物理學是一門以實驗為基礎的科學,物理工作者為提高被測物理量精度，常選用特殊的測量裝置將被測物理量放大後再進行測量。測量結果與測量方法密切相關。我們把這種為提高測量精度使物理量的數值變大、作用時間延長、作用空間擴展的方法叫做物理量的放大法。同一物理量，在不同的量值範圍，測量方法可能不同。即使在同一量值範圍，對測量不確定度的要求不同就可能要選擇不同的測量方法。常用的放大法有累積放大法、機械放大法、電學放大法和光學放大法等。探討物理實驗的放大法有助於實驗者重視放大法在物理實驗中的作用，有助於實驗設備改進者改進實驗設備，有助於實驗設計者利用放大法設計出新的實驗設備。探討物理量的放大方法有利於物理工作者對科學方法的應用。
物理學是一門以實驗為基礎的學科。物理學的規律和方法是許多自然科學部門和生產技術的基礎。有人說,正確的方法是科學之魂,物理教學的實踐證明,在系統的傳授知識的同時,充分重視前人在研究問題中所創造的那套科學方法,有機滲透於教學,使學生掌握一定的研究方法,成為知識再創造的有力手段,則將受益終身。在實驗中經常會讓我們做關於測量物理量的實驗，而測量物理量的實驗通常包含五個環節：1確定測量對象與要求；2研究、比較和選擇實驗原理與方法；3合理選擇實驗儀器或裝置；4通過比較、交換等測量方法進行測量；5 分析與處理實驗數據。測量結果與測量方法密切相關。同一物理量，在不同的量值範圍，測量方法可能不同。實驗中常常遇到一些微小物理量的測量。為了提高測量精度,經常需要將這些物理量放大,或轉換後放大再進行測量,我們把這種為提高測量精度使物理量的數值變大、作用時間延長、作用空間擴展的方法叫做物理量的放大法。下面我們就物理量放大方法的優點、 物理量放大方法在物理學中所涵蓋的領域及研究物理量放大方法的意義做出論述。[4]
探討物理實驗的放大法在物理實驗中的意義是非常重大的，中學物理實驗中，許多實驗設計構思十分巧妙，其中一些實驗方法在物理理論的建立和發展中具有重要的意義，其間凝聚著科學家的智慧和創造。[2]
如在物理量測量實驗中，待測量很微小的情況下，可採用放大的方法。使學生能更好的對中學物理實驗方法的認識和掌握，直接影響著學生的實驗設計能力和實驗創新能力,放大方法可以在實驗者實驗的過程中減小實驗誤差，提高測量精確度，使被測量的所測量結果跟真實值更吻合，保證實驗結果的說服力；初中科學中有一類只發生細微變化的實驗，教學時常採用的方法是：藉助於細管中有色液注的移動或者連通器細管中有色液面的高度差，實現「小中見大」。例如在力的作用效果會使物體所發生形變教學中，為了驗證肉眼不易察覺到的物體所發生的細微形變的存在，教師可進行下述實驗：找一個大玻璃瓶裝滿水，滴入幾滴紅墨水，瓶口用中間插有細管的瓶塞塞上，用手按壓玻璃瓶，細管中水面就上升；鬆開手，水面又降回原處，這說明玻璃瓶受到按壓時發生形變。
在現實生活中利用放大法來改進或者設計新的實驗設備的例子很多，如科學家利用放大方法設計出瞭望遠鏡以及放大鏡等。然後通過放大鏡對很多微小量進行測量從而使得在實驗或者操作中減小誤差使得所製造出來的實驗儀器或者操作工具更符合我們的需求。
例如教師進行電流表結構和使用方法教學供讀數時使用。這樣做不僅放大了電流表的錶盤，而且也增加了讀數練習的隨機性和可操作性，提高教學效率，又如學習內燃機結構和原理時，內燃機模型和掛圖的放大作用，都能清楚地展示教學內容。其他諸如葉片的結構，細胞結構，分子間引力實驗、分子擴散運動試驗的微觀解釋等，採用放大法效果都非常理想。如OCL功率放大器是一種直接耦合的功率放大器，它具有頻響寬、保真度高、動態特性好及易於集成化等特點。性能優良的集成功率放大器給電子電路功放級的調試帶來了極大的方便。集成功率放大電路具有輸出功率大、外圍元件少、使用方便等優點，因此在收音機、電視機、擴音器、伺服放大電路中得到了廣泛的應用。微電子技術的不斷進步，極大降低了電晶體的成本。在1960年，生產只電晶體要花美元，而今天，只嵌入集成電路裡的電晶體的成本還不到美分，這使電晶體的應用更為廣泛了。不僅如此，微電子技術通過微型化、自動化、計算機化和機器人化，將從根本上改變人類的生活。它正在衝擊著人類生活的許多方面：勞動生產、家庭、政治、科學、戰爭與和平。[5]
學習放大法對學生解決問題有很大的幫助，在學習過程中經常會遇到一些無法直接理解或解決的問題，在研究、解答某些問題時,如果不會影響到結果,往往可以打破常規,跳出題目的框框,將某些量放大,使問題變得簡單明了,以便獲得答案，對實驗方法更科學合理的掌握。
物理量的物理實驗中的放大方法意義重大，下面按物理學內容對放大方法在機械方面、時間方面、光學方面、電磁方面進行分析。[1]
機械放大是物理實驗最直觀的一种放大方法，它是一種空間放大方法。具體表現在下列實驗中。
為了提高米尺的測量精度，通常在米尺（主尺）上附帶一個可以沿尺身移動的小尺（遊標）。遊標上的分度值與主尺分度值之間有一定關係，一般使遊標上個分度格的長度與主尺上（）個分度格的長度相等，主尺與遊標上每個最小分格之差為差值稱為遊標尺的精度，它表示了遊標卡尺能讀準的最小值，也就是遊標的最小分度值。同理，遊標卡尺原理還可以用於角度的精確測量中，稱為角遊標，角遊標的測角精度。
螺旋測微計、讀數顯微鏡和邁克耳遜幹涉儀等的測量系統的機械部分都是採用螺旋測微裝置進行測量的。常用的讀數顯微鏡的測微絲杆的螺距是，當絲杆轉動一圈時，滑動平臺就沿軸向前或後退，在絲杆的一端固定一測微鼓輪，其周界上刻成100分格，因此當鼓輪轉動一分格時，滑動平臺移動了，從而使沿軸線方向的微小位移用鼓輪圓周上較大的弧長精確地表示出來，大大提高了測量精度。
利用機械部件之間的幾何關係，使標準單位量在測量過程中得到放大的方法稱為機械放大法。機械放大是最直觀的一种放大方法，例如利用遊標可以提高測量的細分程度.螺旋測微原理也是一種機械放大，將螺距（螺旋進一圈的推進距離）通過螺母上的圓周來進行放大。在測定金屬電阻率實驗中所便用的螺旋測微器：主尺上前進（或後退）毫米，對應副尺上有個等分，實際上是對長度的機械放大。遊標卡尺與螺旋測微器都是利用機械放大法進行精密測量的典 型例子。以螺旋測微器為例，套在螺杆上的微分筒被分成格，微分筒每轉動一圈，螺杆移動。每轉動一格，螺杆移動。如果微分筒的周長為（即微分筒外徑約為），微分筒上每一格的弧長相當於，這相當於螺 杆移動時，在微分筒上卻變化了，即放大了倍。機械放大法的另一個典型例子是機械天平。用等臂天平稱量物體質量時，如果靠眼睛判斷天平的橫梁是否水平，很難發現天平橫梁的微小傾斜。通過一個固定於橫梁且與橫梁垂直的長指針，就可以將橫梁微小的傾斜放大為較大的距離（或弧長）量。
根據帕斯卡定律製成的液壓機、水壓機、油壓千斤頂都有：作用在它們兩活塞上的力的比，等於它們的面積比。說明由帕斯卡定律製成的液壓機、水壓機、油壓千斤頂可以把力放大。
被測物在理量能夠簡單重疊的條件下，將它展延若干倍再進行測量的方法，稱為累計放大法(疊加放大法)。如測量紙的厚度、金屬絲的直徑等，常用這種方法進行測量；累計放大法的優點是在不改變測量性質的情況下，將被測量擴展若干倍後再進行測量，從而增加測量結果的有效數字位數，減小測量的相對誤差。對被測物理量簡單重疊，不改變測量性質但可以明顯減小測量的相對誤差，增加測量結果的有效位數。在使用累積放大法時應注意,在擴展過程中被測量不能發生變化；在擴展過程中應努力避免引入新的誤差因素。累積放大法通常是以增加測量時間來換取測量結果有效位數的增加，這要求在測量過程中被測量不隨時間變化。累積放大法的優點是對被測物理量簡單重疊,不改變測量性質但可以明顯減小測量的相對誤差，增加測量結果的有效位數。在累積測量中要避免引入新的誤差因素。當我們用米尺測量一張紙的厚度時，一般的方法是：取同樣的紙張，然後用米尺測量其厚度，把測得的數除以，即得出一張紙的厚度。該方法採用了相同量累積疊加的放大方法。既解決了可測問題，又提高了測量的精度。在物理實驗中經常會遇到對某些物理量單次測量可能會產生較大的誤差，如測量單擺的周期、等厚幹涉相鄰明條紋的間隔、紙張的厚度等等，回旋加速器也是利用了積累放大的原理，電子每通過加速器半圓的出口進行一次加速，使電子的能量不斷增加，電子的速度不斷增加，即動能不斷增加。將微小量累積後測量求平均的方法，能減小相對誤差。實驗中也經常涉及這一方法。例如，在《用單擺測定重力加速度實驗》中，需要測定單擺周期，用秒表測一次全振動的時間誤差很大，於是採用測量-次全振動的時間，從而求出單擺的周期(為全振動次數)。又如在《測定金屬電阻率的實驗》中，若沒有螺旋測微器時，也可把金屬在鉛筆上密繞若干圈，由線圈總長度來測出金屬絲的直徑。此時可將這些物理量累積放大若干倍後再進行測量，以減小測量誤差、提高測量精度。例如， 如果用秒表來測量單擺的周期，假設單擺的周期為 ，而人操作秒表的平均反應時間為，則單次測量周期的相對誤差為。但是，如果將測量單擺的周期改為測量次，那麼因人的反應時間而引入的相對誤差會降低到。
一振動系統在外力作用下強迫進行的振動稱為受迫振動。當系統作受迫振動時，強迫力的頻率與振動系統的固有頻率接近，使系統的振幅達到極大值的現象稱為共振。共振是一種選擇放大,對琴弦等樂器的共振我們稱之為共鳴。
伽利略的斜面實驗實現的是「衝淡引力」。實際上，是把物體下降一定高度的時間予以拉長，也就是放大。[3]
在物理實驗中，很多個實驗題目需要測定周期大小。由於測量周期多數使用秒表來測定，由於用秒表測量單個周期的誤差較大，一般採用一次測量次周期的時間也就是說採用時間累積放大法，既解決了可測問題，又提高了測量的精度。
用高速攝影攝取運動物體的瞬時狀態，如：研究自由落體運動、高速飛行的子彈、水滴下落過程中形成的變化等都是把時間過程細分並展開。
常用的光學放大法有兩種，一種是使被測物通過光學裝置放大視角形成放大像，便於觀察判別，從而提高測量精度。例如放大鏡、顯微鏡、望遠鏡等。另一種是使用光學裝置將待測微小物理量進行間接放大，通過測量放大了的物理量來獲得微小物理量。例如測量微小長度和微小角度變化的光槓桿鏡尺法，就是一種常用的光學放大法。在卡文扭實驗中其測定萬有引力恆量的思路最後轉移到光點的移動，以及庫侖靜電力實驗都是將微小形變放大方法的具體應用。
測量微小長度和微小角度變化的光槓桿鏡尺法，是使用光學裝置將待測微小物理量進行間接放大的方法，它是一種物理實驗中常用的光學放大法。常見的光學放大儀器有放大鏡、顯微鏡和望遠鏡等。一般的光學放大法有兩 種，一種是被測物通過光學儀器形成放大的像，以增加現實的視角，便於觀察。例如常用的測微目鏡、讀數顯微鏡等。另一種儀器是測量放大後的物理量。光槓就是一種典型的例子，對於微小的長度變化量,通過光槓桿轉換為對一個放大了的量的測量， 下面我們討論光槓桿測量原理，它由一面裝在一個三腳金屬架上的平面鏡構成，配合望遠鏡尺組來測變化極微小的長度。使用時，將光槓桿的面前腳放在一個固定位置，後腳放在被測量的點上，使鏡面垂直於地面，望遠鏡尺組放在鏡面的正前方，當物體為原長時，由望遠鏡中可以看清楚標尺點在小鏡中的反射像，當後腳向下降落一個位移面時，鏡面使轉動一個角度，這時在望遠鏡中所觀察到的像由點變為點，小位移被放大成能觀測的大位移，其作用像槓桿的作用一樣，所以光槓桿的方法是一种放大的方法。
在物理實驗中往往需要測量變化微弱的電信號（電流、電壓或功率），或者利用微弱的電信號去控制某些機構的動作，必須用電子放大器將微弱電信號放大後才能有效地進行觀察、控制和測量。電子放大作用是由三極體、場效應管、集成電路組成的放大電路完成的。電信號的放大是物理實驗中最常用的技術之一，包括電壓放大、電流放大、功率放大等。例如普遍使用的三極體就是對微小電流進行放大，示波器中也包含了電壓放大電路。由於電信號放大技術成熟且易於實現，所以也常將其他非電量轉換為電量放大後再進行測量。例如利用光電效應法測普朗克常數的實驗中，是將微弱光信號先轉換為電信號再放大後進行測量。接收超聲波的壓電換能器是將聲波的壓力信號先轉換為電信號，再放大進行測量。但是，對電信號放大通常會伴隨著對噪聲的等效放大，對信噪比沒有改善甚至會有所降低。因此電信號放大技術通常是與提高信號信噪比技術結合使用一種是使被測物通過光學裝置放大視角形成放大像，便於觀察判別，從而提高測量精度。例如放大鏡、顯微鏡、望遠鏡、三極體常用作放大器。常常把其他物理量轉換成電信號放大以後再轉回去（如壓電轉換、光電轉換、電磁轉換等）。許多電錶如電流表、電壓表是利用一根較長的指針把通電後線圈的偏轉角顯示出來。
當電容和電感兩類元件同時出現在一個交流電路中時，隨著頻率的變化，電路中的電流（有效值）或總阻抗不是單調的變化，而是在某個頻率處出現極值（極大值或極小值），這種現象叫做諧振。諧振是一種選擇放大。
對於理想變壓器分別為輸入、輸出電壓，、分別為輸入、輸出電流，、分別是原、副線圈的匝數。因此，適當選擇，即可達到升壓或降壓的目的，同時也確定了原、副線圈中電流的關係。[6]
物理量的放大法所涵蓋的範圍在科學領域及現實生活中都是非常廣泛的，比如學生在學習過程中要利用到物理量的放大方法，在機械方面、時間方面、光學方面、電磁學等物理領域都充分的利用了物理量的放大方法，研究物理量在物理實驗中的放大方法意義非常重大。例如物理工作者為提高被測物理量精度，常選用特殊的測量裝置將被測物理量放大後再進行測量。在研究、解答某些問題時,如果不會影響到結果,往往可以打破常規,跳出題目的框框,將某些量放大,使問題變得簡單明了,以便獲得答案。探討物理實驗的放大法有助於實驗者重視放大法在物理實驗中的作用，有助於實驗設備改進者改進實驗設備，有助於實驗設計者利用放大法設計出新的實驗設備，探討物理量的放大方法有利於物理工作者對科學方法的應用，有利於學生對科學方法的掌握。
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