歷年解析北京市教育科學(xué)研究參評(píng)論文

1、n 掌握NE5000E/80E/40E產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)n 掌握NE5000E/80E/40E的單板構(gòu)成n 掌握NE5000E/80E/40E換板操作n 了解NE5000E/80E/40E升級(jí)操作附表一2005年北京市教育科學(xué)研究參評(píng)論文編 號(hào)： 13E 題 目：如何有效解決物理題中的估算問(wèn)題內(nèi)容提要：物理估算題，一般是指依據(jù)一定的物理概念和規(guī)律，運(yùn)用物理方法和近似計(jì)算方法，對(duì)所求物理量的數(shù)量級(jí)或物理量的取值范圍，進(jìn)行大致的、合理的推算.其特點(diǎn)是在“理”也在“數(shù)”，它要求考生在分析和解決問(wèn)題時(shí)，要善于抓住事物的本質(zhì)特征和影響事物發(fā)展的主要因素，忽略次要因素，從而使問(wèn)題得到簡(jiǎn)捷的解決，迅速獲得合理的

2、結(jié)果。主 題 詞：估算 審題 物理知識(shí)作者單位： 通州區(qū)潞河中學(xué) 作者姓名： 李勇 通訊地址： 通州區(qū)潞河中學(xué) 郵 編： 101149 聯(lián)系電話(huà) 單位： 住宅： 69526813 手機(jī)： 附表二2005年度北京市教育科學(xué)研究參評(píng)論文編 號(hào)： 13E 題 目：如何有效解決物理題中的估算問(wèn)題內(nèi)容提要:物理估算題，一般是指依據(jù)一定的物理概念和規(guī)律，運(yùn)用物理方法和近似計(jì)算方法，對(duì)所求物理量的數(shù)量級(jí)或物理量的取值范圍，進(jìn)行大致的、合理的推算.其特點(diǎn)是在“理”也在“數(shù)”，它要求考生在分析和解決問(wèn)題時(shí)，要善于抓住事物的本質(zhì)特征和影響事物發(fā)展的主要因素，忽略次要因素，從而使問(wèn)題得到簡(jiǎn)捷的解決，迅速獲得合理的結(jié)

3、果。主 題 詞：估算 審題 物理知識(shí)如何有效解決物理題中的估算問(wèn)題估算是應(yīng)用物理知識(shí)，把握問(wèn)題的本質(zhì)，抓住主要數(shù)量關(guān)系，忽略次要因素進(jìn)行的數(shù)量級(jí)計(jì)算。這類(lèi)考題主要不在“數(shù)”而在“理”，不追求數(shù)據(jù)精確而追求方法正確。靈活運(yùn)用物理知識(shí)對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行合理的估算，是考生科學(xué)素質(zhì)和學(xué)習(xí)潛能的重要體現(xiàn)。因此近幾年的高考命題中，幾乎每年都有估算型命題出現(xiàn)，特別是2005高考理綜試卷中的許多題目都涉及到了這個(gè)問(wèn)題。估算與信息處理不僅是直覺(jué)思維能力的集中表現(xiàn)，在科學(xué)研究和工程技術(shù)具有極其重要的意義，而且對(duì)培養(yǎng)綜合分析能力和靈活運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，也具有不可低估的作用。為了正確而迅速地進(jìn)行估算與信息題

4、的處理，一般應(yīng)注意以下幾方面的問(wèn)題：1、突出主要矛盾，忽略次要因素，建立合理的模型。2、根據(jù)物理規(guī)律，建立估算關(guān)系或信息聯(lián)系；估算結(jié)果的數(shù)量級(jí)必須正確，有效數(shù)字取12位即可。3、熟悉常用的近似計(jì)算公式和物理常數(shù)。如何正確有效解決此類(lèi)題目呢？一、挖掘隱含條件，尋找解題依據(jù)估算題文字簡(jiǎn)潔，明顯的已知條件較少，有些估算題甚至一個(gè)已知數(shù)也沒(méi)有，有些估算題的已知條件雖多，但似乎與待求量之間沒(méi)有聯(lián)系；因此，解答估算題時(shí)必須認(rèn)真審題，仔細(xì)推敲，廣泛聯(lián)想，從為數(shù)不多的字里行間挖掘隱含條件，理出簡(jiǎn)明合理的思路，作為估算的依據(jù)。例題1、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(wú)從著手估算，如果一

5、般地按重力的定義G = mg去估算是不成功的，因?yàn)檫@里大氣的質(zhì)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(chǎn)生的”這一概念進(jìn)行突破，就抓住了解題的關(guān)鍵，同時(shí)能領(lǐng)悟到要尋找的隱含條件。若S為整個(gè)地球表面積，則F=Sp0便是大氣對(duì)整個(gè)地表的總壓力。也就是題目要求的大氣的總重力，所以F= p0S = p04R2 = 5×1019（N）（R是地球半徑，近似取值6.4×106m）例題2、（2005北京高考理綜卷19題）一人看到閃電12.3s后又聽(tīng)到雷聲。已知空氣中的聲速約為330m/s340m/s，光速為3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出閃

6、電發(fā)生位置到他的距離為4.1km。根據(jù)你所學(xué)的物理知識(shí)可以判斷( )A這種估算方法是錯(cuò)誤的，不可采用；B這種估算方法可以比較準(zhǔn)確地估算出閃電發(fā)生位置與觀察者間的距離；C這種估算方法沒(méi)有考慮光的傳播時(shí)間，結(jié)果誤差很大；D即使聲速增大2倍以上，本題的估算結(jié)果依然正確。解析.如果從“于是他用12.3除以3很快估算出閃電發(fā)生位置到他的距離為4.1km”來(lái)考慮是不好想到正確答案的，而應(yīng)從聲音在空氣中勻速傳播了12.3s計(jì)算距離，即S=vt=4.1km，聲速大約是330m/s340m/s，在計(jì)算中用m/s替代就可得到正確答案B.例題3、（2005天津高考理綜卷21）土星周?chē)忻利悏延^的“光環(huán)”，組成環(huán)的顆

7、粒是大小不等、線(xiàn)度從1m到10m的巖石、塵埃，類(lèi)似于衛(wèi)星，它們與土星中心的距離從7.3×104km延伸到1.4×105km。已知環(huán)的外緣顆粒繞土星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為14h，引力常量為6.67×10-11Nm2/kg2，則土星的質(zhì)量約為（估算時(shí)不考慮環(huán)中顆粒間的相互作用）（ ）A9.0×1016kg； B6.4×1017kg； C9.0×1025kg； D6.4×1026kg解析.此題從敘述中就可感受到“近似”的問(wèn)題，題中的數(shù)據(jù)也是“近似”的數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果當(dāng)然也是“近似”的，但計(jì)算所用的原理是正確的，通過(guò)萬(wàn)有引力定律計(jì)算得到

8、正確答案D.二、將有些物理常量視作已知條件有些物理常量是應(yīng)該熟記的，例如水的密度=103kg/m3，水銀的密度Hg=13.6×103kg/m3，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)P0=1.013×105pa，水的比熱C=4200J/kg·，冰的熔解熱=3.36×105J/kg，阿佛加德羅常量N0=6.023×1023mol-1，1mol理想氣體在標(biāo)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(shù)量級(jí)為10-10m，原子核直徑的數(shù)量級(jí)為10-1510-14m，可見(jiàn)光頻率

9、的數(shù)量級(jí)為1014Hz，光在真空中的傳播速度c=3.0×108m/s，工業(yè)交流電的頻率f=50Hz等。解答估算題時(shí)，這些常數(shù)可以作為已知條件使用。例題、已知太陽(yáng)光從太陽(yáng)射到地球需要500秒，試估算太陽(yáng)的質(zhì)量。（取兩位有效數(shù)字）.命題意圖：考查考生對(duì)隱含條件的挖掘能力及估算能力.級(jí)要求.錯(cuò)解分析：思維缺乏深刻性和發(fā)散性，無(wú)法搜集隱含在生活中的常識(shí)信息，挖掘不到c=3×108 m/s，T=1年=3.15×107 s，使題目缺少條件無(wú)法切入.解析.題中只給出一個(gè)條件：t=500 s，但可以挖掘兩個(gè)隱含條件：光速3×10m/s，地球繞太陽(yáng)運(yùn)行的周期T年3.15&

10、#215;107，由此可知月地間距離：r=ct=1.5×1011m，設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，地球質(zhì)量為m，由萬(wàn)有引力定律得：Gm（）·所以M2.0×10kg三、突出主要因素，建立物理模型物理估算問(wèn)題的物理過(guò)程和所對(duì)應(yīng)的物理模型都是較隱蔽的，一時(shí)無(wú)法建立物理量之間的聯(lián)系，通常是在找出物理過(guò)程后要建立相應(yīng)的簡(jiǎn)化物理模型才能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，而建立簡(jiǎn)化的物理模型則要求學(xué)生根據(jù)實(shí)際情況分析主次因素，忽略次要因素，抓住主要的本質(zhì)因素，從而抽象出便于計(jì)算的簡(jiǎn)單物理模型，確定物理量之間的聯(lián)系式。例題、某消防隊(duì)員從一平臺(tái)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

11、了0.5m。在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)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(guò)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(fā)生作用。對(duì)人體落下的運(yùn)動(dòng)過(guò)程簡(jiǎn)化為自由落體運(yùn)動(dòng)模型是不成問(wèn)題的，而雙腳彎曲人體向下緩沖的過(guò)程可簡(jiǎn)化為勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)模型，很多學(xué)生卻沒(méi)想到，這是此題設(shè)置的第一關(guān)。此題設(shè)置的第二關(guān)是巧妙求解勻減速過(guò)程的時(shí)間，從而運(yùn)用動(dòng)量定理求解。此題求解如下：消防隊(duì)員下落末的速度：雙腳與地面作用時(shí)間為:由動(dòng)量定理得：（取豎直向上為正方向）地面對(duì)雙腳的平均作用力為：, 故答案為B.四、適當(dāng)

12、選取數(shù)據(jù)合理近似計(jì)算物理估算題對(duì)所求結(jié)果的準(zhǔn)確程度要求不高，一般只要求一位或兩位有效數(shù)字，所給參考答案往往不是一個(gè)確定的數(shù)字，而是一個(gè)區(qū)間，其準(zhǔn)確程度主要表現(xiàn)在數(shù)量級(jí)上在不影響估算結(jié)果準(zhǔn)確程度的前提下，適當(dāng)自選某些物理量的值，合理地進(jìn)行近似計(jì)算，往往能夠提高解題效率例如，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值（1.013×105pa）可近似取作1×105pa.阿佛加德羅常數(shù)（6.023×1023mol-1）可近似取作6×1023mol-1室溫可取300K可見(jiàn)光的頻率可取其頻率范圍的中間值6×1014Hz。2可近似取作10。若兩個(gè)電阻的阻值相差懸殊（譬如R1>&g

13、t;R2），當(dāng)它們串聯(lián)時(shí)，可以認(rèn)為其串聯(lián)的總電阻近似等于阻值較大的那個(gè)電阻（R1）的阻值；當(dāng)它們并聯(lián)時(shí)，可以認(rèn)為其并聯(lián)的總電阻近似等于阻值較小的那個(gè)電阻（R2）的阻值等等例題1、跳傘運(yùn)動(dòng)員從2000m高處跳下，開(kāi)始下降過(guò)程中未打開(kāi)降落傘，假設(shè)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(yùn)動(dòng)員降落到離地面200m高處時(shí)，才打開(kāi)降落傘，在1.0s時(shí)間內(nèi)速度減小到5.0m/s，然后勻速下落到地面。試估算運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。解析.將整個(gè)運(yùn)動(dòng)分解為四個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程，第一段是加速度在減小的加速運(yùn)動(dòng)，第二段是勻速運(yùn)動(dòng)，第三段是加速度在減小的減速運(yùn)動(dòng)，第四段是勻速運(yùn)動(dòng)。在四段運(yùn)動(dòng)

14、中的關(guān)鍵是第一、三段，因加速度是變化的，中學(xué)階段是無(wú)法計(jì)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(gè)加速度a=5m/s2，（此值是否最接近真實(shí)值不好說(shuō)，當(dāng)計(jì)算最為方便。）這樣就可計(jì)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(yùn)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算得：第一段變加速所用時(shí)間為：約10s第二段勻速所用時(shí)間為：31s第三段減速所用時(shí)間為：1s第四段勻速所用時(shí)間為：34.5s所以整個(gè)時(shí)間約為：10+31+1+34.5=76.5s此題的關(guān)鍵是將兩段變加速運(yùn)動(dòng)，近似看成勻變速運(yùn)動(dòng)，估算出加速度。例題2、在真空中速度為v=6.4×10-7m/s的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間，極板長(zhǎng)度L=8.0×10-2m，間距為d=5.0×10-3m，兩極板不帶電時(shí)，電子束將沿兩極板間的中線(xiàn)通過(guò)，在兩極板上加一個(gè)50Hz的交變電壓。u = u0sint，如果所加電壓的最大值超過(guò)某一值U0時(shí)，將開(kāi)始出現(xiàn)以下現(xiàn)象：電子束有時(shí)能通過(guò)兩極板，有時(shí)間斷，不能通過(guò)。求U0的大小。解析.猛一看題，當(dāng)極板上加一個(gè)交變電壓后，極板間是一個(gè)交變電場(chǎng)，電子在豎直方向上的加速度是變化的，以中學(xué)物理知識(shí)似乎無(wú)從著手，但通過(guò)數(shù)量級(jí)估算，可知電子通過(guò)平行極板所用時(shí)間：交變電壓的周期t<<T。因此，在電子通過(guò)平行極板的時(shí)間內(nèi)，極板間的電壓和場(chǎng)強(qiáng)均可看