等效轉(zhuǎn)換法

1、 物體振動發(fā)聲

應(yīng)該說，物體振動發(fā)聲可以聽得見，也能通過觸摸感覺得到。但是通常物體發(fā)聲振動時的振幅較小，用肉眼不易觀察得到。所以教材為了突出物體發(fā)出聲音時正在振動，特意通過物體振動時所產(chǎn)生的其他效果如激起水花、使懸掛著的乒乓球被反復(fù)彈開等明顯的視覺效果來轉(zhuǎn)換其不易覺察到的振動，用以提高教學(xué)效果。

2、 蒸發(fā)

對于酒精、水等無色透明的氣態(tài)物質(zhì)，其蒸發(fā)過程無法用肉眼直接觀察到，只能通過其效果或氣味來感知。如濕衣服中的水蒸發(fā)后，其效果是水不見了，而衣服變干；酒精蒸發(fā)后，能在空中聞到酒精的味道。

3、 力

力是不可見的，雖可以直接感知，但如果產(chǎn)生作用力的兩個物體與人無關(guān)，就不好感知了。實際上，大多數(shù)情況下，可以通過力所產(chǎn)生的效果來認(rèn)識力是否存在，如使物體發(fā)生形變，或使物體的運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變，二種情況中只要出現(xiàn)一個，就可以認(rèn)為該力的存在。事實上，對力的三要素的探究就是利用力所產(chǎn)生的效果來達(dá)到目的的。

4、 滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)

摩擦力是不易直接測量的，在探究滑動摩擦力的大小時，彈簧測力計并不是直接測量摩擦力的大小，而是測量物體對測力計中彈簧的拉力大小，通過拉力大小來反映摩擦力的大小，從而正確得出“滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)”的結(jié)論。

5、 液體壓強(qiáng)

液體壓強(qiáng)大小可以通過壓強(qiáng)計U形管兩管內(nèi)的有色水位高度差大小來反映，高度差越大，說明液體中的金屬盒所在處的壓強(qiáng)越大。

6、 大氣壓強(qiáng)

馬德堡半球?qū)嶒炇寝Z動一時的能證明大氣存在壓強(qiáng)的實驗，課堂上也可以用其他的現(xiàn)象來證明大氣存在壓強(qiáng)，如“紙”能托住杯中水，瓶子吞雞蛋等。

7、 分子間隙

分子本身很小，別說肉眼看不見，就是普通光學(xué)顯微鏡對此也是無能為力。教材通過1 1不等于2這個事例來說明分子間確實存在間隙，即將50ml酒精與50ml水混合后，體積將小于100ml。

8、 分子間作用力

通過肥皂液膜改變棉線的彎曲程度與形狀，或通過兩塊鉛塊的相互接觸能吊起其他物體來證明分子間存在相互作用的引力。通過很難壓縮注射器內(nèi)的水來說明水分子間存在相互作用斥力。當(dāng)然也可以在注射器內(nèi)封閉一定量的空氣，通過先容易壓縮，后難壓縮來分別說明分子間存在間隙及斥力。

9、 分子無規(guī)則運(yùn)動

通過擴(kuò)散現(xiàn)象來說明。比如將墨水滴入清水中，一段時間后，整杯水變黑了。

10、 摩擦起電

物體帶不帶電，也是不可直接看見的，但是物體帶電后會吸引輕小物體，讓學(xué)生領(lǐng)悟到這點(diǎn)，可以在實驗的基礎(chǔ)上順利完成“摩擦起電”的概念教學(xué)。

11、 驗電器

驗電器的金屬箔帶電后，兩片金屬箔由于帶同種電荷互相排斥而張開。于是，只要觀察到兩片金屬箔張開就可判斷物體是否帶電。

12、 電荷間的相互作用規(guī)律

當(dāng)物體受到力的作用后，或發(fā)生形變，或運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生改變。教材正是利用力能改變物體的運(yùn)動狀態(tài)來說明帶電物體間有力的作用。

13、 是否有電流

電流是電荷的定向移動形成的。但是電荷本身無法直接看見，不象水流、車流那么直觀。由于導(dǎo)體有電流通過時會產(chǎn)生一定的效應(yīng)（化學(xué)效應(yīng)、熱效應(yīng)、磁效應(yīng)），因此，教材通過小燈泡發(fā)光來判斷電流的存在與否。

14、 電流表、電壓表

利用電流的磁效應(yīng)將電流或電壓的大小轉(zhuǎn)換成電磁作用力的大小再轉(zhuǎn)換成指針的偏角，偏角越大，表示電流或電壓越大。

15、 探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)

電阻發(fā)生變化時，在電壓一定的條件下，會導(dǎo)致電路中的電流發(fā)生變化，引起小燈泡的亮度變化。通過亮度的比較來比較電阻的大小。將不可見的電阻轉(zhuǎn)換為直觀的亮度來反映。

16、 伏安法測電阻

通過轉(zhuǎn)換為直接測量電流、電壓，利用歐姆定律間接測量得出被測電阻的大小。

17、 探究動能的大小跟哪些因素有關(guān)

將動能的大小轉(zhuǎn)換為紙盒滑動距離的大小。紙盒滑動距離越大，說明小球?qū)埡凶龅墓υ蕉?，小球的動能就越大?

18、 探究重力勢能的大小跟哪些因素有關(guān)

將重力勢能轉(zhuǎn)換為木樁進(jìn)入沙中的深度，木樁進(jìn)入沙中的深度越深，表明重物下落對木樁做的功越多，重物的重力勢能就越大。

19、 改變物體內(nèi)能的方式

通過物體溫度的變化來說明物體內(nèi)能發(fā)生了變化。

20、 探究水的吸熱與質(zhì)量、溫度變化的關(guān)系

將水吸熱的多少轉(zhuǎn)換為對加熱時間的判定，加熱時間越長，說明水吸熱越多。

類似的還有教材下一節(jié)的“探究水和砂石的吸、放熱性能”

21、 磁場分布

將不可見的磁場轉(zhuǎn)換為鐵屑的分布，通過受磁場作用力影響后的鐵屑的分布來反映磁場的分布情形。從而建立磁場的理想模型——磁感線。

22、 探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱

將電磁鐵的磁性強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換為電磁鐵對大頭針的吸引數(shù)目，數(shù)目越大，說磁性越強(qiáng)。

23、 電流的磁場

通過通電導(dǎo)線旁小磁針的偏轉(zhuǎn)來說明電流周圍存在磁場、磁場的方向與電流的方向有關(guān)。

24、 探究燈泡的電功率跟哪些因素有關(guān)

通過比較燈泡的亮度來比較功率的大小。

25、 探究電流熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系

通過比較等質(zhì)量的煤油溫度變化越大來說明導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量就越大。

26、 地球磁場的存在

利用指南針總是指向南北的特性，可以說明地球周圍存在磁場。由此可以引申到在月球上宇航員利用指南針檢測月球周圍是否也存在磁場。

27、 電磁波的產(chǎn)生

利用導(dǎo)線在短路干電池的瞬間，收音機(jī)發(fā)出“咯、咯”聲，說明迅速變化的電流可以產(chǎn)生電磁波，證實電磁波存在的真實性。2100433B

對于一些看不見、摸不著的物理現(xiàn)象或者在有限條件下不易直接測量的物理量，在物理學(xué)中，通常會用一些較直觀的現(xiàn)象去認(rèn)識，或者直接測量容易測量的物理量來間接說明不易測量的物理量，這種研究問題的方法就是物理教材中經(jīng)常涉及到的轉(zhuǎn)換法。由于初中生剛開始接觸物理，為使他們比較容易理解接受在學(xué)習(xí)物理過程中所涉及到的概念、規(guī)律和一些物理現(xiàn)象，教材通常應(yīng)用轉(zhuǎn)換法來達(dá)到教學(xué)目的。

關(guān)鍵理論—存在爭議

關(guān)于自平衡法測樁的相關(guān)技術(shù)，在最早的江蘇省規(guī)范《樁承載力自平衡測試技術(shù)規(guī)程DB32-T291-1999》中，以及最新的比較權(quán)威的交通運(yùn)輸部規(guī)范《基樁靜載試驗 自平衡法JT/T 738-2009》中，都提出了以修正系數(shù)γ修正向上摩阻力的“等效轉(zhuǎn)換法”，但由于其修正系數(shù)只與相關(guān)的土層類型相關(guān)，而并未考慮土層深度、厚度以及土層上、下層相對位置等重要因素，因此，上述“等效轉(zhuǎn)換法”理論，仍被許多業(yè)內(nèi)專家強(qiáng)烈質(zhì)疑，這是目前為止，自平衡法測樁技術(shù)在理論上存在較大爭議的焦點(diǎn)。

關(guān)鍵設(shè)備—技術(shù)領(lǐng)先

自平衡法或者自反力法測樁技術(shù)傳入國內(nèi)之前，以及初始應(yīng)用幾年，關(guān)鍵的加載設(shè)備-荷載箱的研發(fā)處于滯后狀態(tài)，國內(nèi)外普遍采用的荷載箱以普通千斤頂加裝上、下底板拼裝而成。

近幾年，國內(nèi)研制成功和迅速推廣普及的專業(yè)荷載箱，在提高樁基安全性、試驗成功率、試驗安全性、試驗準(zhǔn)確性的同時，降低了檢測項目成本，對自反力（自平衡）測樁法的發(fā)展和完善提供了強(qiáng)有力的支持。

顧名思義荷載箱是自平衡法檢測的產(chǎn)物，通過預(yù)先在荷載箱內(nèi)灌注混凝土，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到一定的要求時，將荷載箱和焊接好的鋼筋籠一起埋入樁內(nèi)，在地面平臺通過加壓泵對樁內(nèi)的荷載箱進(jìn)行加壓加載，荷載箱本身的打開面打開后通過位移絲的走位數(shù)據(jù)以及各土層的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)一步來測定樁的承載力。

實施技術(shù)—不斷完善

自平衡測樁法，只是一類試驗加載方法的總稱，并不是一種固定不變的標(biāo)準(zhǔn)的試驗過程。實施過程中，有許多具體問題需要技術(shù)人員在規(guī)范的框架下合理解決。

目前國內(nèi)已經(jīng)完成了近千個不同類型樁基靜載項目的實踐，項目類型涉及抗拔樁、抗壓樁、摩阻樁、端承樁、定性檢測和定量檢測等，試驗噸位最大到萬噸，積累了足夠豐富的試驗經(jīng)驗。試驗方法和相關(guān)技巧方面，包括加載位置設(shè)計、位移測量結(jié)構(gòu)、后補(bǔ)漿技術(shù)、斷樁處理等方面的技術(shù)實施細(xì)節(jié)也已經(jīng)逐漸成熟和完善?？梢哉f，目前已經(jīng)可以用自反力測樁法完成幾乎任何類型樁基的靜載試驗。