专题复习高考物理估算题的求解思路.ppt

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1、专专 题题 复复 习习高高 考考 物物 理理估估 算算 题题 的的 求求 解解 思思 路路（一）（一）高考命题特点高考命题特点（二）（二）估算题分类及求解思路估算题分类及求解思路（三）（三）常用估算方法常用估算方法2007高考理综北京卷高考理综北京卷182007年重庆卷年重庆卷17例例1 例例2 例例3例例4 例例5 例例607年江苏省扬州市一模年江苏省扬州市一模15A例例7高高 考考 物物 理理 估估 算算 题题 的的 求求 解解 思思 路路 灵灵活活运运用用物物理理知知识识对对具具体体问问题题进进行行合合理理的的估估算算，是是考考生生科科学学素素质质和和学学习习潜潜能能的的重重要要体体现现

2、.因因此此近近几几年年的的高高考考命命题题中中，几几乎乎每每年年都都有有估估算算型型命命题题出出现现，应应引引起起足足够够的重视的重视.估估算算题题不不仅仅是是直直觉觉思思维维能能力力的的集集中中表表现现，在在科科学学研研究究和和工工程程技技术术具具有有极极其其重重要要的的意意义义，而而且且对对培培养养综综合合分分析析能能力力和和灵灵活活运运用用物物理理知知识识解解决决实实际际问问题题的的能能力力，也也具有不可低估的作用。具有不可低估的作用。为了正确而迅速地进行估算与信息题的处理，一般应注为了正确而迅速地进行估算与信息题的处理，一般应注意以下几方面的问题：意以下几方面的问题：1、突出主要矛盾，

3、忽略次要因素，建立合理的模型。、突出主要矛盾，忽略次要因素，建立合理的模型。2、根据物理规律，建立估算关系或信息联系；估算结、根据物理规律，建立估算关系或信息联系；估算结果的数量级必须正确，有效数字取果的数量级必须正确，有效数字取12位即可。位即可。3、熟悉常用的近似计算公式和物理常数。、熟悉常用的近似计算公式和物理常数。物物理理估估算算题题，一一般般是是指指依依据据一一定定的的物物理理概概念念和和规规律律，运运用用物物理理方方法法和和近近似似计计算算方方法法，对对所所求求物物理理量量的的数数量量级级或或物物理理量量的的取取值值范范围围，进进行行大大致致的的、合合理理的的推推算算.其其特特点点

4、是是在在“理理”不不在在“数数”，它它要要求求考考生生在在分分析析和和解解决决问问题题时时，要要善善于于抓抓住住事事物物的的本本质质特特征征和和影影响响事事物物发发展展的的主主要要因因素素，忽忽略略次次要要因因素素，从从而而使使问问题得到简捷的解决，迅速获得合理的结果题得到简捷的解决，迅速获得合理的结果.（一）高考命题特点（一）高考命题特点（二）估算题分类及求解思路（二）估算题分类及求解思路中学物理中常见的估算题类型有：中学物理中常见的估算题类型有：隐含条件型、联系实际型、分析综合型隐含条件型、联系实际型、分析综合型.解决估算题的一般思路：解决估算题的一般思路：1.1.挖掘隐含条件挖掘隐含条件

5、估算题大都文字简短，给出的数据少，甚至没有具估算题大都文字简短，给出的数据少，甚至没有具体条件体条件.因此，要特别重视审题，从字里行间，附因此，要特别重视审题，从字里行间，附图、附表中发掘隐含条件，寻找解题钥匙图、附表中发掘隐含条件，寻找解题钥匙.2.2.寻找解题依据寻找解题依据在推敲题意的基础上，充分发挥想象力、联想力，根在推敲题意的基础上，充分发挥想象力、联想力，根据基本概念基本规律，把条件与结论挂钩据基本概念基本规律，把条件与结论挂钩.3.建立物理模型建立物理模型确确定定条条件件与与结结论论的的关关联联后后，通通常常把把问问题题置置于于常常态态下下或或典典型型环环境境中中进进行行处处理理

6、，有有时时要要抓抓主主舍舍次次近近似似处处理理，建建立合理模型或理想模型立合理模型或理想模型.4.适当选取数据适当选取数据解题所需数据，通常可从日常生活，生产实际与熟知解题所需数据，通常可从日常生活，生产实际与熟知的基本常数、常用关系等方面获取，如成人体重约的基本常数、常用关系等方面获取，如成人体重约600 N，汽车速度约，汽车速度约1030 m/s，常温约，常温约300等等5.理出简明思路理出简明思路根据被求量物理意义的内涵与外延，进行层次分明根据被求量物理意义的内涵与外延，进行层次分明的分析推理，确定估算方法，依基本概念、规律布的分析推理，确定估算方法，依基本概念、规律布列方程列方程.（三

7、）常用估算方法（三）常用估算方法理想模型法理想模型法 ；利用合理近似估算法；利用合理近似估算法；利用常量估算法；利用常量估算法；创设物理情景估算法创设物理情景估算法.2007高考理综北京卷高考理综北京卷18 18图图示示为为高高速速摄摄影影机机拍拍摄摄到到的的子子弹弹穿穿透透苹苹果果瞬瞬间间的的照照片片。该该照照片片经经放放大大后后分分辨辨出出，在在曝曝光光时时间间内内，子子弹弹影影象象前前后后错错开开的的距距离离约约为为子子弹弹长长度度的的1%2%。已已知知子子弹弹飞飞行行速速度度约约为为500m/s，由由此此可可估算出这幅照片的曝光时间最接近估算出这幅照片的曝光时间最接近 ()A10-3s

8、 B10-6s C10-9s D10-12s 解：解：子弹的长度约子弹的长度约5cm，B2007年重庆卷年重庆卷1717.为为估估算算池池中中睡睡莲莲叶叶面面承承受受雨雨滴滴撞撞击击产产生生的的平平均均压压强强，小小明明在在雨雨天天将将一一圆圆柱柱形形水水杯杯置置于于露露台台,测测得得1小小时时内内杯杯中中水水上上升升了了45 mm.查查询询得得知知，当当时时雨雨滴滴竖竖直直下下落落速速度度约约为为12 m/s.据据此此估估算算该该压压强强约约为为(设设雨雨滴滴撞撞击击睡睡莲莲后后无无反反弹弹，不不计计雨雨滴滴重重力力，雨雨水水的的密密度度为为1103kg/m3)()A.0.15 Pa B.0

9、.54 PaC.1.5 Pa D.5.4 Pa解：解：由动量定理由动量定理A 已已知知太太阳阳光光从从太太阳阳射射到到地地球球需需要要500秒秒，试试估估算算太阳的质量太阳的质量.（取两位有效数字）（取两位有效数字）.错解分析：思维缺乏深刻性和发散性，无法搜集隐含错解分析：思维缺乏深刻性和发散性，无法搜集隐含在生活中的常识信息，挖掘不到在生活中的常识信息，挖掘不到c=3108 m/s，T=1年年=3.15107 s，使题目缺少条件无法切入，使题目缺少条件无法切入.命题意图：考查考生对隐含条件的挖掘能力及估算能命题意图：考查考生对隐含条件的挖掘能力及估算能力。力。B级要求。级要求。解解题题方方法

10、法与与技技巧巧：题题中中只只给给出出一一个个条条件件：t=500 s，但但可可以以挖挖掘掘两两个个隐隐含含条条件件：光光速速3108m/s，地地球球绕太阳运行的周期绕太阳运行的周期T年年3.15107，设太阳质量为设太阳质量为M，地球质量为，地球质量为m，由万有引力定律得：，由万有引力定律得：由此可知月地间距离：由此可知月地间距离：r=ct=1.51011m，例例1.例例2.（98上上海海）人人的的心心脏脏每每跳跳一一次次大大约约输输送送810-5 m3的的血血液液，正正常常人人血血压压(可可看看作作心心脏脏压压送送血血液液的的压压强强)的的平平均均值值为为1.5104Pa，心心跳跳约约每每分

11、分钟钟70次次.据据此此估测心脏工作的平均功率约为估测心脏工作的平均功率约为_W.解：解：本本题题的的物物理理图图景景应应该该是是清清晰晰的的，即即用用总总功功除除以以时时间间得得平平均均功功率率.然然而而题题目目所所给给的的各各个个具具体体数数据据之之间间难难以找到一个与求解功率相关的公式以找到一个与求解功率相关的公式.解决本题需建立如下解决本题需建立如下“管道模型管道模型”如图：即设一根血如图：即设一根血管截面积管截面积S，长为，长为L，该心脏对血液的压强为，该心脏对血液的压强为p，一次，一次搏动中可使血液在血管中向前推进搏动中可使血液在血管中向前推进 L的长度，则心跳的长度，则心跳70次

12、，心脏工作的平次，心脏工作的平均功率为：均功率为：LpS1.4例例3、如图所示如图所示,电源电动势电源电动势E80V，内阻，内阻r5.6，各电阻阻值分别为，各电阻阻值分别为 R16000，R24000，R30.3，R46000，R50.1，R60.2，R78000，估算估算R7消耗的功率消耗的功率.R1R2R3R4R5R6R7fabcdeE解：解：相差数值很大的电阻，串联时总电阻近似等相差数值很大的电阻，串联时总电阻近似等于大电阻的阻值，并联的总电阻近似等于小电阻于大电阻的阻值，并联的总电阻近似等于小电阻的阻值的阻值因因R6只有只有0.2，不管它右，不管它右侧的电阻阻值多大，也不侧的电阻阻值多

13、大，也不管它们怎样连接，管它们怎样连接，af间的间的并联阻值均不会大于并联阻值均不会大于0.2R1R2R3R4R5R6R7fabcdeE已知已知:E80V，r5.6，R16000，R24000，R30.3，R46000，R50.1，R60.2，R78000，同同时时R6远远比比与与之之相相串串联联的的R7小小，故故可可得得出出外外电电路路总总阻阻值近似等于值近似等于8000.由于由于r=5.6R7=8000，可知：，可知：R7两端的电压与电两端的电压与电源电动势相差无几，源电动势相差无几，所以所以R7的电功率：的电功率：P7E2R7（8028000）W0.8 W例例4.1789年年英英国国著著

14、名名物物理理学学家家卡卡文文迪迪许许首首先先估估算算出出了了地地球球的的平平均均密密度度.根根据据你你所所学学过过的的知知识识，能能否否知知道地球密度的大小道地球密度的大小?解：解：设质量为设质量为m的小物体在地球表面所受重力为的小物体在地球表面所受重力为mg,则则将地球看成是半径为将地球看成是半径为R的均匀球体的均匀球体,其体积为其体积为故地球的平均密度应为故地球的平均密度应为 此式中有圆周率此式中有圆周率、重力加速度、重力加速度g、地球半径、地球半径R和万有引和万有引力恒量力恒量G四个常数或恒量四个常数或恒量.将它们约定数值代入上式将它们约定数值代入上式,则则即地球的平均密度约为即地球的平

15、均密度约为5.5103kg/m3例例5.一一个个小小灯灯泡泡的的规规格格为为“12V,0.6A”正正常常工工作作时时有有6%的的电电能能转转化化为为可可见见光光，试试估估算算小小灯灯泡泡1秒秒钟钟能能释释放放的的光光子子数数为为 _ 个个.（要要求求用用两两位位有有效效数数字字表示）表示）解：解：首先把物理量取近似值，首先把物理量取近似值，普朗克常数普朗克常数(6.631034 Js)由于是估算可近似取由于是估算可近似取作作61034 Js，可见光的频率近似取中间值可见光的频率近似取中间值61014 Hz.根据公式，根据公式，可估算出所求是可估算出所求是1.210 18个个.1.210 18例

16、例6.已已知知每每秒秒钟钟从从太太阳阳射射到到地地球球上上垂垂直直于于太太阳阳光光的的每每平平方方米米截截面面上上的的辐辐射射为为1.4103 J，其其中中可可见见光光部部分分约约占占45%.假假如如认认为为可可见见光光波波长长均均为为0.55 m，太太阳阳向向各各个个方方向向的的辐辐射射是是均均匀匀的的，日日地地距距离离R1.51011m，由由此此可可估估算算出出太太阳阳每每秒秒钟钟辐辐射射出出的的可可见见的的光光子子数数约约为为_个个.（保留两位有效数字）（保留两位有效数字）解：解：太太阳阳光光向向各各个个方方向向辐辐射射均均匀匀，可可看看作作是是半半径径为为R的的球球面面，而而球球面面上

17、上每每平平方方米米能能量量近近似似为为1.4103J，因因此此每每秒钟太阳辐射的可见光能量为秒钟太阳辐射的可见光能量为E4R21.410345%41.5210221.41030.45 J，将将取为取为3，则，则E 121.521.41025 0.45J，将将6.63取为取为6.6，则，则 E13.61020J，所以每秒钟太阳辐射的可见光光子数所以每秒钟太阳辐射的可见光光子数每个光子能量每个光子能量07年江苏省扬州市一模年江苏省扬州市一模15A.15A题题.太太阳阳光光垂垂直直照照射射到到地地面面上上时时，地地面面上上1m2的的面面积积上上接接受受太太阳阳光光的的功功率率为为1.4 kW，其其中

18、中可可见见光光部部分分约占约占45。(1)假假如如认认为为可可见见光光的的波波长长为为0.55m，日日地地间间距距离离R=1.51011m，普普朗朗克克常常数数为为h=6.63l0-34 Js，估估算算太阳每秒辐射出的可见光光子数为多少太阳每秒辐射出的可见光光子数为多少?(2)若若已已知知地地球球的的半半径径为为6.4106 m，估估算算地地球球接接受受太太阳光的总功率。阳光的总功率。(计算结果均保留一位有效数字计算结果均保留一位有效数字)解答：解答：(1)设地面上设地面上l m2的面积上每秒接受的光子数为的面积上每秒接受的光子数为n,则有则有设设想想一一个个以以太太阳阳为为球球心心，以以日日

19、地地间间距距离离R为为半半径径的的大大球球面面包包围围着着太太阳阳，大大球球面面接接受受的的光光子子数数即即太太阳阳辐辐射射的全部光子数，则所求的可见光光子数为的全部光子数，则所求的可见光光子数为(2)地地球球背背着着阳阳光光的的半半个个球球面面没没有有接接收收到到太太阳阳光光，地地球球向向阳阳的的半半个个球球面面面面积积也也不不都都与与太太阳阳光光垂垂直直，接接收收太太阳阳光光辐辐射射且且与与太太阳阳光光垂垂直直的的有有效效面面积积是是以以地地球球半半径径为为半径的圆平面的面积，则地球接受太阳光的总半径的圆平面的面积，则地球接受太阳光的总功率为功率为 (01上上海海)(1)1791年年，米米

20、被被定定义义为为：在在经经过过巴巴黎黎的的子子午午线线上上，取取从从赤赤道道到到北北极极长长度度的的一一千千万万分分之之一一.请由此估算地球的半径请由此估算地球的半径R.(答案保留两位有效数字答案保留两位有效数字)(2)太太阳阳与与地地球球的的距距离离为为1.51011m，太太阳阳光光以以平平行行光光束束入入射射到到地地面面.地地球球表表面面的的面面积积被被水水面面所所覆覆盖盖，太太阳阳在在一一年年中中辐辐射射到到地地球球表表面面水水面面部部分分的的总总能能量量W约约为为1.871024 J.设设水水面面对对太太阳阳辐辐射射的的平平均均反反射射率率为为7%，而而且且将将吸吸收收到到的的35%能

21、能量量重重新新辐辐射射出出去去.太太阳阳辐辐射射可可将将水水面面的的水水蒸蒸发发(设设在在常常温温、常常压压下下蒸蒸发发1 kg水水需需要要2.2106J的能量的能量)，而后凝结成雨滴降落到地面，而后凝结成雨滴降落到地面.（a）估估算算整整个个地地球球表表面面的的年年平平均均降降雨雨量量(以以mm表表示示，球面积为球面积为4R2).（b）太太阳阳辐辐射射到到地地球球的的能能量量中中只只有有约约50%到到达达地地面面，W只只是是其其中中的的一一部部分分，太太阳阳辐辐射射到到地地球球的的能能量量没没能能全全部到达地面，这是为什么部到达地面，这是为什么?请说明两个理由请说明两个理由.例例7.命题意图

22、：考查学生获取信息分析、推理能力及估命题意图：考查学生获取信息分析、推理能力及估算能力。算能力。B级要求。级要求。错错解解分分析析：考考生生对对信信息息的的加加工工处处理理能能力力差差，对对题题中中7%、35%的的含含义义理理解解不不清清，无无法法据据此此求求解解每每年年的的降降雨量，导致（雨量，导致（a）问无法求解）问无法求解.解题方法与技巧：解题方法与技巧：(1)2R1/4 10-7 1m，解得解得R6.4106 m (2)(a)设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能设太阳在一年中辐射到地球水面部分的总能量为量为W，W1.871024J，凝结成雨滴年降落到地面上，凝结成雨滴年降落到地面上水的总质量为水的总质量为m，则，则mW(10.07)(10.35)2.2106 =5.141017kg 使地球表面覆盖一层水的厚度为使地球表面覆盖一层水的厚度为h,则则hmS地球地球1.01103mm 整个地球表面年平均降雨量约为整个地球表面年平均降雨量约为1.01103mm.(b)大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等大气层的吸收，大气层的散射或反射，云层遮挡等.题目题目