等效轉換法是轉換法的一種。轉換法定義：在保證最終效果相同的情況下，用較為簡便的事件或條件將原事件或條件代替轉化來考慮問題。如利用電壓源和電流源的等效變換簡化電路。實例：物體發生形變或運動狀態改變可證明一些物體受到力的作用；馬德堡半球實驗可證明大氣壓的存在；霧的出現可以證明空氣中含有水蒸氣；影子的形成可以證明光沿直線傳播；月食現象可證明月亮不是光源；奧斯特實驗可證明電流周圍存在著磁場；指南針指南北可證明地磁場的存在；擴散現象可證明分子做無規則運動；鉛塊實驗可證明分子間存在著引力；運動的物體能對外做功可證明它具有能等。
基本介紹
- 中文名：等效轉換法
- 外文名：equivalent transformation
- 所屬領域：物理
- 套用：教育
- 所屬類別：研究問題的方法
解釋,舉例,
解釋
對於一些看不見、摸不著的物理現象或者在有限條件下不易直接測量的物理量，在物理學中，通常會用一些較直觀的現象去認識，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常涉及到的轉換法。由於國中生剛開始接觸物理，為使他們比較容易理解接受在學習物理過程中所涉及到的概念、規律和一些物理現象，教材通常套用轉換法來達到教學目的。
舉例
1、 物體振動發聲
應該說，物體振動發聲可以聽得見，也能通過觸摸感覺得到。但是通常物體發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出聲音時正在振動，特意通過物體振動時所產生的其他效果如激起水花、使懸掛著的桌球被反覆彈開等明顯的視覺效果來轉換其不易覺察到的振動，用以提高教學效果。
2、 蒸發
對於酒精、水等無色透明的氣態物質，其蒸發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後，其效果是水不見了，而衣服變乾；酒精蒸發後，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，但如果產生作用力的兩個物體與人無關，就不好感知了。實際上，大多數情況下，可以通過力所產生的效果來認識力是否存在，如使物體發生形變，或使物體的運動狀態發生改變，二種情況中只要出現一個，就可以認為該力的存在。事實上，對力的三要素的探究就是利用力所產生的效果來達到目的的。
4、 滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關
摩擦力是不易直接測量的，在探究滑動摩擦力的大小時，彈簧測力計並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”的結論。
5、 液體壓強
液體壓強大小可以通過壓強計U形管兩管內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越大。
6、 大氣壓強
馬德堡半球實驗是轟動一時的能證明大氣存在壓強的實驗，課堂上也可以用其他的現象來證明大氣存在壓強，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，就是普通光學顯微鏡對此也是無能為力。教材通過1+1不等於2這個事例來說明分子間確實存在間隙，即將50ml酒精與50ml水混合後，體積將小於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的水來說明水分子間存在相互作用斥力。當然也可以在注射器內封閉一定量的空氣，通過先容易壓縮，後難壓縮來分別說明分子間存在間隙及斥力。
9、 分子無規則運動
通過擴散現象來說明。比如將墨水滴入清水中，一段時間後，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，但是物體帶電後會吸引輕小物體，讓學生領悟到這點，可以在實驗的基礎上順利完成“摩擦起電”的概念教學。
11、 驗電器
驗電器的金屬箔帶電後，兩片金屬箔由於帶同種電荷互相排斥而張開。於是，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律
當物體受到力的作用後，或發生形變，或運動狀態發生改變。教材正是利用力能改變物體的運動狀態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。由於導體有電流通過時會產生一定的效應（化學效應、熱效應、磁效應），因此，教材通過小燈泡發光來判斷電流的存在與否。
14、 電流表、電壓表
利用電流的磁效應將電流或電壓的大小轉換成電磁作用力的大小再轉換成指針的偏角，偏角越大，表示電流或電壓越大。
15、 探究導體的電阻跟哪些因素有關
電阻發生變化時，在電壓一定的條件下，會導致電路中的電流發生變化，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。將不可見的電阻轉換為直觀的亮度來反映。
16、 伏安法測電阻
通過轉換為直接測量電流、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
將動能的大小轉換為紙盒滑動距離的大小。紙盒滑動距離越大，說明小球對紙盒做的功越多，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
將重力勢能轉換為木樁進入沙中的深度，木樁進入沙中的深度越深，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、 改變物體內能的方式
通過物體溫度的變化來說明物體內能發生了變化。
20、 探究水的吸熱與質量、溫度變化的關係
將水吸熱的多少轉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
將不可見的磁場轉換為鐵屑的分布，通過受磁場作用力影響後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弱
將電磁鐵的磁性強弱轉換為電磁鐵對大頭針的吸引數目，數目越大，說磁性越強。
23、 電流的磁場
通過通電導線旁小磁針的偏轉來說明電流周圍存在磁場、磁場的方向與電流的方向有關。
24、 探究燈泡的電功率跟哪些因素有關
通過比較燈泡的亮度來比較功率的大小。
25、 探究電流熱效應與電阻的關係
通過比較等質量的煤油溫度變化越大來說明導體的電阻越大，產生的熱量就越大。
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太空人利用指南針檢測月球周圍是否也存在磁場。
27、 電磁波的產生
利用導線在短路乾電池的瞬間，收音機發出“咯、咯”聲，說明迅速變化的電流可以產生電磁波，證實電磁波存在的真實性。
