四、把复杂过程等效为几个简单的物理过程
在处理一些复杂的物理过程时,经常把它等效地看作是某些简单物理过程的迭加,而这样简单的物理过程既直观又便于解决,这就是迭加原理
(独立作用原理)的思想方法。等效是前提,只有这些简单过程同时存在时,能互不相干,保持其独立作用效果,其相关的物理量才能迭加。同时存在和独立性是物理量可迭加的条件。基于机械运动的独立性,有位移、速度等物理量的迭加。基于力的独立性,有加速度的迭加。基于振源的独立性,有波的迭加。基于场的独立性,有相关场量的迭加,等等。可迭加的量既有矢量,也有标量,它们分别以不同的法则迭加。力学中广泛使用的隔离法,也是力的可迭加性的体现。隔离法是研究连接体受力与运动的有效方法:把研究对象从繁杂的连接体中隔离出来,化繁为简,单独分析它的受力情况,并应用牛顿第二运动定律求出未知量。
一切复杂的振动,都可以看作是由若干振幅、频率不同的简谐振动合成的。研究简谐振动时,又可以把简谐振动看作是匀速圆周运动的投影, 这样,就便于学生理解、掌握繁杂的简谐振动的特点和规律了,例如写了简谐振动的方程
x=Acosωt和它的周期公式T=2π m / k等等。
串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。这些总电阻都可以看作是等效电阻,可以用等效电路来研究。对于一个实际电路,常是有多个用电器串联、并联
混合在一起,往往相当复杂,这时,就要进行电路分析,画出等效电路, 化繁为简,变难为易,使问题得到解决。
基于电源的独立性,电路中的电流是可迭加的,这就为解决含源电路问题提供了依据,特别用来理解含有电势而无电流的电路——例如匀强磁场中作切割磁力线平移运动(平动)的闭合线圈——更显出它的优越性。
