微元法
内容
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。用该方法可以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,使所求的问题简单化。在使用微元法处理问题时,需将其分解为众多微小的“元过程”,而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的,这样,我们只需分析这些“元过程”,然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理,进而使问题求解。使用此方法会加强我们对已知规律的再思考,从而引起巩固知识、加深认识和提高能力的作用。
定义
微元法是指在处理问题时,从对事物的极小部分(微元)分析入手,达到解决事物整体目的的方法。它在解决物理学问题时很常用,思想就是“化整为零”,先分析“微元”,再通过“微元”分析整体。
选取微元基本原则
可加性
由于所取的“微元” 最终必须参加叠加演算,所以,对“微元” 及相应的量的最基本要求是:应该具备“可加性”特征;
有序性
为了保证所取的“微元” 在叠加域内能够较为方便地获得“不遗漏”、“不重复”的完整叠加,在选取“微元”时,就应该注意:按照关于量的某种“序”来选取相应的“微元” ;
平权性
叠加演算实际上是一种的复杂的“加权叠加”。对于一般的“权函数” 来说,这种叠加演算(实际上就是要求定积分)极为复杂,但如果“权函数” 具备了“平权性”特征(在定义域内的值处处相等)就会蜕化为极为简单的形式。
换元技巧
就“微元法”的应用技巧而言,最为关键的是要掌握好换“元”的技巧。因为通常的解题中所直接选取的“微元”并不一定能使“权函数” 满足形如(4)式所示的“平权”的条件,这将会给接下来的叠加演算带来困难,所以,必须运用换“元”的技巧来改变“权函数” ,使之具备形如(4)式的“平权性”特征以遵从取元的“平权性原则”。
最常见的换“元”技巧有如下几种
(1)“时间元”与“空间元”间的相互代换(表现时、空关系的运动问题中最为常见);
(2)“体元”、“面元”与“线元”间的相互代换(实质上是降“维”);
(3)“线元”与“角元”间的相互代换(“元”的表现形式的转换);
(4)“孤立元”与“组合元”间的相互代换(充分利用“对称”特征)。
- 1已知总体的各个个体的值由小到大依次为3,7, ,,12,20,且总体的中位数为12,若要使该总体的标准差最小,则
- 2---____________ --- His name is Mike. A. How are you?
- 3运动员把一个重2000N的物体竖直举高了2m,在此过程中,他做了_____J的功,物体的重力势能增加了_______J.
- 4— What do you think of the performance today?— Great! _____b
- 5图为发达国家与发展中国家老年人口与少年儿童年龄系数示意图。其中A为发达国家老年人口年龄系数(一定时期老年人口占总人口的比
- 6【题文】下图反映的地理现象,主要由外力作用形成的是( )A.aB.bC.c
- 7下图为“某地城市、居民点及公路分布示意图”,读图分析完成下列问题。 (1)该地区A、B两城市之间建有两条公路,分别是国道
- 8化简(7-43)2005•(-7-43)2006=______.
- 9函数f(x)=x3+ax2+bx+c,曲线y=f(x)上以点P(1,f(1))为切点的切线方程为y=3x+1.(1)若y
- 10如图为模拟膈肌运动的示意图,下列叙述正确的是( )A.甲图演示呼气,膈肌收缩B.乙图演示呼气,膈肌舒张C.甲图演示吸气
- 1对某弱酸稀溶液加热时,下列叙述错误的是( )A.弱酸的电离程度增大B.弱酸分子的浓度减小C.溶液的c(OH-)增大D
- 2如图所示,水平面上一质量m=1kg的物体,在沿水平向右方向的拉力F=6N的作用下,从静止开始运动,物体与水平面间动摩擦因
- 3如图所示,A、B两物体叠放在一起,处于一粗糙水平面上,运动过程中受到一水平拉力F的作用,两者相对静止一起向右做匀减速直线
- 4一个多边形,除了一个内角外,其余各角的和为2750°,则这一内角为( )。
- 5为什么说梭伦改革是雅典民主政治的奠基石?
- 6如图所示,斜面上物体的重是5N,画出物体受到的重力.
- 7Tom and Lucy fell in love with each other at the first sight
- 8***们治理洪水13年,三过家门而不入的是( )。A.尧B.舜C.禹D.启
- 9选出下列各项中成语使用恰当的一项:()A.我本来就对那里的情况不熟悉,你却硬要派我去,这不是差强人意吗?B.道德是一切制
- 10展开联想,在下面的横线上续写一个句子。 大自然能给我们许多启示:成熟的稻穗低着头,那是在启示我们要谦虚;一