傅晶晶
[摘要]日常生活中,常常需要估算。估算能力能反映学生的综合素养,而各地中考题中也时常会出现估算题,学生对这类题的解答往往感到比较难。为了提高学生解答这些问题的能力,文章结合实例进行分类分析。
[关键词]中考物理;估算题;分类解析
[中图分类号]G633.7 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2()20)02-0052-02
灵活运用所学的物理知识对具体的实际问题进行估算,是考查学生物理学科素养的重要方法,由于估算题的已知条件“不够”,而呈现“结构不良”的特点,对考查学生的物理素养具有不可替代的作用,因此,在中考命题中备受青睐,许多省市几乎每年都有物理估算题出现。
解答物理估算题需要依据一定的物理观念和规律,结合自己在日常生活和学习中的经验,运用物理方法和近似计算方法,对题给物理量的单位或取值范围进行粗略、合理的估算,学生在分析和解决问题时要善于根据实际情况抓住问题的主要因素,忽略次要因素,从而使问题得到简化并顺利解答。本文对估算题做适当的分类,并研究解题的知识储备与解题思路。
一、力学类估算题
力学与日常生活、生产的联系非常紧密,力学类估算题通常涉及长度(面积、体积)的大小、速度的大小、力的大小、质量的大小、密度的大小、压强的大小、功和能的大小等的估算。解答这类问题的关键是在平时学习物理知识的过程中主动参与,积极思考,同时多实践体验,以丰富自己的知识经验。
【知识储备】
估算题都是以一些基本的物理常识为基础的,所以教师要指导学生熟记一些基本数据。一种办法是了解自己身体上的基本数据,就中学生而言,伸开手臂,一只手的指尖到另一个肩膀的距离约为1米;手掌宽度约为10 cm;伸开手掌,让大拇指与中指尽量处于同一条直线上,则大拇指指尖到中指指尖的最大距离约为18 cm(一拃);一个手指的宽度约为1 cm;中学生身高约为1.6 m;大拇指指甲面积约为1 cm2。还应该知道日常生活中的一些基本数据,如课桌高度约为80 cm;教室楼层的高度约为3 m;书包的质量一般不超过5 kg;中学生的质量约为50 kg,重力约为500 N;物理课本的质量约为0.2 kg;一个鸡蛋的质量约为50 g(10个鸡蛋约为1市斤);一只鸡的质量约为3 kg;物理课本约有180页,厚度约为0.6 cm;1标准大气压值是1.0x 105Pa;水的密度是1.0x 103kg/m3或1 g/cm3,人体的平均密度约等于水的密度也是1.0 x 103kg/m3;一枚一元硬币的直径在2 cm左右;正常人的心跳50次/min?80次/min;一眨眼的时间是1 s。
[例1](2019年新疆)北京天安门广场升国旗时,护旗队员每一步行进的距离是( )。
A.75 mm B.75 cm C.75 dm D.75 m
【解析】本题以“北京天安门广场升国旗”为背景命题,渗透了爱国情怀,考查的物理知识就是长度的估测。根据生活经验我们知道,一个成年人一步的距离应该在0.5 m到1 m之间,类比护旗队员每一步行进的距离只有选项B符合实际。
如果学生对一些小单位不熟悉,这时可以采用“熟悉化”策略,比如“毫克”“微米”“毫升”之类的单位,学生比较陌生,若把它们转化为“千克”“米”“立方米”之类的单位,就可以判定了。此外,现在体育已成为中考的科目,学生对自己的体育成绩应该有一定的了解。
二、热学类估算题
【知识储备】对于热学部分,考得比较多的就是与我们的日常生活息息相关的温度问题,学生应该正面了解:人的正常体温是37℃,最高也不能超过42℃,但让人感觉舒适的气温为21℃?25℃;水的沸点受大气压强的影响,标准大气压下水的沸点是100℃;冰水混合物的温度为0℃;结冰时冰面的下面与水接触处的温度是0℃,而上表面则与气温相同。
[例2](2019年吉林)下列数据中与实际相符的是()。
A.中考考场内的温度约为50℃
B.学生课桌的高度约为2 m
C.正常人的心跳每分钟约为5次
D.两个鸡蛋的质量约为100 g
【解析】夏季教室内的温度一般不高于30℃,50℃显然太高了,选项A不正确;课桌的高度大约0.8 m,2m显然太高,故B也不合实际;正常人的心跳50次/min?80次/min,选项C中的每分钟5次肯定不合实际;一般情况下,500 g的鸡蛋大约有10个,那么两个鸡蛋的质量也就100 g左右,选项D符合实际。
三、声学、光学、电学类估算题
【知识储备】熟记声音在空气中(15℃)的传播速度约为340 m/s,且在真空中不能传播;声音在软木里的传播速度约为500 m/s,在海水里的传播速度是1531 m/s,在铜棒里的传播速度是3750 m/s,在钢铁中的传播速度最快可达5200 m/s。光(電磁波)在越稀疏的介质中传播较快,在真空中的速度为3x108m/s,在其他透明介质中的传播速度小一些,在空气中传播速度接近在真空中的速度,在水中的传播速度是真空中的3/4,在玻璃中的传播速度是真空中的2/3。电学知识需要熟记:家用照明电路的电压是220 V,工厂用的动力电路电压为380 V;一节干电池电压为1.5 V,一个铅蓄电池电压为2 V;手机电池电压为3.6 V?4.2 V;一般家用普通照明灯的功率有20 W、40 W、60 W、100 W、150 W和200 W的,而且150 W和200 W的灯泡通常是在室外使用的,这是老式白炽灯的常用规格,现在已经趋于停产。日光灯(荧光灯)功率为10 W?60 W,也逐渐被淘汰了,目前的家用电灯主要趋势是LED灯,家用型一般规格为3 W?100 W,大致范围是10 W?30 W就足够了;家用空调的功率一般为700 W?4600 W,1度=3.6x106焦。
[例3](2019年凉山州)“处处留心皆学问”,只要留心观察,生活中处处存在物理现象。下列说法中,完全正确的一组是()。
A.人的正常体温大约为37℃,水的沸点一定是100℃
B.声音在真空中的速度约为340 m/s,电磁波在真空中的速度为3x108m/s
C.一个铅蓄电池的电压是2 V,我国工厂用的动力电路的电压是380 V
D.一名中学生的质量大约为50 kg,1 cm3纯净水的质量为1 kg
【解析】水的沸点与大气压强有关系,标准大气压下水的沸点是100℃,故A错;声音在真空中不能传播,选项B是错误的;一个铅蓄电池的电压是2 V,我国工厂用的动力电路的电压是380 V,选项C正确;一名中学生的质量大约为50 kg,根据水的密度可知1 cm3纯净水的质量为1 g,选项D错误。
在物理学习过程中,对各种物理量的估算能力是学生的重要能力之一,需要平时多观察、多体验、多了解,加强理论与实际的联系。解答物理估算题,首先要对题目中涉及的物理量有个初步的了解,有的需要结合生活经验进行单位换算,把自己不熟悉的单位转化为熟悉的单位;有的需要通过公式进行相应的换算或转换;有的可用排除法找出与生活实际相差较远的选项,进而选出符合实际的答案。注意多总结一些灵活的、科学的思维方法,掌握必要的解题技巧,学会挖掘隐含条件,估算题也是容易解决的。