高考物理估算題的求解思路周志文物理估算題，一般是指依據一定的物理概念和規律，運用物理方法和近似計算方法，對所求物理量的數量級或物理量的取值范圍，進行大致的、合理的推算.其特點是在“理”不在“數”。它要求考生在分析和解決問題時，要善于抓住事物的本質特征和影響事物發展的主要因素，忽略次要因素，建立合理的模型。根據物理規律，建立估算關系或信息聯系；估算結果的數量級必須正確，有效數字取1-2位即可，熟悉常用的近似計算公式和物理常數。從而使問題得到簡捷的解決，迅速獲得合理的結果.一、解決估算題的一般思路1.挖掘隱含條件，尋找解題依據估算題文字簡潔，明顯的已知條件較少，有些估算題甚至一個已知數也沒有，有些估算題的已知條件雖多，但似乎與待求量之間沒有聯系；因此，解答估算題時必須認真審題，仔細推敲，廣泛聯想，從為數不多的字里行間挖掘隱含條件，理出簡明合理的思路，作為估算的依據。例題、估算地球上大氣層空氣的總重力。解析:此題已知條件似乎很少，無從著手估算，如果一般地按重力的定義G=mg去估算是不成功的，因為這里大氣的質量m與重力加速度g都難以確定。如能抓住“大氣壓是由大氣層的重力產生的”這一概念進行突破，就抓住了解題的關鍵，同時能領悟到要尋找的隱含條件。若S為整個地球表面積，則F=Sp0便是大氣對整個地表的總壓力。也就是題目要求的大氣的總重力，所以F=p0S=p04πR2=5×1019（N）（R是地球半徑，近似取值6.4×106m）2.將有些物理常量視作已知條件有些物理常量是應該熟記的，例如水的密度ρ=103kg/m3，水銀的密度ρHg=13.6×103kg/m3，標準大氣壓強P0=1.013×105pa，水的比熱C=4200J/kg·℃，冰的熔解熱λ=3.36×105J/kg，阿佛加德羅常量NA=6.023×1023mol-1，1mol理想氣體在標狀況下的體積V=22.4L，靜電力常量k=9.0×109N·m2/c2，基本電荷e=1.6×10-19C，原子直徑的數量級為10-10m，原子核直徑的數量級為10-15～10-14m，可見光頻率的數量級為1014Hz，光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s，工業交流電的頻率f=50Hz，地球的半徑為6370km，地球同步衛星周期24小時,等。解答估算題時，這些常數可以作為已知條件使用。例題：太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質量不斷減少。太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據愛因斯坦質能方程，太陽每秒鐘減少的質量最接近

A．1036kgB．1018kg

C．解析：本題意在考查考生對愛因斯坦質能方程的運用能力，根據E＝Δmc2得：Δm≈4.4×109kg，故答案為D。

3.突出主要因素，建立物理模型物理估算問題的物理過程和所對應的物理模型都是較隱蔽的，一時無法建立物理量之間的聯系，通常是在找出物理過程后要建立相應的簡化物理模型才能進行有關計算，而建立簡化的物理模型則要求學生根據實際情況分析主次因素，忽略次要因素，抓住主要的本質因素，從而抽象出便于計算的簡單物理模型，確定物理量之間的聯系式。例題、某消防隊員從一平臺上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腳彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5m。在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估計為()A.自身重量的2倍B.自身重量的5倍C.自身重量的8倍D.自身重量的10倍解析:此題的物理過程是明確的，人體先在重力的作用下下落，然后向下彎曲減速，雙腳與地面發生作用。對人體落下的運動過程簡化為自由落體運動模型是不成問題的，而雙腳彎曲人體向下緩沖的過程可簡化為勻減速直線運動模型，很多學生卻沒想到，這是此題設置的第一關。此題設置的第二關是巧妙求解勻減速過程的時間，從而運用動量定理求解。消防隊員下落h=2m，末的速度v=eq\r(2gh)雙腳與地面作用時間為Δt=eq\f(Δh,v)=eq\f(Δh,\f(v,2))=eq\f(2Δh,v),由動量定理得(N-mg)Δt=mv（取豎直向上為正方向）地面對雙腳的平均作用力為N=mg+eq\f(mv,Δt)=mg+eq\f(mv2,2Δt)=mg(1+eq\f(h,Δh))=5mg故答案為B.4.適當選取數據合理近似計算物理估算題對所求結果的準確程度要求不高，一般只要求一位或兩位有效數字，所給參考答案往往不是一個確定的數字，而是一個區間，其準確程度主要表現在數量級上．在不影響估算結果準確程度的前提下，適當自選某些物理量的值，合理地進行近似計算，往往能夠提高解題效率．例如，標準大氣壓的值（1.013×105pa）可近似取作1×105pa.阿佛加德羅常數（6.023×1023mol-1）可近似取作6×1023mol-1．室溫可取300K．可見光的頻率可取其頻率范圍的中間值6×1014Hz。π2可近似取作10。若兩個電阻的阻值相差懸殊（譬如R1>>R2），當它們串聯時，可以認為其串聯的總電阻近似等于阻值較大的那個電阻（R1）的阻值；當它們并聯時，可以認為其并聯的總電阻近似等于阻值較小的那個電阻（R2）的阻值等等．例題、跳傘運動員從2000m高處跳下，開始下降過程中未打開降落傘，假設初速度為零，所受空氣阻力隨下落速度的增大而增大，最大降落速度為50m/s。運動員降落到離地面200m高處時，才打開降落傘，在1.0s時間內速度減小到5.0m/s，然后勻速下落到地面。試估算運動員在空中運動的時間。解析:將整個運動分解為四個運動過程，第一段是加速度在減小的加速運動，第二段是勻速運動，第三段是加速度在減小的減速運動，第四段是勻速運動。在四段運動中的關鍵是第一、三段，因加速度是變化的，中學階段是無法計算的，這就要想辦法求出平均加速度，而求平均加速度，已知條件又不知道，只能估算一個加速度a=5m/s2，（此值是否最接近真實值不好說，當計算最為方便。）這樣就可計算了。用平均加速度，就可以把第一、第三段近似看成勻加速運動，通過計算得：第一段變加速所用時間為：約10s第二段勻速所用時間為：31s第三段減速所用時間為：1s第四段勻速所用時間為：34.5s所以整個時間約為：10+31+1+34.5=76.5s此題的關鍵是將兩段變加速運動，近似看成勻變速運動，估算出加速度。例題、在真空中速度為v=6.4×10-7m/s的電子束連續地射入兩平行極板之間，極板長度L=8.0×10-2m，間距為d=5.0×10-3m，兩極板不帶電時，電子束將沿兩極板間的中線通過，在兩極板上加一個50Hz的交變電壓。u=u0sinωt，如果所加電壓的最大值超過某一值U0時，將開始出現以下現象：電子束有時能通過兩極板，有時間斷，不能通過。求U0的大小。解析:當極板上加一個交變電壓后，極板間是一個交變電場，電子在豎直方向上的加速度是變化的，以中學物理知識似乎無從著手，但通過數量級估算，可知電子通過平行極板所用時間：t=L/v≈10-9s交變電壓的周期T=2×10-2st<<T。因此，在電子通過平行極板的時間內，極板間的電壓和場強均可看成均勻的，這樣帶電粒子就在勻強電場中運動，就可以用學過的物理知識解決了。5.熟悉日常生活，積累實際知識有些估算題緊密聯系日常生活，因此我們要時時處處留心生活中的物理知識，例如普通成年人的身高在1.50～1.80m之間，質量在50～80kg之間，普通成年人的步幅約0.8m，正常人的脈搏頻率約為60s-1，每層樓的高度約為4～5m，汽車的速度約為10～20m/s，臺燈的功率約為40瓦，電視機的電功率約為40～100w，電冰箱每天約耗電0.8～1kwh等，這對解答某些估算題是十分有益的．例題、一位高三年級的男生在平直的公路上以最快速度騎自行車，設所受阻力為車和人總重量的0.5倍，則該男生的功率最接近為()

A.40WB.100WC.250WD.500W

解析：首先根據生活實際估計：人車總質量約為100kg，一般人騎車速度約為(4～5)m/s，勻速行駛時，人的牽引力等于阻力，即F=f=kmg，故騎車人的功率為P=Fv-fv=kmgv=(4～5)×50(W),故選答案C。二、估算題常用方法1、常量估算法

例題、已知太陽光從太陽射到地球需要500秒，試估算太陽的質量（取兩位有效數字）。解析：考生存在問題：思維缺乏深刻性和發散陛，無法收集隱含在生活中的常識信息，挖掘不到光速c、時間1年，使命題缺少條件無法切入。正確解法：題中只給出一個條件t=500s，但可以挖掘兩個隱含條件：光速，地球繞太陽運動的周期T=1年=3.15×107s，由此可知日地間距離r=ct=1.5×1011m設太陽質量為M，地球質量為m，由萬有引力定律得：GMeq\f(m,r\s(2))=m(eq\f(2Л,T))2r

所以求得M=eq\f(4Л\s(2)r\s(3),GT\s(2))。2、理想模型法例題、在散射實驗中測得α粒子與金原子核最短距離為2×10-14m，已知金的原子量為197，質子、中子質量均為1.67×10-27kg，由此可估算出金原子核的密度約為多少kg/m3?(保留1位有效數字)解析：可將α粒子和金原子核的最短距離近似當作金原子核的半徑,并將其形狀簡化為一個球形模型，球體積為V=eq\f(4Лr\s(3),3)，則密度為ρ=eq\f(M,V)=eq\f(M,\f(4Лr\s(3),3))=eq\f(3m,4ЛR\s(3))代入數據得ρ=1×1016kg/m33、近似測算法

例題、圖示為高速攝影機拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片。該照片經放大后分辨出，在曝光時間內，子彈影象前后錯開的距離約為子彈長度的1%~2%。已知子彈飛行速度約為500m/s，由此可估算出這幅照片的曝光時間最接近(B)A．10-3sB．10-6sC．10-9sD．10-12s解析：在曝光時間內，子彈的運動可以簡化為勻速運動，影像前后錯開的距離對應在該時間內的位移，子彈長度估計為5cm而子彈的飛行速度約為500m/s，故曝光時間最接近t=eq\f(s,t)=eq\f(1%×0.05,500)s=10-6s。練習1、人的心臟每跳一次大約輸送8×10-5m3的血液，正常人血壓（可看作心臟壓送血壓的壓強）的平均值為1.5×104Pa，心跳約每分鐘70次。據此估測心臟工作的平均功率約為多少瓦？練習2、為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產生的平均壓強，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺,測得1小時內杯中水上升了45mm.查詢得知，當時雨滴豎直下落速度約為12m/s.據此估算該壓強約為(設雨滴撞擊睡蓮后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/m3)()A.0.15PaB.0.54PaC.1.5PaD.5.4Pa練習3、一個小燈泡的規格為“12V,0.6A”正常工作時有6%的電能轉化為可見光，試估算小燈泡1秒鐘能釋放的光子數為________個.（要求用兩位有效數字表示）練習4、(1)1791年，米被定義為：在經過巴黎的子午線上，取從赤道到北極長度的一千萬分之一。請由此估算地球的半徑R（答案保留兩位有效數字）(2)太陽與地球的距離為1.5×1011m，