例談中考物理估算題解法

同學(xué)們，物理估算指的是運(yùn)用一定的物理方法和近似計(jì)算的方法，以物理要領(lǐng)和物理規(guī)律為基礎(chǔ)，依據(jù)一些物理常量和生活的經(jīng)驗(yàn)常識(shí)，對(duì)所求的物理量進(jìn)行大致的數(shù)據(jù)范圍或數(shù)量級(jí)的推算。這類題型的文字較為簡潔，條件較為隱蔽，并能有效地考查我們對(duì)知識(shí)的運(yùn)用和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，從而真正體現(xiàn)出學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的高低。這類題型在近幾年的競賽和中考試題中頻頻亮相，但得分情況卻不甚理想。為此，本文對(duì)中考中常見的估算題的解法進(jìn)行如下的歸納：

1 利用生活的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算

很多的估算與日常生活中有關(guān)數(shù)據(jù)緊密聯(lián)系，這需要對(duì)生活中的一些常用數(shù)據(jù)有所了解，估計(jì)一些常溫、常速、物體的質(zhì)量和物體的長度等等。比如中學(xué)生的身高在160cm左右，質(zhì)量在50kg左右。汽車速度在1.2m/s左右，脈搏每分鐘跳動(dòng)60次左右。每層樓的高度3m左右。汽車速度20m/s左右。家用照明燈功率40W左右?？照{(diào)功率1 500W左右等等。這些數(shù)據(jù)對(duì)解答某些估算題是十分有用的。

例1 （07山東中考題）登樓梯比賽時(shí)，某同學(xué)從一樓勻速登上5樓，共用了12s，該同學(xué)登樓時(shí)克服重力做功的功率最接近于

A.5W。B.50W。

C.500W。D.5000W。

解析 此題乍一看缺少計(jì)算功率的條件，但我們可以根據(jù)生活的經(jīng)驗(yàn)來設(shè)定已知條件。同學(xué)質(zhì)量約50kg，每層樓的高度為3m，上到5樓到達(dá)的高度是h=3m×4=12m，克服重力所做的功率為P=Wt=Ght=mght=50kg×10N/kg×12m12s

=500W即為所求。

例2 （17北京中考）下面是對(duì)日常生活中一些物體的質(zhì)量和長度的估計(jì)，其中最接近實(shí)際的是

A.正常成年人的鞋子的長度約為42cm。

B.初中物理課本的長度約為0.26m。

C.一支普通鉛筆的質(zhì)量約為500g。

D.一個(gè)普通雞蛋的質(zhì)量約為0.3kg。

解析 本題A選項(xiàng)中成年人的鞋子長度42cm，和實(shí)際相差太遠(yuǎn)，一般人的鞋長在25cm左右，A選項(xiàng)是錯(cuò)誤的。B選項(xiàng)中初中課本長度0.26m，即26cm，符合實(shí)際，B選項(xiàng)是正確的。C選項(xiàng)中一只普通鉛筆的質(zhì)量500g，相當(dāng)于1斤，顯然C選項(xiàng)也是錯(cuò)誤的。D選項(xiàng)中一個(gè)普通雞蛋的質(zhì)量0.3kg，如果這樣，三個(gè)雞蛋就是相當(dāng)于1斤，D選項(xiàng)顯然也是錯(cuò)誤的。這是一道比較綜合的估算題，可依據(jù)一定的生活經(jīng)驗(yàn)，采用排除法或直接判定的方法來得出正確的答案。

2 利用物理常量進(jìn)行估算

在一些貌似缺少條件的估算中經(jīng)常要用到一些物理常量比如：標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的數(shù)值1.01×105Pa，我國照明電路的電壓是220V，水的密度1.0×103kg/m3等。

例3 （06長春市中考）大氣對(duì)你的一只手上的壓力最接近以下哪個(gè)數(shù)值

A.10N。B.100N。

C.1 000N。D.10 000N。

解析 由F=pS可得大氣對(duì)人手的壓力應(yīng)該是大氣壓強(qiáng)與一只手的表面積的乘積，大氣壓取105Pa，一只手的表面積就取100cm2。所以F=1×105Pa×100×10-4m2=1 000N。在這個(gè)估算的過程中除了利用了大氣壓強(qiáng)的數(shù)值之外，還根據(jù)生活的經(jīng)驗(yàn)對(duì)手的表面積進(jìn)行了估計(jì)賦值。一只手展開大概10cm左右的長度，不必執(zhí)著于10cm還是15cm的區(qū)別，在估算中只有10cm和100cm的數(shù)量級(jí)區(qū)別。

3 利用物理情景進(jìn)行估算

遇到某些問題，要充分的發(fā)揮發(fā)散性思維的能力，對(duì)物理情景進(jìn)行全面的考慮和分析。

例4 （06長沙市中考）把一個(gè)小球輕輕放入盛滿水的容器中，溢出100g水，小球的質(zhì)量

A.一定等于100g。 B.大于或等于100g。

C.小于或等于100g。D.一定大于100g。

解析 這是一道與浮力相關(guān)的題目，小球放入水中，漂浮、懸浮、沉底三種情景均有可能，

題目沒有明確說明。若小球漂浮或懸浮，則F浮=G排=G球，所以m排即m溢=m球=100g。若小球是沉底，則F浮=G排100g。由這幾種情景可得答案為B。

例5 （07上海中考）把一個(gè)重為2N的蘋果豎直向上拋出，蘋果在空中受到重力和空氣阻力的作用。若蘋果在上升和下降過程中所受合力的大小分別為F1、F2，則（ ）

A.F1可能小于F2。 B.F1可能等于F2。

C.F1一定等于F2。 D.F1一定大于F2。

解析 蘋果在上升過程和下降過程中均受了重力和阻力的作用。重力方向始終是豎直向下的，而阻力總是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以在兩個(gè)過程中的阻力方向是相反的。上升過程中阻力與重力方向相同，所以蘋果所受的合力F1=G+f；下降過程中阻力與重力方向相反，所以蘋果所受的合力F2=G-f。故F1>F2。選擇D。

4 利用物理量的轉(zhuǎn)換進(jìn)行估算

對(duì)于一些不容易判斷的量可利用公式變成能夠判斷的量

例6 （07淮安市中考）家庭中使用的電水壺，正常工作時(shí)通過的電流約為

A.40A。 B.4A。 C.400mA。 D.40mA。

解析 電流的大小不容易判斷，由公式計(jì)算出電水壺的功率就較容易判斷了。A、功率P=UI=220V×40A=8 800W與實(shí)際不符。同理B、P=880W符合實(shí)際。C、功率P=88W與實(shí)際不符。D、功率P=8.8W與實(shí)際不符。故答案選B。

5 利用取值范圍進(jìn)行估算

根據(jù)某個(gè)物理量的取值范圍或某物體的位置范圍確定所需要的物理量。

例7 （07山西省中考）把一物體放在凸透鏡前，在凸透鏡另一側(cè)12cm處得到縮小的像，該凸透鏡的焦距可能是

A.10cm。 B.12cm。 C.24cm。 D.6cm。

解析 根據(jù)凸透鏡成像原理，成縮小的像，只能是在f

上述幾種方法在估算題的解題過程中往往不是孤立運(yùn)用的。我們應(yīng)注意培養(yǎng)自己綜合分析和運(yùn)用的能力。

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。