轉換法

所謂“轉換法”，主要是指在保證效果相同的前提下，將不可見、不易見的現象轉換成可見、易見的現象；將陌生、複雜的問題轉換成熟悉、簡單的問題；將難以測量或測準的物理量轉換為能夠測量或測準的物理量的方法。初中物理在研究概念規律和實驗中多處應用了這種方法。

在物理實驗中，很多物理量由於其屬性關係無法用儀器直接測量，或不易測量，或難以準確測量，因此常將這些物理量轉換為其他物理量進行測量，然後再反過來求出待測物理量，這種方法稱為轉換法。

使用轉換法可將不可測的量轉換為可測的量進行測量，也可將不易測準的量轉換為可測準的量，提高測量精度。例如我國古代曹沖稱象的故事，就是把不可直接稱重的大象的質量，轉換為可測的石塊的質量，包含了轉換法的思想方法；而利用阿基米德原理測量不規則物體的體積，則是將不易測準的體積轉換為容易測準的浮力來測量，提高了測量精度；還有如通過測量三線擺的周期測剛體的轉動慣量、通過落體法測物體下落的時間或轉動的角加速度測剛體轉動慣量等都是轉換法思想方法的體現。由於不同物理量之間存在多種相互聯繫的關係和效應，所以就存在各種不同的轉換測量方法，這正是物理實驗最富有開創性的一面。轉換測量方法使物理實驗方法與各學科的發展關係更加密切，已滲透到各個學科領域。

轉換測量方法大致可分為參量轉換法和能量轉換法。

一、參量轉換法

參量轉換法利用各物理量之間的變換關係來測量某一物理量，這一方法幾乎貫穿於整個物理實驗領域。例如在用拉伸法測金屬彈性模量實驗中，要測量的是彈性模量E，而實際測量的是應力和應變，變換關係是由胡克定律得到的，即

二、能量轉換法

能量轉換法利用換能器（如感測器）將一種形式的能量轉換為另一種形式的能量，從而通過測量另一種物理量來獲得待測的物理量。由於電學量測量方便，通常將非電量轉換為電學量測量，常見的能量轉換有熱電轉換、壓電轉換、光電轉換和磁電轉換。

熱電轉換就是將熱學量轉換為電學量的測量，常見的熱電感測器有熱敏電阻、P-N結感測器和熱電偶等，利用溫差電動勢測量溫度，就是通過熱電轉換，將溫度差轉換為電勢差，通過測量電勢差從而得到待測溫度。

壓電轉換就是將壓力轉換為電學量的測量，揚聲器就是常見的換能器，壓電轉換常用於厚度、速度的測量，實驗“聲速的測量”就是壓電轉換的應用。

光電轉換就是將光學量轉換為電學量的測量，其基本原理是光電效應，常見的換能器有光電管、光電倍增管、光電池、光敏管等，實驗“利用光電效應測量普朗克常數”和實驗“單縫衍射的光強分佈及測量”就是光電轉換的應用。

磁電轉換就是將磁學量轉換為電學量的測量，主要是利用半導體材料的霍爾效應，換能器是霍爾元件，實驗“霍爾效應實驗”就是磁電轉換的應用。

測量儀器：秒錶、電流表、電壓表、電阻表、彈簧測力計、氣壓計、微小壓強計、溫度計、托盤天平、電能表、測電筆……

物理實驗：探究聲音產生的原因、探究液體壓強的特點、探究影響導體產生電熱多少的因素、探究壓力的作用效果、電磁鐵的磁性強弱……

用轉換法（卡測法）測量硬幣、乒乓球直徑、圓錐體高度；

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；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；可以通過電磁鐵吸引鐵釘的多少來顯示電磁鐵的磁性強弱；可以通過敲動音叉所引起的乒乓球的彈開來說明一切發聲體都在振動等。