等效转换法举例

1、 物体振动发声

应该说，物体振动发声可以听得见，也能通过触摸感觉得到。但是通常物体发声振动时的振幅较小，用肉眼不易观察得到。所以教材为了突出物体发出声音时正在振动，特意通过物体振动时所产生的其他效果如激起水花、使悬挂着的乒乓球被反复弹开等明显的视觉效果来转换其不易觉察到的振动，用以提高教学效果。

2、 蒸发

对于酒精、水等无色透明的气态物质，其蒸发过程无法用肉眼直接观察到，只能通过其效果或气味来感知。如湿衣服中的水蒸发后，其效果是水不见了，而衣服变干；酒精蒸发后，能在空中闻到酒精的味道。

3、 力

力是不可见的，虽可以直接感知，但如果产生作用力的两个物体与人无关，就不好感知了。实际上，大多数情况下，可以通过力所产生的效果来认识力是否存在，如使物体发生形变，或使物体的运动状态发生改变，二种情况中只要出现一个，就可以认为该力的存在。事实上，对力的三要素的探究就是利用力所产生的效果来达到目的的。

4、 滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关

摩擦力是不易直接测量的，在探究滑动摩擦力的大小时，弹簧测力计并不是直接测量摩擦力的大小，而是测量物体对测力计中弹簧的拉力大小，通过拉力大小来反映摩擦力的大小，从而正确得出“滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关”的结论。

5、 液体压强

液体压强大小可以通过压强计U形管两管内的有色水位高度差大小来反映，高度差越大，说明液体中的金属盒所在处的压强越大。

6、 大气压强

马德堡半球实验是轰动一时的能证明大气存在压强的实验，课堂上也可以用其他的现象来证明大气存在压强，如“纸”能托住杯中水，瓶子吞鸡蛋等。

7、 分子间隙

分子本身很小，别说肉眼看不见，就是普通光学显微镜对此也是无能为力。教材通过1 1不等于2这个事例来说明分子间确实存在间隙，即将50ml酒精与50ml水混合后，体积将小于100ml。

8、 分子间作用力

通过肥皂液膜改变棉线的弯曲程度与形状，或通过两块铅块的相互接触能吊起其他物体来证明分子间存在相互作用的引力。通过很难压缩注射器内的水来说明水分子间存在相互作用斥力。当然也可以在注射器内封闭一定量的空气，通过先容易压缩，后难压缩来分别说明分子间存在间隙及斥力。

9、 分子无规则运动

通过扩散现象来说明。比如将墨水滴入清水中，一段时间后，整杯水变黑了。

10、 摩擦起电

物体带不带电，也是不可直接看见的，但是物体带电后会吸引轻小物体，让学生领悟到这点，可以在实验的基础上顺利完成“摩擦起电”的概念教学。

11、 验电器

验电器的金属箔带电后，两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。于是，只要观察到两片金属箔张开就可判断物体是否带电。

12、 电荷间的相互作用规律

当物体受到力的作用后，或发生形变，或运动状态发生改变。教材正是利用力能改变物体的运动状态来说明带电物体间有力的作用。

13、 是否有电流

电流是电荷的定向移动形成的。但是电荷本身无法直接看见，不象水流、车流那么直观。由于导体有电流通过时会产生一定的效应（化学效应、热效应、磁效应），因此，教材通过小灯泡发光来判断电流的存在与否。

14、 电流表、电压表

利用电流的磁效应将电流或电压的大小转换成电磁作用力的大小再转换成指针的偏角，偏角越大，表示电流或电压越大。

15、 探究导体的电阻跟哪些因素有关

电阻发生变化时，在电压一定的条件下，会导致电路中的电流发生变化，引起小灯泡的亮度变化。通过亮度的比较来比较电阻的大小。将不可见的电阻转换为直观的亮度来反映。

16、 伏安法测电阻

通过转换为直接测量电流、电压，利用欧姆定律间接测量得出被测电阻的大小。

17、 探究动能的大小跟哪些因素有关

将动能的大小转换为纸盒滑动距离的大小。纸盒滑动距离越大，说明小球对纸盒做的功越多，小球的动能就越大。

18、 探究重力势能的大小跟哪些因素有关

将重力势能转换为木桩进入沙中的深度，木桩进入沙中的深度越深，表明重物下落对木桩做的功越多，重物的重力势能就越大。

19、 改变物体内能的方式

通过物体温度的变化来说明物体内能发生了变化。

20、 探究水的吸热与质量、温度变化的关系

将水吸热的多少转换为对加热时间的判定，加热时间越长，说明水吸热越多。

类似的还有教材下一节的“探究水和砂石的吸、放热性能”

21、 磁场分布

将不可见的磁场转换为铁屑的分布，通过受磁场作用力影响后的铁屑的分布来反映磁场的分布情形。从而建立磁场的理想模型——磁感线。

22、 探究电磁铁的磁性强弱

将电磁铁的磁性强弱转换为电磁铁对大头针的吸引数目，数目越大，说磁性越强。

23、 电流的磁场

通过通电导线旁小磁针的偏转来说明电流周围存在磁场、磁场的方向与电流的方向有关。

24、 探究灯泡的电功率跟哪些因素有关

通过比较灯泡的亮度来比较功率的大小。

25、 探究电流热效应与电阻的关系

通过比较等质量的煤油温度变化越大来说明导体的电阻越大，产生的热量就越大。

26、 地球磁场的存在

利用指南针总是指向南北的特性，可以说明地球周围存在磁场。由此可以引申到在月球上宇航员利用指南针检测月球周围是否也存在磁场。

27、 电磁波的产生

利用导线在短路干电池的瞬间，收音机发出“咯、咯”声，说明迅速变化的电流可以产生电磁波，证实电磁波存在的真实性。2100433B

对于一些看不见、摸不着的物理现象或者在有限条件下不易直接测量的物理量，在物理学中，通常会用一些较直观的现象去认识，或者直接测量容易测量的物理量来间接说明不易测量的物理量，这种研究问题的方法就是物理教材中经常涉及到的转换法。由于初中生刚开始接触物理，为使他们比较容易理解接受在学习物理过程中所涉及到的概念、规律和一些物理现象，教材通常应用转换法来达到教学目的。

关键理论—存在争议

关于自平衡法测桩的相关技术，在最早的江苏省规范《桩承载力自平衡测试技术规程DB32-T291-1999》中，以及最新的比较权威的交通运输部规范《基桩静载试验 自平衡法JT/T 738-2009》中，都提出了以修正系数γ修正向上摩阻力的“等效转换法”，但由于其修正系数只与相关的土层类型相关，而并未考虑土层深度、厚度以及土层上、下层相对位置等重要因素，因此，上述“等效转换法”理论，仍被许多业内专家强烈质疑，这是目前为止，自平衡法测桩技术在理论上存在较大争议的焦点。

关键设备—技术领先

自平衡法或者自反力法测桩技术传入国内之前，以及初始应用几年，关键的加载设备-荷载箱的研发处于滞后状态，国内外普遍采用的荷载箱以普通千斤顶加装上、下底板拼装而成。

近几年，国内研制成功和迅速推广普及的专业荷载箱，在提高桩基安全性、试验成功率、试验安全性、试验准确性的同时，降低了检测项目成本，对自反力（自平衡）测桩法的发展和完善提供了强有力的支持。

顾名思义荷载箱是自平衡法检测的产物，通过预先在荷载箱内灌注混凝土，当混凝土的强度达到一定的要求时，将荷载箱和焊接好的钢筋笼一起埋入桩内，在地面平台通过加压泵对桩内的荷载箱进行加压加载，荷载箱本身的打开面打开后通过位移丝的走位数据以及各土层的检测数据进一步来测定桩的承载力。

实施技术—不断完善

自平衡测桩法，只是一类试验加载方法的总称，并不是一种固定不变的标准的试验过程。实施过程中，有许多具体问题需要技术人员在规范的框架下合理解决。

目前国内已经完成了近千个不同类型桩基静载项目的实践，项目类型涉及抗拔桩、抗压桩、摩阻桩、端承桩、定性检测和定量检测等，试验吨位最大到万吨，积累了足够丰富的试验经验。试验方法和相关技巧方面，包括加载位置设计、位移测量结构、后补浆技术、断桩处理等方面的技术实施细节也已经逐渐成熟和完善。可以说，目前已经可以用自反力测桩法完成几乎任何类型桩基的静载试验。