg
B.我们所用物理教材的宽度约为50cm
C.一同学正常步行时的速度可达到3m/s
D.课桌的高度约为1.5m
解析 “A.一个苹果的质量约为0.2kg",可以得到5个苹果是1kg,即2斤的结论,根据生活经验可以直接判断是正确的.“B.我们所用物理教材的宽度约为50cm”太大了,因为课桌的宽度大概才是50cm,如果我们所用物理教材的宽度约为50cm的话,一本物理书就要覆盖整个课桌面了,这是不可能的,对于“c.一同学正常步行时的速度可达到3m/s”也是不对的,因为3m/s=3.6x3km/h=10.8km/h,也就是生活中所说的“10.8码”,这个速度都已经赶上自行车的速度了,“D.课桌的高度约为1.5m”,一个中学生的身高大约是1.5m到1.7m之间,如果课桌的高度有1.5m的话,可以想象是种什么样的情景,所以,根据已有的生活经验可以直接得到正确答案是A.
使用“直判法”时,需要我们对一些物体和现象要能有一个熟悉的了解或掌握,在我们身边,有许多平时就可以接触到的质量问题,笔者不凡给大家总结一下,例如:1斤(500g)苹果正常情况下是3、4个左右,如果大点的话,1个苹果可能就超过1斤;1斤鸡蛋正常情况下是5个左右,如果是“草鸡蛋”的话,可能就是6、7个了;一瓶酒的净含量在1斤(500g)左右;一瓶矿泉水的容积在500mL左右,净含量在1斤(500g)左右.这些都是对于约1kg(2斤)的概念的体会。
此外,还有特大和特小的质量体会,大的有:一袋大米,大包装的一般是80~100斤(即:40~50kg);小包装的一般是30~40斤(即:15~20kg);一个中学生身体质量一般是100斤(即:50kg)左右;一桶液化气正常大小是70~80斤(即:35~40kg);一辆自行车质量约为30~40斤(即:15-20kg)等等,较小的有:一个金戒子约几克到十几克;一条金项链约为十几克到几十克;一粒药片质量约为几毫克到十几毫克等等。
二、排除法
所谓“排除法”,就是通过一定的判断将明显错误或正确的选项排除,再进行选择的方法。
例3 一元硬币的质量最接近( ).
A.0.5g B.5g C.50g D.500g
解析 利用“排除法”我们可以很容易排除掉A和D,前者太小,而后者太大,在B和c中,我们可以对C进行排除,排除的理由和过程为:50g即是生活中的“1两”,那么10个一元硬币(也就是10元钱)的质量为1斤,这样我们就能确定该选项是错误的了,这样,正确答案只能是B了.
例4 下列物体的质量最接近2kg的是( ).
A.一个苹果 B.一只公鸡 C.一本物理书 D.一张课桌
解析在做到质量问题时,有必要先把一些生活中常见的称量单位做个介绍,在生活中,人们常用的单位还应该是吨、公斤、斤、两等,1t=1000公斤;1公斤=2斤;1斤=10两与国际单位制的单位换算关系是:1kg=1公斤,这样,我们可以推算出:1两=50g;1t=10000kg。
据此,可以进行转换,2kg=4斤,我们可以首先直接排除A、D选项,无论有无买过苹果,相信大家都不会认为“一个苹果可以有4斤”;也相信大家不会认为“一张课桌只有4斤”。
对于“c.一本物理书”来说,似乎有点难度,这时,我们就要想到和用到“对比法”了所谓“对比法”,就是拿比较熟悉、有一定的经验或体验的东西来跟不熟悉的东西进行“对比”的方法,对于一本物理书,同学们不可能有过称量的经历,也绝对不可能知道它具体的质量,但是,对于一瓶矿泉水来说,大家可能都知道其容积大概是500mL,通过水的密度和体积可以知道其质量大概是500g,笔者经常看到学生一手拿物理书,一手拿矿泉水到实验室上课的,不知这些学生是否曾经去感受过“谁重谁轻呀”?这样,我们就得到了正确答案是:B.一只公鸡。
三、转换法
所谓“转换法”,就是当需要估测的量我们无法或很难直接判断和得到时,利用一定的物理规律或知识将所要判断的物理量转换成其他比较容易判断或得到的物理量,再进行判断和计算的一种方法。
例5 你经常使用壹元硬币,下列数据与单位的组合,能表示壹元硬币大约
的面积是( )。
A.2.5cm2 B.2.5cm C.4.5mL D.4.5cm2
解析 首先利用“排除法”可以很容易排除B选项和C选项,因为前者是用了“长度”单位,后者用了“体积”单位,而在A选项和D选项之间,我们暂时不容易直接进行正确的选择。
利用圆面积公式“S=πr2”我们可以将A和D的数据进行转换:由“A.2.5cm2”可以得到直径约为1.78cm;由“D.4.5cm2”可以得到直径约为2.4cm.1.78cm应该是壹角硬币的直径;而壹元硬币的直径应该是2.4cm.
例6 下列说法中,最接近实际情况的是( ).
A.一个成年人正常步行速度为10m/s
B.一个中学生的质量约为50kg
C.一只普通铅笔的长度约为0.5m
D.家用台灯正常工作时,灯丝中电流大约为2A
解析 我们直接来看D选项是否符合实际情况,根据分析,我们可以有两条途径去进行:一条是由“所估计的家用台灯正常工作时的电功率”来判断电流,看是否符合实际情况;另外一条是由“家用台灯正常工作时,灯丝中电流大约为2A”来计算电功率,判断是否符合实际情况,但是,就本选项而言,如果采用由“2A”来转换成电功率,进而判断是否符合实际情况更来得可行和直观。
如果灯丝中电流大约为2A,利用“P=UI”,代入“220V”和“2A”可以很容易得到电功率是440W,作为一个“家用台灯”来看,正常工作时的电功率也就是20W到40W之间而已,所以440W肯定高了,不符合实际情况。
由以上例题可以看出,许多情况下,需要我们去估计的并不是直接问我们的物理量,而是需要选择转换的量,如果对于某些物理量不是很熟悉的话,可以通过相关的关系和规律将数据进行合理转换。
四、参照物法
所谓“参照物法”,顾名思义,就是找到一个可以参照的物体,利用该物体的相关物理量和所要判断的物理量进行比较,从而做出正确的判断和筛选,特别注意:一般情况下,被选做“参照物”的物体,应该是我们更为熟悉和了解的物体。
例7 下列物品的尺度,最接近15cm的是( ).
A.橡皮的宽度 B.课桌的高度
C.文具盒的长度 D.圆珠笔的长度
解析 首先利用“排除法”,通过直观的感觉或者是相关的生活经验可以马上排除A和B选项最后,在c和D选项中我们需要去判别一下正确答案。
下面我们用“参照物法”来进行选择,首先我们需要选择一个合理的“参照物”,由于待选择的项目所涉及的都是与文具盒有关的,所以我们应该在文具盒中找这样的“参照物”,在众多的文具中,使用较多、而且又能熟悉长度的,当然就是刻度尺了,所以我们选择“刻度尺”作为必要的“参照物”。
根据已经有的体验,1.一般的刻度尺长度都大于或等于15cm;2.一般的刻度尺都能放人文具盒中,这样,有了这两个基础的体验之后,我们很容易就知道文具盒的长度应该超过15cm所以,正确答案是:“D.圆珠笔的长度”。
例8 如图1所示,某校初三同学正在进行升旗仪式,该校旗杆的高度约为( ).
A.4m B.7m C.10m D.12m
分析 从题中提供的信息看,在题干中没有一个确定的数据,要求从题干(包括图)中获取必要的信息而求得适合选项中的结果,从图中我们可以看到的只是旗杆和学生,如果使用“参照物法”,那么参照物的选择倒是很明显的:学生身高,从图中可以获取这样的信息:旗杆的高度约为中学生身高的4倍(可以利用刻度尺对照),而初三学生的身高一般在1.6m来估测,生活常识,这样可以知道正确答案是B.即使你用1.8m来估测,结果还是一样的。
对于例8,我们回头看这个题目,是很简单的,但不少同学会错误的选择C或D,这些同学往往把审题时的注意更多的集中在旗杆是很高的,大概有三、四层楼那么高,然后从一层楼有3m多高来思考答案,但是在大多数情况下,合理的“参照物”的选择往往也是不太容易的,所以,在平时,我们应该都注意这方面的能力训练。
五、公式法
所谓“公式法”就是利用相关的物理公式对相关物理量进行计算得到我们需要的结果的方法。
例9 下列几种估测中,比较符合实际情况的是( ).
A.教室内天花板离地面的高度约为8m
B.60W照明电灯正常工作时的电流是1A
C.中学生正常步行时的速度是10m/s
D.演奏中华人民共和国国歌用时约50s
解析 我们直接来判断选项B.可以通过两条途径判断其是否正确,一条是由“60W”来判断电流;另外一条是由“1A”来判断电功率.如果由“60W”来判断电流的话,可以利用公式“P=UI”的变形公式“I=P/U”,将“60W”和“220V”代人,得到电流是0.27A所以该选项是错误的,如果由“1A”来判断电功率,我们可以利用公式“P=UI”,将“1A”和“220V”代入,得到电功率是220W,所以该选项还是错误的。
例10 一杯开水,从刚倒出到可以喝的这段时间内,放出的热量大约是( ).
A.5×102J B.5×103J C.5×104J D.5×105J
解析 一杯水,如果要估计其质量的话,还是有一定难度的,我们还是可以利用矿泉水来“参照”的:正常情况下,一瓶矿泉水的容积是500mL,质量就是500g,就其目测来说,可能是半瓶矿泉水,也就是200g到250g之间,我们可以暂时取200g计算,开水的温度是100℃,人体温度是37℃左右,所以,如果水的温度是40℃左右的话,就应该可以喝了将上面分析、估计的数据代入公式“Q=cmt”可以得到热量是4.84×104J,所以正确答案应该是C选项,同样,即使我们在估测开水质量和温度时出现一点偏差,结果都是一样的。
在使用“公式法”解决估测题时,经常会用到类似于“P=UI”、“P=U2/R”和“P=W/t”等公式,其实,这类题目的话,说白了就是简单的计算。所以,当我们遇到此类题型时,应该理性地进行合理计算,而不是盲目地进行“估测”。
另外,我们应该注意一点:在“公式法”中,数字不是问题的关键,“数量级”才是最最重要的,像例8、10一样,最后在决定正确答案时,要以“数量级”作为选择的标准。
在我们实际生活中,由于生活条件和科学技术的高度发展,普通家庭的用电器种类和数量都已经大幅度增加了;另一方面,常规的家庭用电器已经不再是“常规”意义上的“规格”了,功能和性能的增加,导致功率的增加的同时,由于有“节能”意识的引导,所以现在,以及将来的大型家用电器的功率在一定程度
上会有限制和降低,这就给我们的估计在客观上带来了困难,但是,只要我们平时都注意观察、了解和积累,这样的“困难”不再成为“问题”的.
例如:普通的照明灯泡,如果是“白炽型”的话,可以在30W到60W之间;如果是“节能型”的(即常见的荧光灯),其功率可以在几瓦到40W之间,对于空调而言,我们需要知道,生活中常说的“匹”其实也是一种功率的单位,通常说的1匹空调的功率大约为736W,1.5匹即736W×1.5=1104W=1.1kW,2匹即1472W=1.5kW,3匹即2.2kW,……以此类推计算,空调制冷与制热状态时所消耗的功率略有差异,但不会差太大,一般情况,空调制冷比制热状态时所消耗的功率略低,另外,其耗电量还要考虑到制冷和制热的温度、风速和是否“换气”等诸多因素。
此外,对于计算机而言,主要的耗电部分是显示器,一般15英寸的CRT显示器功率在80W以上,而13.3英寸LCD显示器功率不超过40W,随着尺寸的增加,功率肯定也是随之增加;而相同尺寸下,CRT显示器功率肯定比LCD显示器功率大,此外,还要考虑音响和打印机及其他附件的功率,所以,在不使用计算机时,关掉显示器可以节省不菲的电能。
六、综合法
综合法,一般是在待判断的物理量涉及多个因素和多个数值情况下使用到的方法,需要涉及多方面的知识点和相关规律及特点,在解决问题时,综合使用多个方法的方法。
例11 家庭生活中,下列估测符合事实的是(
).
A.家用彩电的电功率约为100W
B.写字台台面的面积约为200cm2
C.洗浴用水的水温约70℃
D.人双脚站在地面时对地面的压强约为1000Pa
解析 对于B选项,面积其实就是“两个长度的简单组合”,如果写字台台面的面积约为200cm2的话,那么我们可以很容易推出其长、宽可能是20cm和10cm,这样的桌子能写字吗?所以,该选项也是错的。
对于C选项来说,一般情况人体的温度正常情况下应该在36.3℃~37.2℃之间,而小孩的温度会稍微偏高一点,所以,洗浴用水的水温如果低于人体温度,人会感到“凉”;如果高于人体温度较多,就会感到“烫”;如果温度略高于人体温度,就会感觉舒适,所以,C选项是错误的。
对于D选项,一名普通中学生的质量一般为50kg左右,所以F=G=mg=50kg×10N/kg=500N;那鞋底面积大约为多大呢?我们心中可能一点也不知道,但我们身边有刻度尺,在这种情况下我们可以利用手边的刻度尺来测量一下鞋底大致的长和宽,然后把鞋底当作长方形来粗略地计算其面积,双脚与地面的接触面积S=10cm×25cm×2=500cm2=5×10-2m2,所以P=F/S=104Pa,则该选项也是错误的。
正确答案当然就是A。
例12 下列估测中,错误的是( )。
A.拿起两个鸡蛋的力约为1N
B.一个中学生的身高约为16dm
C.一盏普通灯泡正常工作时,通过的电流约为0.2A
D.人跑上三楼的功率约为50W
解析“A.拿起两个鸡蛋的力约为1N”,可以首先转换成质量就是0.1kg,即100g,也就是2两,所以得到“一个鸡蛋是1两”,进一步得到“1斤鸡蛋有10个”,如果是“草鸡蛋”的话,是有可能的,如果是市场上常见的鸡蛋的话,按1斤8个计算,两个鸡蛋应该是125g,即0.125kg,合1.25N,也是符合实际的,所以正确,“B.一个中学生的身高约为16dm”,即1.6m,符合实际情况,正确.“C.一盏普通灯泡正常工作时,通过的电流约为0.2A”,将电流转换为功率是44W,也是符合实际的,所以答案是“D.人跑上三楼的功率约为50W”。
人跑上三楼的功率,如果要进行正确估计的话,就要进行一定的“估计”和计算了,这里要涉及到“质量、高度和时间”的估计,“人的质量”按学生估计的话,可以是50kg左右,我们就用50kg计算;“高度”首先要估计一层楼的高度,楼层的高度要满足所有人的身高需求(除了特殊的身高),一般按最高2m考虑的话,再加上举起手臂的高度,应该在3m左右的样子,所以,我们可以用3m进行计算;从一楼到三楼,总共是2个楼层,计6m的高度;在估计“时间”时,我们可以这样进行:一层楼有15个左右的台阶,两个楼层大约是30个台阶左右,正常情况下,人大概是2s爬3个台阶,总计需要20s左右的时间,由公式“P=W/t=mgt/t”可以得到功率大概中150W左右,所以“D.人跑上三楼的功率约为50W”是不符合实际的,错误。
类似例11、12的情况,在历年考题中出现的机率比较大,要想很好地处理这样的问题,需要具有“综合思考”的能力,每遇到一个数据,都需要利用一切有用的、相关的和相近的知识、经验和体验去推断和计算有关的数据。
生活中到处用得到估测,从物理大师费米扔出一张纸片到估测出核爆炸威力的级别,对于“估测题”,真正意义上不应该单纯地误认为就是“估计”得到结果。更多意义上而是利用已有的或是已知的信息和数据,通过一定的转换、组合和计算得到结果的,这个特点,可以通过上面的许多例题得以证实,所以,同学们在遇到“估测题”时,一定要记得“估测题并不是靠估计的”。
另外,在新课程理念和要求下,同学们在平时要注意多看、多问、多动手,多动脑,许多的物理知识都是在积累中丰富和理解、应用和产生价值的,如果我们把估测作为我们生活的一部分,而不仅仅为了考试,经常对周围的事物作出数量的估测,那我们真正的达到了自由的境界,而不必为考不好估测题而担忧了。