谈谈中学物理学习中常用的估算方法

物理学家威尔逊说过:“当今科学活动可以分为实验、理论和计算三大类”。估算也是我们人类的一项重要数学能力,和我们的生活息息相关。比如我们常听说如估算某季农作物产量,估算某个时期的降水量,天气预报等。高端的例子如费米撒纸片估算原子弹爆炸当量等。

估算能力是认知科学的一个研究方向,近期两位认知科学家Samuel Cheyette 和Steven Piantadosi就在PNAS发表的研究成果中指出,估算过程大脑依赖于近似数系统(ANS),这是估计物体数量的关键。作者之一Piantadosi说:“在任何地方,你看到一些东西,无需明确计数就可以猜测其数量是多少,这就是我们研究的核心。”

谈谈中学物理学习中常用的估算方法

PNAS官网截图

在中学物理中常用的估算方法有哪些呢?

1、数字本身的处理:按照要求保留的位数直接去掉后面的数字,或者进1后再去掉后面的数字,再或者四舍五入。值得注意的是有效数字的位数,它应由测量仪器决定,可以反映测量仪器的精度。一些常数也可以通过取整或者小范围缩放以便于计算,降低运算难度。

谈谈中学物理学习中常用的估算方法

它的精度是2kg,怎么估读?

2、常用的估算算法

(1)小角度估算

谈谈中学物理学习中常用的估算方法

若角的变化量很小(德尔塔斯塔符号输入太难了。。。用文字吧),则有s≈c

谈谈中学物理学习中常用的估算方法

弧长约等于对应的弦长

若角本身就很小(一般是5°之内),则有:

谈谈中学物理学习中常用的估算方法

能写太多式子了,就这么几个吧

中学物理中证明单摆的小角度摆动是简谐振动,双缝干涉的光程差公式的推导都要用到上面的关系式。

谈谈中学物理学习中常用的估算方法

若不清楚简谐运动的定义,这个图不必深究

谈谈中学物理学习中常用的估算方法

(2)若x<


分享到:


相關文章: