交流变成直流
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怎样把交流变成直流
目的：
1
学生领会把交流变成稳定直流的原理和方法。
2
在探究交流变成稳定直流过程中，
提高学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的能力
<
/p>
3
丰富学生的物理生活、物理思想和物理方法。
< br>
方法：情景探究式教学
过程：
一个普通
5
号干电池，电动势为
1.5V
，
储存的电荷量大约
0.8Ah
，使用过程中
最多可以提供
1.2 Wh
电能。若每个普通
5
号干电池的价格是
1
元，干电池
提供的电能价格是
833
元
/KWh
。现行电网电能的价格是<
/p>
0.528
元
/KWh
。
对此你有什么想法？
价格优势和环保等方面思考
二：新课
提出问题：我怎样把
220V
交流转变成
5V
直流？
分析问题：
1
电压不匹配怎么办？——用变压器降压。
2
交流怎样转换成直流？
活动一：半波整流。
通过比较交流和
直流方向上的区别，回忆二极管的单向导电特性，首先想出用
二极管进行半波整流。如图
。
实验观察交流和半波整流的波形
半波整流
交流波形
半波整流后直流波
形
实验观察小结，交流转换成直流叫整流，用一个二极管可以实现整流。
发现问题：
我们发现这种方法只利用
了交流电的一半波形，且转换成的直流电大小在变
化，
不利于许
多要直流稳定电压的电器工作，
我们仍然要面对利用率低和稳定性差
的问题。
活动二：全波整流
<
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介绍历史上使用过的
2
个全波整流电路，
1
双线圈全波整流
桥式整流
全波整
流后的波形
< br>1
认识
2
个电路的工作原理和优
缺点。
全波整流工作原理图，
教师分析全波
整流工作原理，桥式整流工作原理可以让学生分析、讨论。
2
观察全波整流后的波形。比较
2
种整流
的不同。
活动小结，提高了交流电的利用率，现在简单电路、
要求不高的少数电路采用
半波整流，普遍使用桥式整流，且
4<
/p>
个二极管可以做成整流模块。
活动三，滤波
全波整流后的直流电叫
脉动直流，是因为直流里含有交流的成分。
减小脉动直流中交流成分，使之变成较稳定的电流叫滤波。
<
/p>
如何去除或阻碍交流成分通过负载，使电压平稳，形成稳恒电流？
引导学生从电容和电感对交流电的作用上思考。并
联电容和串联
电感能起到滤波的作用。
观察半波整流和桥式整流加滤波电容后的波形。
观察电容器电容大小对波形的影响
活
动小结，电容和电感都可以滤波。电容并联在电
源
2
极，电感串联在电路里，电容器电容越大，电感的
自感系数越大，滤波效果
越好。有的电路为了取得较
好的滤波效果采用
π
型滤波电路。如右图。
活动四，稳压
观察输出电压随负载和输入电压的变化而变化。
稳压的办法有二
1
采用稳压管
2
2
采用三端稳压器
观察经过三端稳压器后的电压波形。
78
和
79
系
列三端稳压器的介绍。
三：小结
<
/p>
解决问题：
把
220V
< br>交流变成低压直流的四个组成部分：
降压—整流—滤波—稳压。
< br>
1
整流电路是将工频交流电转为具有直流电成分的脉动直流电，二极管在电路
< br>中起开关的作用。
2
滤波电路
是将脉动直流中的交流成分滤除，减少交流成分，增加直流成分，
电容和电感起滤波的作
用。
3
稳压电路对整流后的直流电压
采用技术进一步稳定直流电压。
三端稳压器
是常用的稳压器件。
4
该转换电路整体转换效率比较高。几乎所有的用电器都有需要稳定
直流电源
才能正常工作的电路，因此交流变直流有广泛的实用价值。
现在，在变直流方面更广泛使用具有更高效率的开关电源，它的工作原理和上
面介绍的大同小异。
四：练习，设计一个
将
220V
交流转换成直流
6V
的电路。
五：拓展
1
有没有“直流—交流”的电路？
3