发布网友 发布时间:2022-04-23 04:29
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热心网友 时间:2023-07-15 16:53
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。热心网友 时间:2023-07-15 16:54
控制变量法 自然界发生的各种现象,往往是错综复杂的。决定某一个现象的产生和变化的因素常常也很多。为了弄清事物变化的原因和规律,必须设法把其中 的一个或几个因素用人为的方法控制起来,使它保持不变,然后来比较,研究其 他两个变量之间的关系,这种研究问题的科学方法就是“控制变量法”。初中物理 实验大多都用到了这种方法,如通过导体的电流I受到导体电阻R和它两端电压 U的影响,在研究电流I与电阻R的关系时,需要保持电压U不变;在研究电 流I与电压U的关系时,需要保持电阻R不变。 研究R,I,U一类实验条件之间的关系事就用热心网友 时间:2023-07-15 16:54
用到转换法的实验有:研究声音的振动产生的时候 用乒乓球振动表示