高中物理解题方法之估算法
高中物理估读规则
高中物理估读规则在物理学中，估读规则是一项非常重要的技能，能够帮助学生在解题时快速估算出答案的数量级，从而更好地理解问题和提高解题效率。
下面将详细介绍高中物理中常见的估读规则及其应用。
一、科学记数法科学记数法是一种表示非常大或非常小的数值的方法，通常用于物理实验数据和天文数字等。
以10的整数次幂为底数，表示一个数值与10的乘积，例如：$5.23×10^4$、$6.78×10^{-5}$等。
通过科学记数法，可以很方便地估算出数值的数量级，便于快速计算和比较。
二、物理常数估读在解决物理问题时，常常需要用到一些物理常数，例如：重力加速度$g=9.8m/s^2$、真空中光速$c=3.00×10^8 m/s$等。
利用这些物理常数的数值，可以快速估计出问题的答案范围，帮助更快地找到正确的解决方法。
三、速度估算法则在物理学中，速度是一个重要的物理量，常常需要用到速度的估算。
根据题目所给条件，可以使用速度估算法则进行快速估计。
例如，如果一个汽车的速度在30m/s左右，那么根据30m/s≈100km/h的估算，可以大致了解汽车的行驶速度。
四、时间估算技巧在物理问题中，时间通常也是一个重要的参量。
根据题目中给出的条件，可以利用时间估算技巧来快速估计问题的解答。
例如，如果一个物体以0.5m/s的速度移动，要在10s内到达目的地，那么通过速度×时间的估算方法，可以大致得出物体行驶的距离。
五、长度估算原则在物理学中，长度往往是问题解决中重要的参量之一。
根据题目给出的条件，可以使用长度估算原则进行快速估计。
例如，如果一根导线的长度在10m左右，那么根据10m≈一个标准的房间长度，可以快速估算出导线长度的数量级。
六、质量估计规则在物理问题中，质量也是一个常见的物理量。
通过物理常数和质量的估算原则，可以快速估计出问题的解答。
例如，一辆汽车的质量大约在1000kg左右，那么可以根据这个估算值推测汽车的整体质量。
一、高考物理中的“八大”解题思想方法
第二部分应考技巧指导——超常发挥，决胜高考一、高考物理中的“八大”解题思想方法现如今，高考物理更加注重考查考生的能力和科学素养，其命题越加明显地渗透着对物理方法、物理思想的考查。
在平时的复习备考过程中，物理习题浩如烟海，千变万化，我们若能掌握一些基本的解题思想，就如同在开启各式各样的“锁”时，找到了一把“多功能的钥匙”。
.估算法半定量计算(估算)试题在近几年各地高考题中屡见不鲜，如2018年全国卷ⅡT15结合高空坠物情境估算冲击力。
此类试题是对考生生活经验的考查，要求考生在分析和解决问题时，要善于抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素，忽略次要因素，从而使问题得到简捷的解决，迅速获得合理的结果。
【针对训练】1.高空坠物极其危险。
设想一个苹果从某人头部正上方45 m 高的楼上由静止落下，苹果与人头部的作用时间约为 4.5×10－4s，则头部受到的平均冲击力约为()A.1×102 NB.1×103 NC.1×104 ND.1×105 N解析苹果做自由落体运动，则h＝12gt2，苹果从静止下落到与人头部作用的全程根据动量定理有mgt－FΔt＝0－0，其中Δt＝4.5×10－4s，取g＝10 m/s2，一个苹果的质量m≈150 g＝0.15 kg，联立并代入数据解得F＝1×104 N，选项C正确。
答案 C2.如图1所示，某中学生在做引体向上运动，从双臂伸直到肩部与单杠同高度算1次，若他在1分钟内完成了10次，每次肩部上升的距离均为0.4 m，g取10 m/s2，则他在1分钟内克服重力所做的功及相应的功率约为()图1A.200 J ，3 WB.2 000 J ，600 WC.2 000 J ，33 WD.4 000 J ，60 W解析 中学生的质量约为50 kg ，他做引体向上运动，每次肩部上升的距离均为0.4 m ，单次引体向上克服重力所做的功约为W 1＝mgh ＝50×10×0.4 J ＝200 J ， 1分钟内完成了10次，则1分钟内克服重力所做的功W ＝10W 1＝2 000 J ，相应的功率约为P ＝W t ＝2 00060 W ＝33 W ，选项C 正确。
高中物理求磁应强度的十二种方法 素材版
求磁应强度的十二种方法求磁感应强度常见有十二种方法：1.公式法 2.矢量合成法 3.平衡条件法4.功能关系法5.磁偏转法6.曲线运动法7.电磁感应法8.估算法 9.图像法 10.磁强计法 11.回旋加速器法12.U 型管法 1.公式法根据磁感应强度的“定义式〞或“决定式〞求磁感应强度.例1 在一条通有10A 的输电直导线下方5m 处产生的磁感应强度B 的大小是多少？ 解析：510100.27⨯⨯==-r I k B T 7100.4-⨯=T. 2.矢量合成法例2 如图1所示，在c b a 、、三处垂直纸面放置三根长直通电导线，abc 是等边三角形的三个顶点，电流大小相等，a 处电流在三角形中心O 点的磁感应强度大小为0B =2.0710-⨯T ，求O 处磁感应强度B .图1解析：由题意可知：a c b 、、三处电流在三角形中心O 点的磁感应强度大小均为0B ，方向分别为：过O 点斜向右下方且与水平成060夹角，过O 点斜向右上方且与水平成060夹角，过O 点水平向右；那么0002212B B B B =⨯+==7100.4-⨯T.3.平衡条件法 〔4.1〕共点力平衡法例 3 在倾角为030的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L 、质量为m 的直导体棒，一匀强磁场垂直斜面向下，如图2所示.当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I 时，导体棒恰好静止在斜面上.那么磁感应强度的大小为B .解析：通电导体受安培力沿斜面向上，由平衡条件得：θsin mg BIL =. 图2解得：ILmgB 2=. 〔4.2〕力矩平衡法例4 如图3所示的天平可用来测定磁感应强度．天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为l ,共N 匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面．当线圈中通有电流I 〔方向如图3〕时,在天平左、右两边加上质量各为m 1、m 2的砝码,天平平衡．当电流反向〔大小不变〕时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡．由此可知〔 〕A ．磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为〔m 1-m 2〕g/NI lB ．磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NI lC ．磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为〔m 1-m 2〕g/NI lD ．磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NI l 解析：由题意可知：当电流反向〔大小不变〕时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡．由此可知安培力由下改为向上，所以磁场方向垂直纸面向里.由平衡条件得：0201)(l G NBIl g m gl m 框++=，① 0201)(l G NBIl mg g m gl m 框+-+=.②图3解得：NIlmgB 2=.应选项B 正确. 例5 如图4所示，在光滑水平桌面上，有两根弯成直角的相同金属棒，它们的一端均可绕固定转动轴O 自由转动，另一端b 互相接触，组成一个正方形线框，正方形每边长均为l ，匀强磁场的方向垂直桌面向下，当线框中通以图示方向的电流I 时，两金属棒在b 点时的作用力为f ，那么此时磁感应强度的大小为.〔不计电流产生的磁场〕 图4解析：以O 为支点，选Oab 为研究对象，f 力矩等于安培力力矩，那么：2222l BIl l f •=• 解得：IlfB 2=. 4.功能关系法例6 磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为22Bμ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一常数.为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离Δl，并测出拉力F，如图5所示.因为F所作的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B＝ . 图5解析：由题意知F做的功等于间隙中磁场的能量，即22BW F l A lμ=∆=∆.解得：2FBAμ=.例7 如图6所示为利用电磁作用输送非导电液体装置的示意图.一边长为L、截面为正方形的塑料管道水平放置，其右端面上有一截面积为A的小喷口，喷口离地的高度为h.管道中有一绝缘活塞.在活塞的中部和上部分别嵌有两根金属棒a、b，其中棒b的两端与一电压表相连，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中.当棒a中通有垂直纸面向里的恒定电流I 时，活塞向右匀速推动液体从喷口水平射出，液体落地点离喷口的水平距离为S.假设液体的密度为ρ，不计图6所有阻力，求：〔1〕活塞移动的速度；〔2〕该装置的功率；〔3〕磁感强度B的大小；〔4〕假设在实际使用中发现电压表的读数变小，试分析其可能的原因.解析：〔1〕设液体从喷口水平射出的速度为v 0，活塞移动的速度为vv 0＝shg 2① v 0A ＝VL 2② v=(2L A )v 0＝2L As hg2③ 〔2〕设装置功率为P ，△t 时间内有△m 质量的液体从喷口射出 P △t ＝21△m(v 02－v 2) ④ 因为 △m ＝L 2v △tρ ⑤所以 P ＝21L 2vρ(v 02－v 2)＝2ρA (1－42L A )v 03所以 P ＝234324)2(2)(h g L s A L A -ρ⑥〔3〕因为P ＝F 安v ⑦所以 21L 2ρv(v 02－42LA v 02)＝BILv ⑧所以 B ＝324202)(IL A L v -ρ＝32244)(IhL gs A L -ρ⑨〔4〕因为 U ＝BLv所以 喷口液体的流量减少，活塞移动速度减小，或磁场变小等会引起电压表读数变小 5. 磁偏转法例8 电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的.电子束经过电压为U 的加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，如图7所示.磁场方向垂直于圆面.磁场区的中心为O ，半径为r.当不加磁场时，电子束将通过O 点而打到屏幕的中心M 点.图7为了让电子束射到屏幕边缘P ，需要加磁场，使电子束偏转一角度θ，此时磁场的磁感应强度B 应为多少？ 解析：电子在磁场中沿圆弧ab 运动，圆心为C ，半径为R.如图8所示.以v 表示电子进入磁场时的速度，m 、e 分别表示电子的质量和电量，那么eU ＝21mv 2① 图8eVB ＝Rmv 2②又有tg 2θ＝Rr③ 由以上各式解得 B ＝221θtg e mU r④ 6. 曲线运动法例9 一匀强磁场，磁场方向垂直于x y 平面，在x y 平面上，磁场分布在以O 为中心的一个圆形区域内.一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，由原点O 开始运动，初速为v ，方向沿x 正方向.后来，粒子经过y 轴上的P 点，此时速度方向与y 轴的夹角为30°，P 到O 的距离为L ，如图9所示.不计重力的影响.求磁场的磁感强度B 的大小和x y 平面上磁场区域的半径R.解析：粒子在磁场中受各仑兹力作用，作匀速圆周运动，设其半径为r ，rv m qvB 2=①据此并由题意知，粒子在磁场中的轨迹的圆心C 必在y 轴上，且P 点在磁场区之外.过P 沿速度方向作延长线，它与x 轴相交 于Q 点.作圆弧过O 点与x 轴相切，并且与PQ 相切，切点A 即粒子离开磁场区的地点.这样也求得圆弧轨迹的圆心C ，如图10所示. 图9由图中几何关系得L=3r ②由①、②求得qLmvB 3=③ 图中OA 的长度即圆形磁场区的半径R ，由图中几何关系可得 图10L R 33=④例10 如图11所示，在y ＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y 轴负方向；在y ＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy 平面〔纸面〕向外.一电量为q 、质量为m 的带正电的运动粒子，经过y 轴上y ＝h 处的点P 1时速率为v 0，方向沿x 轴正方向；然后，经过x 轴上x ＝2h 处的 P 2点进入磁场，并经过y 轴上y ＝h 2-处的P 3点.不计重 力.求图11〔l 〕电场强度的大小.〔2〕粒子到达P 2时速度的大小和方向. 〔3〕磁感应强度的大小.解析：〔1〕粒子在电场、磁场中运动的轨迹如图12所示.设粒子从P 1到P 2的时间为t ，电场强度的大小为E ，粒子在电场中的加速度为a ，由牛顿第二定律及运动学公式有qE ＝ ma ① v 0t ＝ 2h ②h at =221③ 由①、②、③式解得qhmv E 220=④〔2〕粒子到达P 2时速度沿x 方向的分量仍为v 0，以v 1表示速度沿y 方向分量的大小，v 表示速度的大小，θ表示速度和x 轴的夹角，那么有ah v 221=⑤ 图12221v v v +=⑥ 01tan v v =θ⑦ 由②、③、⑤式得v 1＝v 0⑧ 由⑥、⑦、⑧式得02v v =⑨xx︒=45θ⑩〔3〕设磁场的磁感应强度为B ，在洛仑兹力作用下粒子做匀速圆周运动，由牛顿第二定律rv m qvB 2=⑾ r 是圆周的半径.此圆周与x 轴和y 轴的交点分别为P 2、P 3.因为OP 2＝OP 3，θ＝45°，由几何关系可知，连线P 2P 3为圆轨道的直径，由此可求得r ＝h 2⑿ 由⑨、⑾、⑿可得qhmv B 0=⒀ 7.电磁感应法例11 如图13所示，固定水平桌面上的金属框架cdef ，处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab 搁在框为I 的正方架上，可无摩擦滑动，此时adeb 构成一个边长形，棒的电阻为r ，其余部分电阻不计，开始时磁感强度为0B .〔1〕假设从0=t 时刻起，磁感强度均匀增加，每秒图13增量为k ，同时保持棒静止，求棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向.〔2〕在上述〔1〕情况中，始终保持棒静止，当1t t =秒末时需加的垂直于棒的水平拉力为多大？ 〔3〕假设从0=t 时刻起，磁感强度逐渐减小，当棒以恒定速度v 向右作匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，那么磁感强度应怎样随时间变化〔写出B 与t 的关系式〕？ 解析： 如图14所示.〔1〕感应电动势2kl tN=∆∆Φ=ε○1 感应电流 rkl r I 2==ε○2 方向：逆时针〔见图14〕 〔2〕1t t =时，10kt B B +=○3BII F =○4 图14 rkl kt B F 310)(+=○5〔3〕因棒中不产生感应电流，即总磁通量不变，那么有：20)(l B vt l Bl =+○6解得：vtl lB B +=0. ○7 8.估算法例12 在广场上，两同学相距为L =10m 左右，在东偏北、西偏南60的沿垂直于地磁场方向的两个位置上，如图15所示，面对面将一铜芯软导线，像甩跳绳一样摇动，并将线的两端分别接在灵敏电流计上.回路总电阻为Ω=2R ，绳摇动的频率配合节拍器的节奏，保持2=f Hz.如果摇动绳子的最大圆半径1=h m ，电流计的最大值3=m I mA. 图15 〔1〕试估算地磁场的磁感应强度是多少？〔2〕将两人的位置改为与刚才方向垂直的两点上，那么电流计的读数为多少？ 解析：〔1〕感应电动势最大值为：fBLh h BL E πω2==.又R I E m =. 解得：51078.42-⨯==fLhRI B m πT.〔2〕位置改变后，回路磁通量始终不变，电流计的读数为零. 9.图像法例13 水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L ，一端通过导线与阻值为R 的电阻连接；导轨上放一质量为m 的金属杆〔见图16〔甲〕〕，金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场竖直向下.用与导轨平行的恒定拉力F 作用在金属杆上，杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v 也会变化，v 与F 的关系见图16〔乙〕.〔g 取10m/s 2〕 〔1〕金属杆在匀速运动之前做什么运动？〔2〕假设m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5Ω；磁感应强度B 为多大？ 〔3〕由v —F 图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？ 解析：〔1〕变速运动〔或变加速运动、加速度减小的加速运动，加速运动〕.〔2〕感应电动势vBL =ε①感应电流RI ε=②安培力RL vB IBL F M 22==③由图线可知金属杆受拉力、安增力和阻力作用，匀速时合力为零.f RL vB F +=22④)(22f F L B Rv -=⑤ 由图线可以得到直线的斜率k=2， 故12==kLRB 〔T 〕 ⑥ 〔3〕由直线的截距可以求得金属杆受到的阻力f ，f =2〔N 〕 ⑦假设金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数4.0=μ.⑧点评：此题属于电磁感应中的图像问题，同时又是一个开放的问题，考查了学生创新意识和创造性思维能力. 10.磁强计法例14 据报道，我国最近实施的“双星〞计划所发射的卫星中放置一种磁强计，用于测定磁场的磁感应强度等研究项目.磁强计的原理如图17所示，电路中有一段金属导体，它的横截面是宽为a 、高为b 的长方形，放在沿y 轴正方向的匀强磁场中，导体中通有沿x 轴正方向、电流强度为I 的电流.金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电量为e ，金属导电过程中，自由电子所做的定向移动可视为匀速运动.测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U . 〔1〕金属导体前后两个侧面那个电势较高？ 〔2〕求磁场磁感应强度B 的大小？ 解析：〔1〕后面电势较高.〔2〕电子匀速运动，电场力等于洛伦兹力，即evB aUe=，① 图17又v ab ne I )(=.② 解得:InebUB =. 11.回旋加速器法例15 20世纪40年代，我国物理学家朱洪元先生提示：电子在加速器中做匀速圆周运动时会发“同步辐射光〞，光的频率是电子回旋频率的n 倍.现在“同步辐射光〞已被应用于大规模的集成电路的光剂工艺中，设“同步辐射光〞频率为f ，电子质量为m ，电量为e ，那么 （1） 加速器磁场的磁感应强度B 为多少？（2） 假设电子回旋半径为R ，那么它的速率v 为多少？ 解析：〔1〕“同步辐射光〞频率为f ，那么电子回旋频率为f n1，周期为f n T =.由洛仑兹力提供向心力得：r v m evB 2=.解得nemfB π2=.〔2〕假设电子回旋半径为R ，那么它的速率v nRfR πω2==. 12.U 型管法例16 如图18所示是一个用来测量磁感应强度的装置：一截面是正方形的长方体绝缘容器内部高为L ，厚为d ，左右两端等高处装有两根完全D 〔负极〕相同的开口向上的管子a b 、，上下两侧装有电极C 〔正极〕和并经开关S 与电源相连，容器中装满能导电的液体，液体密度为ρ，将容器置于匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.当开关断开时，竖直管子a b 、中的液面高度相同；开关S 闭合后，a b 、管中液面将出现的高度差为h ，电路中电流表读数为I ，那么 图18 磁感应强度B 为多大？解析：以长方体容器内的液体为研究对象，那么()BIL gh Ld ρ=，解得ghdB Iρ=.。
物理解题创新方法之估算(近似)法
√ 一・ × ０光 ， 宇 半 至 为 ４３ １ 年 即 宙的 径 少 ２
４２ ． ３×１ 光 年 ． ０
进行 精 确 的计 算 …… 在 这些 情 况 下 ， 算 就 成 为 一 估 种科学 而 又具有 实用价值 的特 殊计 算方法 ．
经典题 析 ：
（） 逸 速 度 大 于 真 空 中光 速 Ｃ的天 体 叫做 黑 １逃
洞 ， 某 黑 洞 的 质 量 等 于 太 阳 的 质 量 Ｍ 一 １ ９ 设 ．８ ｘ
法等 ； 学方 法 ， 数 如估 算方 法 、 函数 应 用等． 本刊 特邀 一 线名 师讲 解“ 理 解题 方 法” 物 ， 每期 一 个方法 ， 个 方法分“ 法简介 、 每 方 经典题析 、 法指 点 、 学 用法操 练 ” 四个板 块 ， 以 新课 程标 准 为要 求， 以课 改 、 改 精神 为主 导 ， 考 以轻松 学 习为 目的 ， 思路 新 ， 题 精 ， 选
１ ｋ ／ ， 果 认为 我 们 的 宇宙 是 这样 一个 均 匀 ０ ｇ ｍ。 如 大 球体 ， 其密 度 使 得 它 的 逃 逸 速 度 大 于 光 在 真 空 中
ｌ Ｎ ・ ｎ ／ ｇ ， Ｏ ｒ ｋ 由此可 以估 算 出该 行 星 的平 均 密
度为 （ ） ．
Ａ． ． １ ８×１ 。ｋ ／ ０ ｇ ｍ。 Ｂ ５ ６ １ 。ｋ ／ ． ． × ０ ｇ ｍ。 Ｃ． ． × １ ｋ ／ １ １ ０ ｇ ｍ。
１ 如ｋ ， 它 的可能最 大半 径． Ｏ ｇ求
（ ） 目前 天 文 观 测 范 围 内 ， 质 （Ｏ ９・ 国 理 综 Ｉ） 文 学 家 新 发 现 了 ２０ 全 天 太 阳系外 的一颗 行星． 颗行 星 的体 积是 地球 的 ４ ７ 这 ．
高中物理解题常用思维方法
高中物理解题常用思维方法高中物理解题常用思维方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法，对于某些问题，运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出，而采用逆向思维，即把运动过程的“末态”当成“初态”，反向研究问题，可使物理情景更简单，物理公式也得以简化，从而使问题易于解决，能收到事半功倍的效果。
高中物理解题常用思维方法二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性。
自然界和自然科学中，普遍存在着优美和谐的对称现象。
利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案，大大简化解题步骤。
从科学思维方法的角度来讲，对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力。
用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的捷径。
高中物理解题常用思维方法三、图象法图象能直观地描述物理过程，能形象地表达物理规律，能鲜明地表示物理量之间的关系，一直是物理学中常用的工具，图象问题也是每年高考必考的一个知识点。
运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现。
它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线)，当某些物理问题分析难度太大时，用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效。
高中物理解题常用思维方法四、假设法假设法是先假定某些条件，再进行推理，若结果与题设现象一致，则假设成立，反之，则假设不成立。
求解物理试题常用的假设有假设物理情景，假设物理过程，假设物理量等，利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径。
在分析弹力或摩擦力的有无及方向时，常利用该法。
高中物理解题常用思维方法五、整体、隔离法物理习题中，所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件。
这时，可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑，这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法;而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法，则称为隔离法。
高中物理解题思想方法探讨
高中物理解题思想方法探讨在高中物理总复习中，知识内容的复习是非常重要的一环，只有将考试说明中规定的知识内容无一遗漏地熟练地储备好，才有可能应对知识面覆盖广泛的高考试卷；但要在决战高考中取得全面的胜利，还必须具备一定的解题方法。
方法掌握得多了，面对变化莫测的高考试卷，才会临危不惧，从容应对。
也就是说，物理解题方法的学习与训练，是实现中学物理教学任务和目的的一种重要而有效的手段。
中学物理解题中所涉及到的科学思维方法，以及由此而产生的解题技巧很多，笔者进行了相关的整理。
一、物理模型法物理模型是根据一定的物理现象，规律和条件建立起来的。
各种典型的物理模型有其特有的分析方法。
如果我们能对所分析的物理过程，物理现象通过科学的抽象，剔粗取精，去伪存真，还原为典型的物理模型，将极大地提高我们的解题能力。
近年来，随着物理高考试题对能力考查的力度加大，理论联系实际的试题逐渐成为一种趋势。
但考生试卷的得分情况并不理想，其重要原因之一就是不少同学不会通过物理的思维、方法去将它抽象成一个典型的物理模型或过程。
从某个角度讲，现在的物理试题考查的就是学生的建模能力。
构建模型，对于某些简单的习题并不是困难，如“小球从楼顶自由落下”，即为一个质点的自由落体模型；“带电离子垂直进入匀强磁场”，即为质点要作的匀速圆周运动模型等等。
但是更多的问题中，给出的现象、状态、过程及条件并不显而易见，隐含较深，必须通过细心的比较、分析、判断等思维后才能构建起来。
一般说来构建物理模型的途径有四种：明确物理过程，构建准确的物理模型；挖掘隐含条件，构建物理模型；紧扣关键词句，构建物理模型；抓住问题本质特征，构建物理模型。
二、等效替代法等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究的一种方法。
在中学物理中，合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻、平均值、有效值等等，都是根据等效概念引入的。
在学习的过程中，若能将此法渗透到对物理过程的分析中去，不仅仅可以使我们对物理问题的分析和解答变得简捷，而且对灵活运用知识，促使知识、技能、能力的迁移，都会有很大的帮助。
高中物理复习：解答物理问题的10种思想方法
高中物理复习：解答物理问题的10种思想方法专题概述现如今，高考物理愈来愈注重考查考生的能力和科学素养，其命题愈加明显地渗透着对物理思想、物理方法的考查．在平时的复习备考过程中，物理习题浩如烟海，千变万化，我们若能掌握一些基本的解题思想，就如同在开启各式各样的“锁”时，找到了一把“多功能的钥匙”．思想方法1：整体法、隔离法1．整体法和隔离法的选用原则(1)如果动力学系统各部分运动状态相同，求解整体的物理量优先考虑整体法；如果要求解系统各部分的相互作用力，再用隔离法．(2)如果系统内部各部分运动状态不同，一般选用隔离法．2．在比较综合的问题中往往两种方法交叉运用，相辅相成，两种方法的取舍，并无绝对的界限，必须具体问题具体分析，灵活运用．如图所示，质量均为m 的斜面体A 、B 叠放在水平地面上，A 、B 间接触面光滑，用一与斜面平行的推力F 作用在B 上，B 沿斜面匀速上升，A 始终静止．若A 的斜面倾角为θ，下列说法正确的是( )A ．F ＝mg tan θB ．A 、B 间的作用力为mg cos θC ．地面对A 的支持力大小为2mgD ．地面对A 的摩擦力大小为F解析：B 以B 为研究对象，在沿斜面方向、垂直于斜面方向根据平衡条件求得F ＝mg sin θ，支持力N ＝mg cos θ，故A 错误，B 正确；以整体为研究对象，根据平衡条件可得地面对A 的支持力大小为F N ＝2mg －F sin θ，地面对A 的摩擦力大小为f ＝F cos θ，故C 、D 错误．思想方法2：估算与近似计算1．物理估算题，一般是指依据一定的物理概念和规律，运用物理方法和近似计算方法，对所求物理量的数量级或物理量的取值范围，进行大致的、合理的推算．物理估算是一种重要的方法，有的物理问题，在符合精确度的前提下可以用近似的方法便捷处理；有的物理问题，由于本身条件的特殊性，不需要也不可能进行精确计算．在这些情况下，估算就很实用．2．估算时经常用到的近似数学关系(1)角度θ很小时，弦长近似等于弧长．(2)θ很小时，sin θ≈θ，tan θ≈θ，cos θ≈1.(3)a ≫b 时，a ＋b ≈a ，1a ＋1b ≈1b. 3．估算时经常用到的一些物理常识数据解题所需数据，通常可从日常生活、生产实际、熟知的基本常数、常用关系等方面获取，如成人体重约600 N ，汽车速度约10～20 m/s ，重力加速度约为10 m/s 2……引体向上是中学生体育测试的项目之一，引体向上运动的吉尼斯世界纪录是53次/分钟．若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于( )A ．5 WB ．20 WC ．100 WD ．400 W解析：C 学生体重约为50 kg ，每次引体向上上升的高度约为0.5 m ，引体向上一次克服重力做功为W ＝mgh ＝50×10×0.5 J ＝250 J ，全过程克服重力做功的平均功率为P ＝nW t＝12×250 J 30 s＝100 W ，故C 正确，A 、B 、D 错误． 思想方法3：控制变量法在比较复杂的物理问题中，某一物理量的变化可能与多个变量均有关，定性分析或定量确定因变量与自变量的关系时，常常需要用到控制变量法，即先保持其中一个量不变，研究因变量与另外一个变量的关系，如研究加速度与质量和合外力的关系时，先保持物体的质量不变，研究加速度与合外力的关系，再保持合外力不变，研究加速度与物体质量的关系，最终通过数学分析，得到加速度与质量和合外力的关系．如果有三个或三个以上的自变量，需要控制不变的量，做到变量每次只能有一个．在研究球形固体颗粒在水中竖直匀速下沉的速度与哪些因素有关的实验中，得到的实验数据记录在下面的表格中(水的密度为ρ0＝1.0×103 kg/m 3)． 次序固体颗粒的半径 r /(×10－3 m) 固体颗粒的密度 ρ/(×103 kg ·m －3) 匀速下沉的速度 v /(m ·s －1) 10.50 2.0 0.55 21.002.0 2.20 31.502.0 4.95 40.50 3.0 1.10 51.00 3.0 4.40 60.50 4.0 1.65 7 1.00 4.0 6.60 颗粒的半径r 的关系：v 与________(填“r ”或“r 2”)成正比．(2)根据以上1、4、6组实验数据，可知球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度v 与水的密度ρ0、固体的密度ρ的关系：v 与________(填“ρ”或“ρ－ρ0”)成正比．(3)综合以上实验数据，推导球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式v ＝________，比例系数可用k 表示．解析：(1)由控制变量法容易得出，当ρ一定时，从表格中1、2、3组数据可以得出结论：v ∝r 2.(2)观察表格中的1、4、6组数据，当r 一定时，v 和ρ的关系难以立即判断，因此需要换个角度考虑．当r 一定时，在每个ρ值后都减去1.0×103 kg/m 3(即水的密度)，得到的数值与v 成正比，即v ∝(ρ－ρ0)．(3)综合以上实验数据，可推导出球形固体颗粒在水中匀速下沉的速度与水的密度、固体的密度、固体颗粒的半径的关系表达式：v ＝kr 2(ρ－ρ0)，k 为比例系数．答案：(1)r 2 (2)ρ－ρ0 (3)k (ρ－ρ0)r 2思想方法4：对称思想对称是一种美，只要对称，必有相等的某些量存在．对称法是从对称的角度研究、处理物理问题的一种思维方法，时间和空间上的对称，表明物理规律在某种变换下具有不变的性质．用这种思维方法来处理问题可以开拓思路，使复杂问题的求解变得简捷．高中物理中的对称主要有受力对称和运动对称．电场中等量电荷产生的电场具有对称性，带电粒子在匀强有界磁场中的运动轨迹具有对称性，简谐运动和波在时间和空间上具有对称性，光路具有对称性……解题时，要充分利用这些特点．如图所示，挂钩连接三根长度均为L 的轻绳，三根轻绳的另一端与一质量为m 、直径为1.2L 的水平圆环相连，连接点将圆环三等分，在轻绳拉力作用下圆环以加速度a ＝12g 匀加速上升，已知重力加速度为g ，则每根轻绳上的拉力大小为( )A.512mg B ．59mg C.58mg D ．56mg 解析：C 设每根轻绳与竖直方向的夹角为θ，由几何关系可知sin θ＝0.6，则cos θ＝0.8；对圆环进行受力分析，由牛顿第二定律有3T cos θ－mg ＝ma ，解得T ＝58mg ，故选C. 思想方法5：分解思想有些物理问题的运动过程、情景较为复杂，在运用一些物理规律或公式不奏效的情况下，将物理过程按照事物发展的顺序分成几段熟悉的子过程来分析，或者将复杂的运动分解成几个简单或特殊的分运动(如匀速直线运动、匀变速直线运动、圆周运动等)来考虑，往往能事半功倍．某弹射管每次弹出的小球速度相等．在沿光滑竖直轨道自由下落过程中，该弹射管保持水平，先后弹出两只小球．忽略空气阻力，两只小球落到水平地面的( )A ．时刻相同，地点相同B ．时刻相同，地点不同C ．时刻不同，地点相同D ．时刻不同，地点不同解析：B 弹射管沿光滑竖直轨道自由下落，向下的加速度大小为g ，且下落时保持水平，故先后弹出的两只小球在竖直方向的分速度与弹射管的分速度相同，即两只小球同时落地；又两只小球先后弹出且水平分速度相等，故两只小球在空中运动的时间不同，则运动的水平位移不同，落地点不同，选项B 正确．思想方法6：数形结合的思想数形结合的思想，就是把物体的空间形式和数量关系结合起来进行考查，通过“数”与“形”之间的对应和转化来解决问题的思想，其实质是把抽象的数学语言、数量关系与直观的图形结合起来，把抽象思维和形象思维结合起来．数形结合的思想，一方面可以以“形”助“数”，实现抽象概念与具体形象的联系与转化，化抽象为直观，化难为易；另一方面可以以“数”解“形”，可以由数入手，将有些涉及图形的问题转化为数量关系来研究，对图形做精细的分析，从而使人们对直观图形有更精确、理性的理解．一弹簧秤的秤盘质量为m 1，盘内放一质量为m 2的物体，弹簧质量不计，其劲度系数为k ，系统处于静止状态，如图所示．t 0时刻给物体施加一个竖直向上的力F ，使物体从静止开始向上做加速度为a 的匀加速直线运动，经2 s 物体与秤盘脱离，用F N 表示物体与秤盘间的相互作用力的大小，已知重力加速度大小为g ，则下列F 和F N 随时间变化的关系图像正确的是( )解析：C 对秤盘和物体整体分析，系统处于静止状态时，弹簧形变量为x 0，利用牛顿第二定律得，kx 0＝(m 1＋m 2)g ，F ＋kx －(m 1＋m 2)g ＝(m 1＋m 2)a ，又x ＝x 0－12a (t －t 0)2，解上述两式得F ＝(m 1＋m 2)a ＋12ka (t －t 0)2，所以选项A 、B 错误；以物体为研究对象，物体静止时，F N ＝m 2g ，运动后对秤盘受力分析，利用牛顿第二定律得kx －m 1g －F N ＝m 1a ，F N ＝m 2g －m 1a －12ka (t －t 0)2，所以选项C 正确，D 错误． 思想方法7：特殊值法与极限法在中学物理问题中，有一类问题具有这样的特点，如果从题中给出的条件出发，需经过较复杂的计算才能得到结果的一般形式，并且条件似乎不足，使得结果难以确定，这时我们可以尝试采用极限思维的方法，将其变化过程引向极端的情况，就能把比较隐蔽的条件或临界现象暴露出来，从而有助于结论的迅速取得．对于某些具有复杂运算的题目，还可以通过特殊值验证的方法排除错误选项，提高效率．图示为一个内、外半径分别为R 1和R 2的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为σ.取环面中心O 为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴．设轴上任意点P 到O 点的距离为x ，P 点电场强度的大小为E .下面给出E 的四个表达式(式中k 为静电力常量)，其中只有一个是合理的．你可能不会求解此处的场强E ，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，E 的合理表达式应为( )A ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2＋R 21－R 2x 2＋R 22x B ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2＋R 21－1x 2＋R 22x C ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫R 1x 2＋R 21＋R 2x 2＋R 22x D ．E ＝2πk σ⎝ ⎛⎭⎪⎫1x 2＋R 21＋1x 2＋R 22x 解析：B 当R 1＝0时，带电圆环演变为带电圆面，则中心轴线上任意一点的电场强度的大小E 不可能小于0，而A 项中，E <0，故A 错误；当x →∞时E →0，而C 项中E ＝2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎫ R 21x 2x 2＋R 21＋ R 22x 2x 2＋R 22＝2πk σ·⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫ 11x 2＋1R 21＋ 11x 2＋1R 22，x →∞时，E →2πk σ(R 1＋R 2)，同理可知D 项中x →∞时，E →4πk σ，故C 、D 错误；所以正确选项只能为B.思想方法8：等效思想1．等效法是科学研究中重要的思维方法之一，所谓等效法就是在保证某方面效果相同的前提下，用熟悉和简单的物理对象、过程、现象替代实际上陌生和复杂的物理对象、过程、现象的方法．例如：合力与分力、合运动与分运动、总电阻与分电阻等．利用等效法不但能将问题、过程由繁变简、由难变易，由具体到抽象，而且能启迪思维，增长智慧，从而提高能力．2．运用等效法解决实际问题时，常见的有：过程等效、概念等效、条件等效、电器元件等效、电路等效、长度等效、场等效等．在运用等效法时，一定要注意必须是在效果相同的前提下，讨论两个不同的物理过程或物理现象的等效及物理意义．若在运用等效法解决问题时，不抓住效果相同这个条件，就会得出错误的结论．近年来，含有等效法思维方式的试题在高考中频频出现，主要考查物理模型等效、过程等效、条件等效、电路等效等．如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD ，圆弧的圆心为O ，竖直半径OD ＝R ，B 点和地面上A 点的连线与地面成θ＝37°角，AB ＝R .一质量为m 、电荷量为q 的小球(可视为质点)从地面上A 点以某一初速度沿AB 方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD 中，到达管中某处C (图中未标出)时恰好与管道间无作用力．已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小为g .求：(1)匀强电场的场强大小E 和小球到达C 处时的速度大小v ；(2)小球的初速度大小v 0以及到达D 处时的速度大小v D .解析：(1)小球做直线运动时的受力情况如图甲所示，小球带正电，则qE ＝mg tan θ，得E ＝4mg 3q， 小球到达C 处时电场力与重力的合力恰好提供小球做圆周运动的向心力，如图乙所示，OC ∥AB ，则mg sin θ＝m v 2R得v ＝ 53gR . (2)小球“恰好无碰撞地从管口B 进入管道BD ”，说明AB ⊥OB小球从A 点运动到C 点的过程，根据动能定理有－mg sin θ·2R ＝12m v 2－12m v 20得v 0＝253gR ， 小球从C 处运动到D 处的过程，根据动能定理有mg sin θ(R －R sin θ)＝12m v 2D －12m v 2， 得v D ＝3gR .答案：(1)4mg 3q 53gR (2) 253gR 3gR思想方法9：微元累积法高中物理中有很多复杂模型不能直接用已有知识和方法解决，可以在对问题做整体的考察后，选取该问题过程中的某一微小单元进行分析，通过对微元的物理分析和描述，找出该微元所具有的物理性质和运动变化规律，从而获得解决该物理问题整体的方法．比如，物体做变加速运动时，若从整体着手研究，则难以在高中物理层面展开，不过当我们用过程微元法，把物体的运动过程按其经历的位移或时间等分为多个小量，将每个微元过程近似为高中物理知识所能处理的过程，在得出每个微元过程的相关结果后，再进行数学求和，这样就能得到物体复杂运动过程的规律．再比如研究对象难以选择的情形，可以把实体模型等分为很多很多的等份，变成一个理想化模型，如刚体可以等分成无数个质点、带电体可以等分成很多点电荷来研究，先研究其中一份，再研究个体与整体的关系，运用物理规律，辅以数学方法求解，由此求出整体受力或运动情况，在中学阶段比较常见的有流体或类似流体问题、链条类的连续体模型等．如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．在匀强磁场区域内，同一水平面内有一对足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L ＝1 m ，电阻可忽略不计．质量均为m ＝1 kg 、电阻均为R ＝2.5 Ω的金属导体棒MN 和PQ 垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好．先将PQ 暂时锁定，金属棒MN 在垂直于棒的拉力F 作用下，由静止开始以加速度a ＝0.4 m/s 2向右做匀加速直线运动，5 s 后保持拉力F 的功率不变，直到棒以最大速度v m 做匀速直线运动．(1)求棒MN 的最大速度v m ；(2)当棒MN 达到最大速度v m 时，解除PQ 锁定，同时撤去拉力F ，两棒最终均匀速运动．求解除棒PQ 锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热；(3)若PQ 始终不解除锁定，当棒MN 达到最大速度v m 时，撤去拉力F ，棒MN 继续运动多远后停下来？(运算结果可用根式表示)解析：(1)棒MN 做匀加速直线运动，5 s 时的速度为：v ＝at 1＝2 m/s此时对棒MN 由牛顿第二定律得：F －BIL ＝ma棒MN 做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E ＝BL v在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：I ＝E 2R联立并代入数据解得：F ＝0.5 N5 s 时拉力F 的功率为：P ＝F v联立并代入数据解得：P ＝1 W棒MN 最终做匀速直线运动，则有：P v m－BI m L ＝0， 其中I m ＝BL v m 2R联立并代入数据解得：v m ＝2 5 m/s.(2)解除棒PQ 锁定后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v ′，以水平向右为正方向，则有：m v m ＝2m v ′设从解除棒PQ 锁定到两棒达到相同速度的过程中，两棒共产生的焦耳热为Q ，由能量守恒定律可得：Q ＝12m v 2m －12×2m v ′2 联立并代入数据解得：Q ＝5 J.(3)以棒MN 为研究对象，设某时刻棒中电流为i ，在极短时间Δt 内，由动量定理得：－BiL Δt ＝m Δv对式子两边求和有：∑(－BiL Δt )＝∑(m Δv )而Δq ＝i Δt联立解得：BLq ＝m v m又对于电路有：q ＝It ＝E 2Rt 设棒MN 继续运动距离为x 后停下来，由法拉第电磁感应定律得：E ＝BLx t联立得q ＝BLx 2R代入数据解得：x ＝2Rq BL ＝2Rm v m B 2L 2＝40 5 m. 答案：(1)2 5 m/s (2)5 J (3)40 5 m思想方法10：守恒思想物理学中最常用的一种思维方法——守恒．高中物理涉及的守恒定律有能量守恒定律、动量守恒定律、机械能守恒定律、质量守恒定律、电荷守恒定律等，它们是我们处理高中物理问题的主要工具．如图所示，长R ＝0.6 m 的不可伸长的细绳一端固定在O 点，另一端系着质量m 2＝0.1 kg 的小球B ，小球B 刚好与水平面相接触．现使质量m 1＝0.3 kg 的物块A 沿光滑水平面以v 0＝4 m/s 的速度向B 运动并与B 发生弹性正碰，A 、B 碰撞后，小球B 能在竖直平面内做圆周运动．已知重力加速度g ＝10 m/s 2，A 、B 均可视为质点，试求：(1)在A 与B 碰撞后瞬间，小球B 的速度v 2的大小；(2)小球B 运动到最高点时对细绳的拉力．解析：(1)物块A 与小球B 碰撞时，由动量守恒定律和机械能守恒定律有： m 1v 0＝m 1v 1＋m 2v 212m 1v 20＝12m 1v 21＋12m 2v 22 解得碰撞后瞬间物块A 的速度v 1＝m 1－m 2m 1＋m 2v 0＝2 m/s 小球B 的速度v 2＝2m 1m 1＋m 2v 0＝6 m/s (2)碰撞后，设小球B 运动到最高点时的速度为v ，则由机械能守恒定律有： 12m 2v 22＝12m 2v 2＋2m 2gR 又由向心力公式有：F ＋m 2g ＝m 2v 2R联立解得F ＝1 N ，由牛顿第三定律知小球B 对细绳的拉力F ′＝F ＝1 N.答案：(1)6 m/s (2)1 N。
高中物理竞赛经典方法_9估算法
九、估算法方法简介有些物理问题本身的结果，并不一定需要有一个很准确的答案，但是，往往需要我们对事物有一个预测的估计值；有些物理问题的提出，由于本身条件的限制，或者实验中尚未观察到必要的结果，使我们解决问题缺乏必要的已知条件，无法用常规的方法来求出物理问题的准确答案，采用“估算”的方法就能忽略次要因素，抓住问题的主要本质，充分应用物理知识进行快速数量级的计算。
近几年来，竞赛试题中频频出现的各类估算题，的确是判断学生思维能力的好题型。
赛题精析例1：已知地球半径约为6.4×106m ，又知月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动，则可估算出月球到地心的距离约为m （结果只何留一位有效数字）。
解析：因为月球绕地球的运动可近似看做匀速圆周运动，所以可根据月球所受的万有引力提供月球做匀速圆周运动所需要的向心力及月球公转周期求解此问题，也可根据地球上的光经月球反射2秒后返回地球的知识估算。
根据运动定律及万有引力定律得：2GMm r = m (2T π)2 r 2GMm R '= m ′ g 由①、②两式代入数据可得r = 4.1×108m （其中T 是月球绕地球旋转周期，T = 30天）例2：估算在室温下，真空度达1.33×10－1Pa 时，容器内空气分子的平均距离。
（取一位有效数字即可）解析：要想求容器内空气分子的平均距离，则可以根据克拉珀龙方程求出每个空气分子所占的体积，由此即可求解。
取1摩尔空气作为研究对象，视每个空气分子所占的空间是以分子间的平均距离a 为边长的立方体，每个分子处在立方体的中心。
则每个空气分子占据的空间的体积为：V 0 = a 3 根据克拉珀龙方程，1摩尔空气占据的总体积：V =RT p =00N V = N 0a 3 所以空气分子间平均距离：T = 300K ，代入数据可算得：分子间平均距离为：a = 1×10－5m例3：密闭容器的气体压强为p = 1×10－5Pa ，温度为27℃，估算其中分子的间距（保留一位有效数学字）。
物理习题中的近似估算法初探案例
研究性学习课题：物理习题中的近似估算法初探一、教案描述（1）问题的提出：物理估算题和常规计算题的解题步骤虽然相似，但也有其自身特点，其题文表述简洁、条件隐蔽，常使学生无从下手，掌握其解题要领尤为重要。
近似估算法是一种半定量的物理方法，是根据物理基本原理通过粗糙的物理模型进行大致的、简单的推理或对物理量的数量级进行大致的推算。
它可以很好的培养学生对物理量的估算能力，同时增强他们对物理现象的实感，培养他们的科学素质，已成为高考命题中的一个热点。
高中物理主要涉及的力、热、光、电、原子物理等几部分知识，均涉及到估算问题。
在分析近似估算物理问题时，无需追求结果的精确性，而是忽略次要因素，突出主要矛盾，抓住问题的本质，充分运用物理规律和有关数学近似计算公式，对物理量的数量级进行快速计算和大致数据范围进行科学合理推算的方法。
它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且也是一种重要的科学研究方法。
（2）问题示例：例1. 图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片．该照片经放大后分辨出，在曝光时间内，子弹影象前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%．已知子弹飞行速度约为500m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（）A．10-3s B．10-6s C．10-9s D．10-12s例2.已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为（）A. 0.2B. 2C. 20D. 200例3.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105k m，运行周期约为27天，地球半径约为6400千米，无线电信号传播速度为3x108m/s）（）A．0.1s B．0.5s C．0.25s D．1s二、研究成果部分展示〈一〉力学部分的估算问题力学部分的估算问题，多集中于天体测量方面，当然其他方面也有涉及。
【高中物理】物理中考试题中的估算题
【高中物理】物理中考试题中的估算题估算法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
1.（北京）以下估计值最接近实际（）a.一张课桌的高度约为2mb.一支粉笔的长度约为40cmc、初中生的体重约为500公斤，鸡蛋的重量约为50克2.（福州）为了解自己的身体情况，健康的小明做了一些测量，其中记录错误的是()a、质量50kgb高度160mc.体温37℃d.1min心跳75次3.（无锡）以下物理量估算符合实际情况（）a.人正常步行的平均速度是10m/sb.课桌的质量约为200gc、房间门高约2Md，荧光灯额定电压40V4.（扬州）下列数据中与实际情况相符的是()a、一个小铁钉的直径约为10Nb。
光在空气中的传播速度约为340米/秒c.1个鸡蛋的质量约50gd.洗澡水的温度大是60℃5.（天津）身高160厘米的小明根据自己的身体特征做出以下估计。
接近实际值的是（）a.教室宽5臂展，约8m（臂展：两臂左右平伸时，两手中指尖之间的距离）b、教室长10步，约30米（步数：走路时两脚尖之间的距离）c.课桌长4?，约2.8m（?：张开手，拇指尖到中指尖之间的距离）d、物理教科书厚1指，宽约10厘米6.（德州）下列几种估测最符合实际情况的是()a、人们的步行速度约为5米/秒b.全新的2b铅笔长约18cmc、人体最舒适的温度约为37摄氏度d.一张试卷厚度的大约1mm7.（台州）小明的母亲从蔬菜市场买了一只老母鸡，让小明猜它的质量。
你认为小明的猜测应该接近以下哪个值是现实的吗a.20gb.200gc.2kgd.20kg8.（南通）杂技演员用手扔鸡蛋。
重力从最高到最低所做的功约为（）a.0.2jb.2jc.20jd.200j9.（重庆）根据您的生活经历，您认为以下数据与实际情况相符吗a.一个鸡蛋的质量大约是500gb、光在空气中的传播速度为340米/秒c.此时考室内的大气压约为3个标准大气压d、大量事实表明，不高于36V的电压对人体是安全的10.（泉州）下列几种估测中，比较符合实际情况的是()a、教室的高度约为3MB，舒适的温度约为55℃c.一个鸡蛋的质量大约是500gd.学生用的计算器功率大约是50w11.（成都）以下数据最真实（）a.一颗葡萄重约5nb.一个鸡蛋的质量约50gc、市区公交车行驶速度约为60m/SD，汽油机热效率约为90%12.（淮安）下列数据中，符合实际情况的是()a、一个人的正常体温是39.5℃。
高中物理常见估算方法归类解析
高中物理常见估算方法归类解析高中物理中，估算方法是一种快速、近似的计算方法，用于在不需要精确解或条件不足时快速得到合理答案。
这些方法不仅简化了计算过程，还培养了学生的物理直觉和近似处理能力。
以下是一些常见的高中物理估算方法归类解析：1. 数量级估算原理：根据物理量的数量级进行快速判断，忽略具体的小数部分。
应用实例：估算地球表面重力加速度的数量级（约为10 m/s2）。
估算太阳到地球的平均距离（光年或天文单位数量级）。
2. 比例估算原理：利用已知的比例关系进行估算。
应用实例：已知地球半径和某星球半径的比例，估算该星球表面的重力加速度与地球表面的比例（需考虑星球质量、密度等因素的近似影响）。
利用相似三角形原理估算物体在斜面上的受力情况。
3. 极限估算原理：将问题推向极端情况，通过极端条件下的结果来估算一般情况下的范围或趋势。
应用实例：估算物体在光滑斜面上下滑的加速度（假设无摩擦，即为重力加速度沿斜面的分量）。
估算电路中的最大电流或最小电阻（假设所有元件均为理想状态）。
4. 平均值估算原理：在无法精确知道每个具体数值时，采用平均值进行估算。
应用实例：估算一段时间内物体的平均速度（总位移除以总时间）。
在处理大量数据时，用平均值代表整体趋势。
5. 能量守恒估算原理：利用能量守恒定律进行估算，忽略过程中的细节损失。
应用实例：估算物体从高处自由落体到地面时的速度（假设只有重力做功）。
估算碰撞过程中物体的速度变化（忽略非弹性碰撞中的能量损失）。
6. 理想模型估算原理：将复杂问题简化为理想模型进行估算。
应用实例：将实际电路简化为串联、并联或混联的理想电路模型进行估算。
将天体运动简化为匀速圆周运动或椭圆运动模型进行估算。
7. 近似公式估算原理：利用物理量的近似关系或经验公式进行估算。
应用实例：利用单摆周期公式T=2πgL估算摆长与周期的关系（在摆角较小的情况下）。
利用电阻、电容、电感的近似公式估算电路参数。
8. 逻辑推理估算原理：根据物理规律和逻辑推理进行估算。
高中物理估算题的解法
高中物理估算题的解法作者：徐志红来源：《中学课程辅导·教师通讯》2014年第23期一、估算题和估算法估算法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值和数量级进行快速计算和取值范围合理估测的方法，运用估算法计算的问题称为估算题，估算题是近几年高考中的热点题型。
估算法是一种科学的近似计算，它不仅是一种常用的解题方法和思维方法，而且是一种重要的科学研究方法。
二、估算题的特点物理背景或物理过程比较模糊，待求量与已知量之间的联系比较隐蔽，解题过程中常需要对实际问题做出恰当的处理。
不追求数据的精确而强调方法科学合理（一般只要求一位或两位有效数字，但数量级必须正确），要求考生具有较高的科学素质。
三、解决估算问题的基本思路1.建立必要的理想化模型从大量的信息中，排除干扰信息，捕捉本质信息，突出主要因素，忽略次要因素，正确、灵活运用恰当的物理知识把复杂的实际过程简化和纯化为理想模型和理想过程。
这是解答估算题的关键。
2.挖掘隐含的题设条件有些估算题往往文句简洁，显性已知条件少或已知条件比较隐蔽，乍一看题，好像缺条件。
我们只有通过认真审题，仔细推敲，才能挖掘出隐蔽的已知条件。
3.寻找估算的依据弄清题意后，应利用与题中物理现象或物理过程密切相关的物理概念和物理规律，揭示题设条件中与要求回答的问题之间存在的物理关系，以此作为估算的依据，这是解题的重要环节。
4.理出简明的思路，科学处理数据从解题依据出发，运用有关数学工具，并借助于物理常数及日常生活常识，简化求解过程和计算难度，科学处理数据，得出相应合理的结论，进而得到满足实际需要的结果。
四、解决估算问题的常用方法理想模型法、物理常量法、生活数据法、数学近似法等。
下面分类例析：这是将实际问题抽象成理想模型后进行估算的一种方法。
例1：太阳与地球的距离为1.5×1011m，太阳光以平行光束入射到地面。
地球表面2/3的面积被水面所覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量W约为1.87×1024J。
高中物理的常用解题方法和题型特点
高中物理的常用解题方法和题型特点虽然说高中物理题在解决的时候有这样那样的困难，但是如果方法选择好，解决起来还是有章可循的，为了能够在处理高考题时游刃有余，我们首先要了解题型的特点及应用注意点，然后根据各自的类型研究对策。
以下是高中物理阿老师分享给同学们的高中物理解题常用方法总结。
1.正交分解法▐题型特点：题目出现角度，常涉及力、速度、加速度、功等物理量大小的计算。
主要进行力的分解、运动分解▐ 应用注意点：一般将相关物理量分解到二个垂直方向。
力通常沿水平面和竖直面分解，有时沿斜面和垂直斜面方向进行分解，其它物理量分解视情况而定2. 整体法和隔离法▐ 题型特点：通常涉及二个或二个以上物体平衡、相互作用或加减速运动问题；物体相连或靠在一起▐ 应用注意点：(1)要有“先整体、后隔离”意识，求物体之间作用力时要隔离受力分析(2)求力时，要注意系统牛顿第二定律表达式、二物体间相互作用力一般式的应用(3)涉及能量、功、速度大小计算时，要注意二大定理、二大定律的应用3.假设法▐ 题型特点：通常涉及摩擦力、弹力是否存在及方向性的判断；电容器C、U、d、Q、E的动态变化研究；几种不同情形下的对比讨论▐ 应用注意点：(1)一般假定接触面光滑或弹力不存在，看物体的状态会发生什么变化(2)假定一个量不变或发生变化，看会引起其它量发生什么变化4.逆向思维法▐ 题型特点：匀减速直线运动到最终速度为零；出现光偏折与光反射问题▐ 应用注意点：将末速度为零的匀减速直线运动视为逆向的加速度大小不变的匀加速直线运动，再运用相应的运动学公式解题；涉及光路通常可抓住光路可逆原理解题。
5.特殊值法▐ 题型特点：常涉及二个物理量的大小比较；物理量的大小不太明确；(如运动速度大小、电阻阻值、质量大小不明确)；物理合理表达式的确定▐ 应用注意点：将速度、电阻、质量等物理量大小取某一特殊值代入特定公式进行简单判断6.公式法▐ 题型特点：(1)求比例型、倍数型结果(2)涉及均值不等式应用、正余弦定理应用、和差化积(或积化和差)问题(3)物理量大小本身存在着特定的关系(含推论式)(4)物理量之间存在什么关系不明确，但又涉及物理量之间大小关系的判定；常涉及物理量大小比较问题▐ 应用注意点：(1)推导出能反映各物理量之间关系的表达式(2)利用相关数学知识进行求解、判断(3)利用物理量本身存在的关系(如推论式)进行直接判定(4)有些公式应用要注意其适用条件、准确把握式中各物理量的内在含义，并熟练利用该公式讨论、计算7.对称法▐ 题型特点：涉及平面镜成像问题、单个点电荷在平板式金属前、对称电路、竖直上抛运动、简谐振动、个别带电体在复合场中的运动▐ 应用注意点：(1)平面镜成像要注意物像对称(包括成像特点)、对看处理方法(2)单个点电荷在平板金属前的电场线与两个等量异种电荷电场线相像(3)利用对称电路对称点等电势特征来简化复杂的电路(4)竖直上抛运动(或类同的运动)、简谐振动、个别带电体在复合场中的运动可抓住运动的对称性特征来解题8.割补法▐ 题型特点：一般物体形状规则但不对称；涉及面积大小比较(v—t图象)▐ 应用注意点：对物体、图象面积进行对称性切割或补形处理9.图象法▐ 题型特点：涉及(或论及)物理关系图象；涉及二个物理量大小的比较(如运动速度、时间长短的比较)；涉及运动阶段性问题的讨论▐ 应用注意点：(1)对物理图象进行四个方面(蕴含规律、特征；图线切线斜率、下方面积；转变图象)的剖析，看可利用图象哪些信息解题(2)借助图象进行阶段性问题的讨论10.等效法▐ 题型特点：不能一眼看出连接关系的电路、含电容器电路、故障电路；类平抛(或类竖直上抛)运动、类单摆；复合场中等效重力；瞬间通断电时的某些元器件▐ 应用注意点：将可等效的加以等效处理，简化图形，简化解题过程，快速进行相关问题的判定。
高中物理常用的思想方法
高中物理常用的思想方法一、逆向思维法逆向思维是解答物理问题的一种科学思维方法，对于某些问题，运用常规的思维方法会十分繁琐甚至解答不出，而采用逆向思维，即把运动过程的“末态”当成“初态”，反向研究问题，可使物理情景更简单，物理公式也得以简化，从而使问题易于解决，能收到事半功倍的效果．二、对称法对称性就是事物在变化时存在的某种不变性．自然界和自然科学中，普遍存在着优美和谐的对称现象．利用对称性解题时有时可能一眼就看出答案，大大简化解题步骤．从科学思维方法的角度来讲，对称性最突出的功能是启迪和培养学生的直觉思维能力．用对称法解题的关键是敏锐地看出并抓住事物在某一方面的对称性，这些对称性往往就是通往答案的捷径．三、图象法图象能直观地描述物理过程，能形象地表达物理规律，能鲜明地表示物理量之间的关系，一直是物理学中常用的工具，图象问题也是每年高考必考的一个知识点．运用物理图象处理物理问题是识图能力和作图能力的综合体现．它通常以定性作图为基础(有时也需要定量作出图线)，当某些物理问题分析难度太大时，用图象法处理常有化繁为简、化难为易的功效．四、假设法假设法是先假定某些条件，再进行推理，若结果与题设现象一致，则假设成立，反之，则假设不成立．求解物理试题常用的假设有假设物理情景，假设物理过程，假设物理量等，利用假设法处理某些物理问题，往往能突破思维障碍，找出新的解题途径．在分析弹力或摩擦力的有无及方向时，常利用该法．五、整体、隔离法物理习题中，所涉及的往往不只是一个单独的物体、一个孤立的过程或一个单一的题给条件．这时，可以把所涉及到的多个物体、多个过程、多个未知量作为一个整体来考虑，这种以整体为研究对象的解题方法称为整体法；而把整体的某一部分(如其中的一个物体或者是一个过程)单独从整体中抽取出来进行分析研究的方法，则称为隔离法．六、图解法图解法是依据题意作出图形来确定正确答案的方法．它既简单明了、又形象直观，用于定性分析某些物理问题时，可得到事半功倍的效果．特别是在解决物体受三个力(其中一个力大小、方向不变，另一个力方向不变)的平衡问题时，常应用此法．七、转换法有些物理问题，由于运动过程复杂或难以进行受力分析，造成解答困难．此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象，即所谓的转换法．应用此法，可使问题化难为易、化繁为简，使解答过程一目了然．八、程序法所谓程序法，是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析，正确划分出不同的过程，对每一过程，具体分析出其速度、位移、时间的关系，然后利用各过程的具体特点列方程解题．利用程序法解题，关键是正确选择研究对象和物理过程，还要注意两点：一是注意速度关系，即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度；二是位移关系，即各段位移之和等于总位移．九、极端法有些物理问题，由于物理现象涉及的因素较多，过程变化复杂，同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断．但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析，问题会立刻变得明朗直观，这种解题方法我们称之为极限思维法，也称为极端法．运用极限思维思想解决物理问题，关键是考虑将问题推向什么极端，即应选择好变量，所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值，然后从极端状态出发分析问题的变化规律，从而解决问题．有些问题直接计算时可能非常繁琐，若取一个符合物理规律的特殊值代入，会快速准确而灵活地做出判断，这种方法尤其适用于选择题．如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性，运用极端法更容易选出正确答案，这更加突出了极端法的优势．加强这方面的训练，有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养．十、极值法常见的极值问题有两类：一类是直接指明某物理量有极值而要求其极值；另一类则是通过求出某物理量的极值，进而以此作为依据解出与之相关的问题．物理极值问题的两种典型解法．(1) 解法一是根据问题所给的物理现象涉及的物理概念和规律进行分析，明确题中的物理量是在什么条件下取极值，或在出现极值时有何物理特征，然后根据这些条件或特征去寻找极值，这种方法更为突出了问题的物理本质，这种解法称之为解极值问题的物理方法．(2)解法二是由物理问题所遵循的物理规律建立方程，然后根据这些方程进行数学推演，在推演中利用数学中已有的有关极值求法的结论而得到所求的极值，这种方法较侧重于数学的推演，这种方法称之为解极值问题的物理—数学方法．此类极值问题可用多种方法求解：①算术—几何平均数法，即a．如果两变数之和为一定值，则当这两个数相等时，它们的乘积取极大值．b．如果两变数的积为一定值，则当这两个数相等时，它们的和取极小值．②利用二次函数判别式求极值一元二次方程ax2＋bx＋c＝0(a≠0)的根的判别式，具有以下性质：Δ＝b2－ 4ac>0——方程有两实数解；Δ＝b2－4ac＝0——方程有一实数解；Δ＝b2－4ac<0——方程无实数解．利用上述性质，就可以求出能化为ax2＋bx＋c＝0形式的函数的极值．十一、估算法物理估算，一般是指依据一定的物理概念和规律，运用物理方法和近似计算方法，对物理量的数量级或物理量的取值范围，进行大致的推算．物理估算是一种重要的方法．有的物理问题，在符合精确度的前提下可以用近似的方法简捷处理；有的物理问题，由于本身条件的特殊性，不需要也不可能进行精确的计算．在这些情况下，估算就成为一种科学而又有实用价值的特殊方法．十二、守恒思想能量守恒、机械能守恒、质量守恒、电荷守恒等守恒定律都集中地反映了自然界所存在的一种本质性的规律——“恒”．学习物理知识是为了探索自然界的物理规律，那么什么是自然界的物理规律？在千变万化的物理现象中，那个保持不变的“东西”才是决定事物变化发展的本质因素．从另一个角度看，正是由于物质世界存在着大量的守恒现象和守恒规律，才为我们处理物理问题提供了守恒的思想和方法．能量守恒、机械能守恒等守恒定律就是我们处理高中物理问题的主要工具，分析物理现象中能量、机械能的转移和转换是解决物理问题的主要思路．在变化复杂的物理过程中，把握住不变的因素，才是解决问题的关键所在．当然，我罗列的也许不是很全面，但是这些思想方法的确是我们解决物理问题非常重要，希望同学们能够结合具体题目来分析理解，这对自己整个高中的物理学习甚至是数学、化学等学科的学习也有很大的推动作用！。
专题4.30 估算类问题(基础篇)(原卷版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第四部分物理思维方法专题4.30 估算类问题（基础篇）【方法解读】估算法是一种常用的科学思维和计算方法.物理问题的估算不纯粹是一种数学计算,往往需要依据一定的物理概念和规律,对所求物理量的单位、数值和数量级进行定性或半定量的分析计算,求解的关键在“理”不在“数”,不追求计算结果精确,而追求思维方法正确.物理问题的估算一般分为三类:第一类是联系实际,用物理常识来近似处理;第二类是建立模型,用物理规律来定量估算;第三类是理论分析,用数学方法来定性讨论.考向1联系实际,用物理常识近似处理这类估算题的物理情景比较清晰,未知量与已知量之间的联系比较直观,分析计算过程需要用到一些常识和常数.以下物理常识要记住:(1)质量常识:一般高中学生质量50~60 kg,一个鸡蛋的质量约为50 g.(2)长度常识:月地距离380 000 km,地球半径约为6400 km,楼层高度约为3 m,成年人身高约为1.7 m,原子直径数量级为10-10 m.(3)时间常识:地球的公转周期为1年,月球的公转周期为1月,地球的自转周期为1天.(4)速度常识:地球卫星的运行速度小于7.9 km/s,真空中的光速为3×108 m/s,空气中的声速约为340 m/s.【典例1】[2018·全国卷Ⅱ]高空坠物极易对行人造成伤害.若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下,与地面的碰撞时间约为2 ms,则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为()A.10 NB.102 NC.103 ND.104 N考向2建立模型,用物理规律定量估算这类估算题的物理情景比较新颖,有时提供的有用信息较少甚至不提供任何数据,有时提供大量的干扰信息,未知量与已知量之间的联系比较隐蔽,分析计算过程往往需要充分发挥想象力,挖掘隐含条件,抓住关键因素,合理建立联系未知量和已知量的物理模型,再结合物理规律进行定量估算.【典例2】已知太阳光从太阳照射到地面所需时间为t=500 s,则估算太阳的质量为(最后结果取一位有效数字).考向3理论分析, 用数学方法定性讨论这类估算题的物理情景比较常见,但又与平时见到的理想化物理情景有所区别,比如定滑轮质量不能忽略、带电体不能视为质点等,用常规方法无法直接求解,往往需要利用特殊值法或是极限分析法等数学思维方法定性讨论和分析判断.【典例3】如图3所示,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B.若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴之间的摩擦.设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2,已知下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的,请你根据所学的物)理知识,通过一定的分析判断正确的表达式是(A.T1=B.T1=C.T1=D.T1=一．选择题1．（2020北京人民大学附中月考）“梧桐一叶落，天下尽知秋。
高中物理的估算问题
高中物理的估算问题发表时间：2019-01-08T11:47:56.247Z 来源：《中小学教育》2019年第345期作者：张慧[导读] 估算能力是学生在高中物理的学习过程中必须掌握的能力，估算题在高考中的出现频率很高。
山东省潍坊滨海中学262737估算能力是学生在高中物理的学习过程中必须掌握的能力，估算题在高考中的出现频率很高。
这类题目取材新颖，文字简洁，直观条件较少。
由于这类题目的结果不要求绝对精确，反而让学生无从下手。
本文就着重从三个方面讨论了估算题的解决策略：一、理想模型，他山之石运用理想模型进行估算，关键在于紧紧抓住主要因素，以主要因素为蓝本建立正确的物理模型，充分利用物理模型的特殊规律以及特殊性质进行估算。
运用他山之石，往往可以取得非常理想的效果，而这也是理想模型法的精髓所在。
点拨：本题中有些电阻的电阻值相差很大，而题目中的要求是进行估算，所以可以采用合理近似的方法，忽略电阻很小的电阻，从而将繁杂的计算过程变得简洁。
三、特例估算，事半功倍特例估算法的中心思想是从特殊到一般，对于灵活性比较高的选择题，采用特殊估算是一种不可多得的好方法。
这种方法的关键在于根据题干中的条件，选取对解题有利的特殊值，从而提高解题效率。
例3：现有一个滑块，以初始速率v1沿斜面向上运动，当其回到起点时的速率为v2，并且v1＞v2。
已知在此过程中除了摩擦力和重力没有其它力的作用。
若A点是滑块位移过程中的中点，假设斜面底端的重力势能为0，那么下列说法正确的是（）。
A.机械能在上升过程中减小，在下降过程中增大B.机械能在上升过程中减小，在下降过程中减小C.上升过程中在A点上方动能和势能相等D.上升过程中在A点下方动能和势能相等解析：因为v1＞v2，所以滑块的动能减小。
由于没有其它力做功，所以必然是克服摩擦力做功导致动能减小。
由于在滑块上升和下降过程中都要克服摩擦力做功，所以机械能在滑块上升和下降过程中都减小，所以选B。
高中物理解题技巧----数学方法
高中物理解题技巧数学方法泸县九中黄坤继知识概要中学物理考试大纲明确要求考生必须具备：“应用数学处理物理问题的能力能够根据具体问题列出物理量之间的关系式，进行推导和求解，并根据结果得出物理结论，必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。
”物理解题运用的数学方法通常包括估算法、函数法、数列法、比例法、微元法等。
1．估算法估算题，是指根据日常生活和生产中的一些物理数据对所求物理量的数值和数量级大致推算的一种近似方法。
其特点是在“理”不在“数”。
在求解估算题时，要抓住事物的本质特征和影响事物发展的主要因素，忽略次要因素，不要求精确严密地求解，一般只要求一位或两位有效数字，但数量级必须准确，推算方法必须简易合理，使估算值有较高的可信度。
解决估算题的一般思路：通过审题挖掘隐含条件，寻找相关规律建立物理模型，理顺简明思路，合理选取解题数据进行求解。
常见估算问题包括：不可接近的物体，微观量（如对液体、固体来说，微观模型是分子紧密排列，可将物质分子看作小立方体或小球．气体分子不是紧密排列的，所以上述微观模型对气体不适用，但上述微观模型可用来求气体分子间的距离．阿伏加德罗常数N A=6.02×1023 mol-1是联系微观世界和宏观世界的桥梁），宏观量（如天体的质量、密度或者天体之间的距离、轨道半径等），功和能，力等等。
运用物理知识对具体问题进行合理的估算，是考生数学能力、科学素质的重要体现.2、微元法微元法是分析、解决物理问题中的常用方法，也是从部分到整体的思维方法。
具体地说微元法就是将研究对象分割成许多微小的单元，或将复杂的物理过程分解为众多微小的“元过程”，而且每个“元过程”都遵循相同的规律，再从研究对象或过程上选取某一微元或某一“元过程”运用必要的数学方法或物理思想加以分析，从而可以化曲为直，使变量、难以确定的量为常量、容易确定的量，使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决。
使用此方法求解物理问题能加强我们对已知规律的再思考和再认识，从而提高学科思维能力。
高中物理常见估算方法归类解析
高中物理常见估算方法归类解析
黄铃;李赢世;王跃军;阙志武
【期刊名称】《高中数理化》
【年(卷),期】2024()11
【摘要】在一些问题中,我们无法或者没有必要进行精确计算和判断,只需得出大概数值或数量级即可,这时就要用到估算法.估算法在生活及物理学习中具有重要作用.我们在处理某些物理问题时,可通过大致的合理的推算,忽略次要因素,考虑主要因素,通过选择有效信息.
【总页数】4页(P46-49)
【作者】黄铃;李赢世;王跃军;阙志武
【作者单位】湖南省长沙市麓山梅溪湖实验中学;江西省南城一中
【正文语种】中文
【中图分类】G63
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10估算法物理估算，一般指依据一定的物理概念和规律，运用物理方法和近似计算方法，对所求的物理量的数量或物理量的取值范围，进行大致的推算。
物理估算题和常规计算题的解题步骤虽然相似，但也有其自身特点，其文具简洁、条件隐蔽，常使学生无从下手，掌握其解题要领尤为重要。
一般而言，求解估算题时，首先应认真审题，从字里行间中发掘出题目的隐含条件，捕捉与题中现象、过程相关的物理概念和规律，揭示题设条件与所求物理量之间的关系，从而确定对所找物理量进行估算的依据。
中学物理常用的估算方法有：常数估算法、理想模型估算法、推理估算法、合理的数学近似估算法、设计实验估算法等。
下面分别举例说明。
（1）利用物理常数进行估算估算题中往往告诉的已知量很少，或不提供已知量，解题时要求灵活地运用一些物理常量，有时甚至需要根据经验来拟定某些物理量的数值。
应该熟记的物理常数如：标准大气压760mmHg，水的密度为1.0×103kg / m3，标况下气体的摩尔体积为22.4L，基元电荷的电量为1.60×10-19c，地球的半径为6370km，原子直径数量级10-10m，光在真空中的传播速度3×108m / s，阿伏伽德罗常数 6.02×1023mol-1，等等。
应该根据经验能拟定的物理量数值如：普通成人的身高在1.50—1.80m之间，质量在50—80kg之间，普通成年人的步副约0.8m，正常人的脉搏频率约为60Hz，每层楼高3—5m，汽车的速度约为10—20m / s ，台灯功率为40W，电视的功率约为40—100W，电冰箱每天耗电约0.8—1kw.h，等等，这些物理常数对解答某些估算题是十分有用的。
[例题1]1789年英国著名物理学家卡文迪许首先估算了地球的平均密度。
根据你所学过的知识，能否知道地球密度的大小？解析：设质量为m的小物体在地球表面所受重力为mg.则 mg = GMm / R2,即 M = gR2 / G .我们将地球看成是半径为R的均匀球体，其体积为V = 4πR3 / 3 ，故地球的平均密度应为ρ = M / V = 3g / 4πGR此式中的圆周率π，重力加速度g，地球半径R和万有引力G是应熟记的物理常数，将它们的数值代入上式，得ρ = 3g / 4πGR = 5.5×103 kg / m3[例题2]试估算地球大气层的总质量（取一位有效数字）解析：本题如能抓住“大气层是由大气重量产生的”这一关键概念进行思考，就能为解题拨开迷雾。
同时领悟到题中隐含的两个已知条件：地球的半径R与标准大气压P0这两个常数。
其思路如下：(1) 由压强 P = G / S 得大气压的重量G = P0 S地球 = P0 4πR2(2)标准大气压约等于10m高水柱的压强，即P0≈ 10m × 103 kg/m3 = 104 kg/m2(3)大气层的总质量的千克数近似等于总重量的千克数，故有M ≈ 104 kg/m2× 4π(6.4×106)2m2≈5×1018kg [例题3]根据你所学知识估算地球的质量。
解析：方法一、地球表面物体的重力近似可认为是物体受到的万有引力。
GMm / R2 = mg其中M是地球质量，m是物体质量，R是地球半径M = 9.8×( 6370×103)2 / 6.67×10-11kg=6.0×1024kg方法二、地球同步卫星的向心力由万有引力提供GMm / (R+h)2 = m( 2π/T )2（R+h）其中，M是地球的质量，m是卫星的质量，R是地球半径，h是卫星距地面的高度（此高度的值是确定的 h=3.6×104km），T是卫星绕地球运动的周期，即地球的自转周期。
M = 4π2 (R+h)3 / GT2≈ 6.0 × 1024 kg[例题4]太阳自表面到达地球的时间为500s，试估算太阳的质量为多少？解析：地球绕太阳的运动可粗略认为是匀速圆周运动，太阳对地球的万有引力提供向心力，由此根据万有引力定律估算太阳质量。
由题意得：R = ct = 3×108× 500 （m） = 1.5×1011由万有引力提供向心力：GM太 M地 / R2 = M地 R 4π2 / T2其中：T = 365×24×3600 ≈ 3.2×107 s所以：M太 = 4π2 R3 / GT2≈ 2×1030 kg[例题5]试估算普通成年人受到的空气浮力是多少？（空气密度为ρ气 = 1.29kg/m3）解析：此题的关键是求出普通人的体积。
仰泳的人有时可以静止漂浮在水面上，这表明人受到水的浮力约等于人的重力，此时人的身体几乎全部浸没在水中，同时也表明人的密度与水的密度十分接近，由此可算出人所受的空气浮力。
设人的质量为 m = 60 kg ，则人的体积 V ≈ m / ρ水所以人所受空气的浮力为：F =ρ气 V g ≈ m/ρ水×ρ气×g ≈60/1×103×1.29×10(N) ≈ 0.77N.[例题6]已知地球半径为6.4×106 m，又知月球绕地球运动可近似看作允速圆周运动，则可估算出月球到地心的距离为（）米（结果保留1位有效数字）解析：设地球半径为r，质量为M，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球的运动周期为T，轨道半径为R，则有：GMm / R2 = m( 2π/T )2 R (1)又： g = GM / r2 (2)由（1）（2）式得 R = 3√ T2 r2 g / 4 π2则： R ≈ 4×108 m（1）利用理想化模型进行估算实际的物理问题所涉及的因数往往较多，为了方便求解这些问题，需要突出主要因素，舍弃次要因数，将研究的对象进行科学抽象，使其成为理想化模型后再进行估算。
如常温常压下的气体可视为理想气体等。
[例题1]（1996年上海高考题）某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自己身体重心又下落了0.5m，在触地过程中，地面对他双脚的平均作用力估计为 [ ]A、自身重力的2倍B、自身重力的5倍C、自身重力的8倍D、自身重力的10倍解析：将人体落下的运动简化为自由落体模型，而双腿弯曲人体向下缓冲的过程简化为匀减速直线运动模型。
具体求解过程如下：消防队员下落h=2m末的速度为： v = √2gh双腿与地面作用时间为：△t =△h / v =2 △h / v由动量定理，得(N – mg)△t = mv ( 取方向向上为正)N = mg + mv / △t= mg + mv2 / 2△h= mg(1 + h / △h)=5mg故正确答案为 B[例题2]试估算金原子19779Au的大小。
已知质子质量1.67×10-27，金的密度为19.3×103，阿伏伽德罗常数N A为6.02×1023 mol-1（结果取一位有效数字）解析：估算金原子大小应建立如下物理模型，设想金原子是小球体，且紧密挨在一起，由此可得解题思路。
（1）一摩尔金原子的体积为摩尔质量m与金的密度的比值ρ，即：V=m / ρ（2）一个金原子的体积为: v = V / N A = m / N Aρ（3）一个金原子的半径为: r = 3√3v / 4π = 3√3m / 4πN Aρ≈1×10-10[例题3]已知食盐晶体的摩尔质量为58.5g/mol，密度为2.2g/cm2，阿伏伽德罗常数N A为6.02×1023mol-1，在食盐晶体中两个距离最近的纳离子中心间距数值最接近于（）（就下面四个数值相比较）A、3.0×10-8 cmB、3.5×10-8 cmC、4.0×10-8 cmD、5.0×10-8 cm解析、建立食盐晶体的结构模型，两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的。
设想：1molNaCl是边长为l的正六面体，其体积V=M / ρ，l=3√M /ρ由于1mol的NaCl的分子数为N，故氯离子和钠离子的总数则为2N，每边的离子数为n=3√2N，所以相邻离子间距应为l0= l / n = 3√M / 2Nρ，按正六面体模型，两粒子间的距离应为√2 l0= √2 3√M / 2Nρ，所以应选C。
[例题4]铜的密度为，铜的原子量为64，试估算铜原子的平均距离。
（取两位有效数字）解析：铜的摩尔体积为V0 = μ / ρ ,每个铜原子占据的平均体积为V = V0 / N A = μ/ ρN A铜原子之间的平均距离为r = 3√V = 3√μ/ ρN A将数据代入上式，得：r ≈2.3×10-10m[例题5]人的心脏每跳一次大约输送8×10-5 m3 的血液，正常人血压（可看作心脏压送血液的压强）的平均值约为1。
5×104Pa，心跳约每分钟70次，据此估测心脏工作的平均功率约为（）W解析：本题将心脏做功等改为血压主送血做功，从而估算出心脏的平均功率。
设心脏跳动一次使血液流过距离为△L，流过血管的横截面积约为s,则心跳一次做功W=F△L=Ps△L=pv, 故心脏工作的平均功率为P=70/60×1。
5×104×8×10-5W=1.4W[例题6] 、(1998年上海高考题)如图所示, 如图所示，古希腊某地理学家通过长期观察，发现6月21日正午时刻，在北半球A城，阳光与铅直方向成7.5º角下射，而在A城的正南方，与A城地面距离为L的B城，阳光恰好沿铅直方向下射，射到地球的太阳可视为平行光。
据此他估算出了地球半径。
试写出估算地球半径的表达式R＝。
解析：设地球是圆球形，由午时光线在B城沿铅直向下（恰好过圆心），在A城光线与铅直方向成7.5度角，可得AB两城距离L所对应的圆心角θ=7.5°=л/24，所以R=L/θ=24L/л[例题7]（1999年上海高考题）天文观测表明，几乎所有远处的恒量（或变量）都在以各自的速度离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀，不同星体的退行速度V和它们离我们的距离r成正比，即V=Hr。
式中H为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测量测定。
为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的假设大爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远，这一结果与上述天文观察一致。
由上述理论和天文观察结果，可估算宇宙年龄T，其计算式为T=------，根据近期观测，哈勃常数H=3×10-2m/s光年，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为（）年。