浅谈估算法在物理问题中的应用

王红林

(江苏省口岸中学，江苏 泰州 225321)

浅谈估算法在物理问题中的应用

王红林

(江苏省口岸中学，江苏 泰州 225321)

应用估算法解决物理问题是对学生物理过程建模、挖掘隐含条件、寻找恰当关系、进行近似计算多方面能力的综合考查，引导学生加强物理过程的分析，深刻理解物理本质，抓住主要因素，借助有关物理概念、规律进行逻辑推理，注重日常数据的积累，提高近似计算能力是解决估算问题的关键.

估算问题;近似计算方法;物理

估算法不仅是一种近似计算方法，也是处理物理实际问题的重要方法.多年来估算问题在高考试卷中屡见不鲜，是学生的主要失分点之一.由于估算问题涉及实际物理情景，条件隐蔽，应用性强，对学生多方面能力要求颇高，常使学生无能为力，因此在平时的教学中有意识对学生加强估算方法的训练，培养建模和近似计算的能力就显得很有必要.下面通过几个具体估算问题的分析，就如何有效进行估算问题教学谈谈几点体会.

1.建立恰当的物理模型

估算问题涉及的实际情景可能熟悉，但物理过程和所对应的物理模型往往比较隐蔽，弄清物理过程，根据实际情况抓住主要的本质要素，建立便于计算的简化模型成为突破估算问题的关键.

例1 研究表明，人步行时重心升降的幅度约为脚跨一步距离的0.1倍.某同学在水平面上匀速步行1Km的过程中，他做的功约为( ).

A.1.6×102J B. 6×103J C.6×104J D.6×105J

2.挖掘隐含的物理条件

估算问题表述简洁，显含条件很少，需要深入挖掘物理过程和状态中所隐含的条件和关系，根据模型涉及的概念和规律找到所求物理量的表达式.

例2 利用三颗位置恰当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点间保持无线电通讯.目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍然仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为( ).

A.1h B.4h C.8h D.16h

图1

3.进行合理的数值计算

估算的目的之一是获得数量级的认识，题中给出的数据条件较少，需要根据平时对一些常识性数据或数量级的积累和物理常量的记忆，在保留1—2位有效数字的前提下进行合理的简化计算即可.

图2

例3 竹蜻蜓是我国古代发明的一种儿童玩具，上世纪三十年代，人们根据竹蜻蜓原理设计了直升机的螺旋桨.如图2所示，一小孩搓动质量为20g的竹蜻蜓，松开后竹蜻蜓能上升到二层楼房顶高处.在搓动过程中手对竹蜻蜓做的功可能是( ).

A.0.2J B.0.6J C.1.0J D.2.5J

解析竹蜻蜓上升过程中克服重力和空气阻力做功，把手搓动竹蜻蜓获得的动能转化为重力势能和内能，二楼房顶高约8m，到达该处的重力势能约为mgh=0.02×10×8J=1.6J.则手对竹蜻蜓做的功应大于1.6J.故D正确.

[1]吕愚.例析物理估算题的求解方法[J].甘肃教育,2013(14)：91—91.

[2]张港华.浅谈中学物理教学中的估算问题[J].新课程学习：学术教育,2011(2).

[责任编辑：闫久毅]

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1008-0333(2017)25-0070-01

2017-07-01

王红林(1969.1.8-)，男，汉，江苏泰州，中学高级教师，学士.