初中物理用到转换法的实验有哪些

Question

如题所述

Answer 1

在实验中，有很多物理量，由于其自身属性的关系，难于用仪器、仪表直接测量，或 因条件所限，无法提高测量的准确度，就可以根据物理量之间的定量关系和各种效应把不 易测量的物理量转化成可以（或易于）测量的物理量进行测量，之后再反求待测物理量的 量值，这种方法就叫转换测量法（简称转换法）。 由于物理量之间存在多种关系和效应，因此将会有多种不同的转换法，这恰恰反映了 物理实验中最具启发性和开创性的一面。科学实验不断地向高精度、宽量程、快速测量、 遥感测量和自动化测量的方向发展，这一切均与转换测量紧密相关。 转换法一般可分为参量换测法和能量换测法两大类。 1．参量换测法 利用物理量之间的相互关系，实现各参量之间的变换，以达到测量某一物理量的目的 。通常利用这种办法将一些不能直接测量的或是不易测量的物理量转换成其它若干可直接 测量或易测的物理量进行测量。例如金属丝杨氏模量的测量，即可根据虎克定律转换成应 力与应变量的测量。 2．能量换测法 利用物理学中的能量守恒定律以及能量具体形式上的相互转换规律进行转换测量的方 法。能量换测法的关键是传感器（或敏感器件）——用于把一种形式的能量转换成另一种 形式的能量的器件。把能够实现接收由测量对象的物理状态及其变化所发出的激励（敏感 部分），并将此激励转化为适宜测量的信号（转换部分）的能量转换装置称为传感器。 由于电磁学测量方便，迅速，容易实现，所以最常见的换能法是将待测物理量的测量 转换为电学量的测量（亦称电测法）。下面着重介绍几种典型的能量换测法。 （1）热电换测——将热学量通过热电传感器转换为电学量的测量。热电传感器的种类很 多，它们虽然依据的物理效应各有不同，但都是利用了材料的温度特性。如利用材料的温 差电动势，将温度测量转换成热电偶的温差电动势的测量。 （2）压电换测——这是一种压力和电位间的变换，这种变换通常是利用材料的压电效应 制造的器件来实现的。例如，将被极化的钛酸钡制成柱状器件，其极化方向为柱子的轴向 。 器件在极化方向上受压力而缩短时，柱子就会产生与极化方向相反的电场，据此，可 将压力变化变换成为相应的电压变化。话筒和扬声器也是人们所熟悉的一种压电换能器。 （3）光电换测——利用光电元件将光信号的测量转换为电信号的测量。利用光电效应制 造的光电管、光电倍增管、光电池、光敏二极管、光敏三极管等光电器件都可以实现光电 转换。光电传感器可分为光电导传感器、光电发射管、光电池等类型。 （4）磁电换测——利用电磁感应器件将磁学量的测量转换成电学量的测量。用于磁电转 换的元器件可分为半导体式和电磁感应式两类。常用的霍尔元件、磁敏电阻等典型的磁敏 元件，可直接用于磁场的测量，也可以利用与磁学量的关系，将位置、速度、旋转、压力 等非电量信号转换成电学量测量。
物体发生形变或运动状态改变可证明一些物体受到力的作用；马德堡半球实验可证明大气压的存在；雾的出现可以证明空气中含有水蒸气；影子的形成可以证明光沿直线传播；月食现象可证明月亮不是光源；奥斯特实验可证明电流周围存在着磁场；指南针指南北可证明地磁场的存在；扩散现象可证明分子做无规则运动；铅块实验可证明分子间存在着引力；运动的物体能对外做功可证明它具有能等。

控制变量法是为了研究物理量之间的关系所用。举例来说，s=vt 即位移=速度*时间，（如果你不能理解什么是位移，可以暂且认为它就是距离好了）。这个公式可以用控制变量法来研究，就是说，知道“速度”、“位移”、“时间”，但为了研究出“位移=速度*时间”这个公式，我们要采用控制变量法。
研究的方法是这样的， 我们让一辆小车匀速行驶一段时间，然后看它的位移。为了研究位移跟“速度”、“时间”是什么关系，我们先让小车以不同的速度行驶相同的时间，比较两种情况下行驶的位移。例如：先以3m/s的速度行驶5秒，记下位移15m；接着以9m/s的速度行驶5秒，记下位移45m，这样，我们可以看到在同样的时间里，速度翻了几倍，位移也翻了几倍，即位移和速度成正比。注意在这个例子中，我们故意让小车两次行驶的时间保持一致（都是5秒），从而就可以发现“位移和速度成正比”这个关系，因为是控制住“时间”这个变量，使其不变，来研究问题，所以这种方法叫“控制变量法”。同样的，如果我们控制住“速度”这个变量，也同样可以发现“位移和时间成正比”这个关系。（做法就是，让小车以相同的速度行驶不同的时间，比较两种情况下行驶的位移）。

Answer 2

1、“转化法”在声学方面的应用：我们知道发声体发出声音的响度大小与物体的振幅大小有关,但有时有的物体如桌子、锣鼓等的振幅大小不容易直接用肉眼观察出来,这时我们可以在桌子、锣鼓等振动物体的上面放上一个质量较小的纸团,这样就把很难看出的桌子的振幅大小转化到容易看出的纸团的振幅大小上去,由纸团的振幅大小反映出桌子的振幅大小,从而知道桌子振动时所发出声音的响度的大小.
2、“转化法”在热学方面的应用：我们知道为了比较两种燃料的热值大小时,就是比较两种等质量的燃料完全燃烧时放出热量的多少,而放出热量的多少无法使用测量工具直接测出,这时我们就把燃料完全燃烧时放出热量的多少转化到让等质量的水升温的多少上去,而水的温度上升的多少可以用温度计直接测量出来,这样我们就可以用温度计测出等质量的水温度变化的多少,从而比较出不同种燃料的热值的大小.
3、“转化法”在力学方面的应用：由于压力的作用效果即压强的大小也无法用肉眼直接观察出,因此,我们可以把物体产生的压强大小转化到使手疼的程度,使海绵形变的大小,使黄砂下陷的深度等等上去,这样就能直接反映出物体产生的压强大小；以及我们在研究物体运动所具有的动能大小时,我们可以把物体的动能大小转化到此物体对外界物体（如木块）的做功的多少上去,而且运动物体对木块做的功越多,说明运动物体具有的动能越大,当然在研究被举高的物体所具有的重力势能大小时也是应用的“转化法”.
4、“转化法”在电学方面的应用：我们在研究导体的电阻大小这一特性时,是把不同导体接入同一电源的两端,运用电流表看电路中的电流的大小,从而知道不同导体电阻的大小,而且,电路中的电流越大,表明导体对电流的阻碍（即电阻）越小；还有我们在研究焦耳定律时,由于电流流过导体产生的热量多少无法用手感知出来,而且还有手被烫伤的危险性,所以新课改教材中就抓住火柴棒只有在达到一定着火点才会被点燃这一特性,把电流流过导体产生热量的多少转化到谁先把火柴棒点燃,就说明电流流过那个导体先产生了更多的热量,当然在研究焦耳定律时也可以把电流流过导体产生热量的多少转化到加热相同质量的水上去,用温度计观察水的温度变化的多少从而知道电流流过导体产生的热量的多少.

Answer 3

转换法：
测不规则小石块的体积我们转换成测排开水的体积我们测曲线的长短时转换成细棉线的长度在测量滑动摩擦力时转换成测拉力的大小大气压强的测量（无法直接测出大气压的值，转换成求被大气压压起的水银柱的压强）测硬币的直径时转换成测刻度尺的长度测液体压强（我们将液体的压强转换成我们能看到的液柱高度差的变化）通过电流的效应来判断电流的存在（我们无法直接看到电流），通过磁场的效应来证明磁场的存在（我们无法直接看到磁场），研究物体内能与温度的关系（我们无法直接感知内能的变化，只能转换成测出温度的改变来说明内能的变化）；在研究电热与电流、电阻的因素时，我们将电热的多少转换成液柱上升的高度。在我们研究电功与什么因素有关的时候，我们将电功的多少转换成砝码上升的高度。本回答被提问者和网友采纳