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摘要：在学习高中物理的过程中，我们大部分学生都会感到比较困难。在对电学这一部分当中的内容进行学习时，由于电流与电磁场之间的变化不具有直观性，且相对较为抽象，因此，我们要想将其运行现象进行深入理解，就必须要通过相关实验来完成。本文主要结合具体实验过程，对交流电与直流电之间的相互转化做出了进一步分析，希望能够有一定参考价值。
关键词：高中物理；交流电；直流电
在高中阶段的物理课程中，我们在学习交流电与直流电这一内容的时候，就会了解到其会使人们的正常生产与生活受到直接影响。尤其是在当前数字化与智慧型城市的构建过程当中，交流电与直流电在某些特定情况下，必须通过相互转化的方式才能够发挥出更为有效的作用。
一、交流电转化为直流电的实验分析
我们在把交流电转化为直流电的实验当中，应当准备以下材料：整流二极管（一种可以把交流电能转化为直流电能的半导体器件）、插头、电容器、电位器与具有中心抽头的220V转12V变压器等。而这一实验原理为：二极管最为关键的特征便是单方向导电性。所以，我们则可按照这一特征，将能够把方向交替变化的交流电，转化为单一方向脉动直流电的整流二极管加以设计并制作，利用变压器降压，把整流二极管进行不一样的组合。同时与电容器的滤波功能结合在一起，便可对交流电转化为直流电做出深入探究[1]。
实验具体步骤如下：第一，仔细观察交流发电机，将其结构做出进一步解剖，让发电机电刷结构发生一定变化，利用电压传感器对交流电波形所发生的变化进行观察，探索其发生变化的真正原因。第二，对电源结构进行深入研究，试着使用一个晶体二级管让交流电的波形发生变化，进而认真分析所得到的电流波形，同时，还需要思考该通过什么样的方式才能够得到更为理想的直流电。第三，试着使用两个晶体二极管将交流电的波形加以改变，并分析实验的最终结果。第四，在老师的正确引导下，对全波整流的电路图进行研究，并探讨整流原理，之后连接电路，通过传感器对交流电波形进行仔细观察。第五，将不一样容量的电容进行插装，之后把电路连接，通过传感器对交流电波形进行仔细观察。
实验结果分析：通过两个二级管，来完成整流电路设计方案，虽然可以把交流电转化为直流电，不过在此电路当中，所运用的变压器一定要具备中心抽头，二级管承受的反向电压相对较高，因此，也是非常容易被击穿。根据电路安全角度来讲，运用全波整流电路，通过桥式整流电路当中整流桥的实际作用，让交流电在转化为单向脉动电流的时候，能够在最大程度上使二级管承受的反向电压得到下降。经过对电容量较大的电容进行插装，则能够得到电压波动幅度相对比较小的单一方向脉动电流。
二、直流电转化为交流电的实验分析
想要将直流电转化为交流电，那么我们也可以进行相关实验研究，而在进行实验之前，应当先准备好以下材料：电线、面包板、电位器、开关、保鲜盒与铁架台等。而这一实验的原理为：如图1所示的装置当中，滑线变阻器的阻值是R，长度是L，中点至滑动点两端之间相距x，电源电动势是E，按照恒定电流的有关知识，能够将输出电压U=（）x推导出来。如若滑动点位于中点左端的时候，输出电压U是左负右正；滑动点转移到中点右端的时候，输出电压U是左正右负；而滑动点转移到中点的时候，输出电压是零[2]。如此简单的一个装置，实际上就可以使直流电转化为大小与方向都发生变化的交流电。如若把滑动点的移动改变成小角度单摆的摆动，那么便可以输出正弦式交流电的波形。
实验具体步骤如下：第一，根据图1所示，通过电路图对电路进行调试。第二，在AB之间将电压传感器进行连接，让电压传感器示数置零，把滑片左右移动。对电压传感器示数的改变进行仔细观察，同时对此做出详细记录。第三，在水槽当中注入适宜的水，进而让单摆下端的细指针插入水中1厘米左右，在AB之间将电压传感器进行连接，并把电压传感器示数置零，以至使单摆摆动。对电压传感器示数发生的改变进行仔细观察，同时对此做出详细记录。第四，将单摆摆球深入到水面，以至让单摆摆动，对电压传感器示数发生的改变进行仔细观察，同时对此做出详细记录。
實验结果分析：根据图1所示的原理得出结果，可以得知回路当中，的确会有大小与方向都随着时间发生周期性改变的交流电的波形。把滑片的滑动转化为小角度单摆的摆动，波形转化为正弦式交流电的波形。尤其是将单摆的摆球深入到水面，进而让单摆摆动，则能够得到小角度单摆进行阻尼振动的波形。
三、结束语
在我们目前的高中物理学习过程中，针对交流电和直流电的有关内容来讲，实际上在我们平日生活当中也会将此进行广泛运用。因此，我们在学习这一知识点的时候，一定要结合日常生活，对交流电和直流电之间的相互转化进行较为全面的掌握，进而使自身运用知识的能力能够得到提升。
（作者单位：湖南广益实验中学）
参考文献
[1]戴吾三.科学史上的直流电与交流电之战[J].科学，2014，66（6）：44-48.
[2]叶军，黄彦焱.直流电与交流电相互转换的实验研究[J].中学物理，2013，31（15）：28-30.
关键词：高中物理；交流电；直流电
在高中阶段的物理课程中，我们在学习交流电与直流电这一内容的时候，就会了解到其会使人们的正常生产与生活受到直接影响。尤其是在当前数字化与智慧型城市的构建过程当中，交流电与直流电在某些特定情况下，必须通过相互转化的方式才能够发挥出更为有效的作用。
一、交流电转化为直流电的实验分析
我们在把交流电转化为直流电的实验当中，应当准备以下材料：整流二极管（一种可以把交流电能转化为直流电能的半导体器件）、插头、电容器、电位器与具有中心抽头的220V转12V变压器等。而这一实验原理为：二极管最为关键的特征便是单方向导电性。所以，我们则可按照这一特征，将能够把方向交替变化的交流电，转化为单一方向脉动直流电的整流二极管加以设计并制作，利用变压器降压，把整流二极管进行不一样的组合。同时与电容器的滤波功能结合在一起，便可对交流电转化为直流电做出深入探究[1]。
实验具体步骤如下：第一，仔细观察交流发电机，将其结构做出进一步解剖，让发电机电刷结构发生一定变化，利用电压传感器对交流电波形所发生的变化进行观察，探索其发生变化的真正原因。第二，对电源结构进行深入研究，试着使用一个晶体二级管让交流电的波形发生变化，进而认真分析所得到的电流波形，同时，还需要思考该通过什么样的方式才能够得到更为理想的直流电。第三，试着使用两个晶体二极管将交流电的波形加以改变，并分析实验的最终结果。第四，在老师的正确引导下，对全波整流的电路图进行研究，并探讨整流原理，之后连接电路，通过传感器对交流电波形进行仔细观察。第五，将不一样容量的电容进行插装，之后把电路连接，通过传感器对交流电波形进行仔细观察。
实验结果分析：通过两个二级管，来完成整流电路设计方案，虽然可以把交流电转化为直流电，不过在此电路当中，所运用的变压器一定要具备中心抽头，二级管承受的反向电压相对较高，因此，也是非常容易被击穿。根据电路安全角度来讲，运用全波整流电路，通过桥式整流电路当中整流桥的实际作用，让交流电在转化为单向脉动电流的时候，能够在最大程度上使二级管承受的反向电压得到下降。经过对电容量较大的电容进行插装，则能够得到电压波动幅度相对比较小的单一方向脉动电流。
二、直流电转化为交流电的实验分析
想要将直流电转化为交流电，那么我们也可以进行相关实验研究，而在进行实验之前，应当先准备好以下材料：电线、面包板、电位器、开关、保鲜盒与铁架台等。而这一实验的原理为：如图1所示的装置当中，滑线变阻器的阻值是R，长度是L，中点至滑动点两端之间相距x，电源电动势是E，按照恒定电流的有关知识，能够将输出电压U=（）x推导出来。如若滑动点位于中点左端的时候，输出电压U是左负右正；滑动点转移到中点右端的时候，输出电压U是左正右负；而滑动点转移到中点的时候，输出电压是零[2]。如此简单的一个装置，实际上就可以使直流电转化为大小与方向都发生变化的交流电。如若把滑动点的移动改变成小角度单摆的摆动，那么便可以输出正弦式交流电的波形。
实验具体步骤如下：第一，根据图1所示，通过电路图对电路进行调试。第二，在AB之间将电压传感器进行连接，让电压传感器示数置零，把滑片左右移动。对电压传感器示数的改变进行仔细观察，同时对此做出详细记录。第三，在水槽当中注入适宜的水，进而让单摆下端的细指针插入水中1厘米左右，在AB之间将电压传感器进行连接，并把电压传感器示数置零，以至使单摆摆动。对电压传感器示数发生的改变进行仔细观察，同时对此做出详细记录。第四，将单摆摆球深入到水面，以至让单摆摆动，对电压传感器示数发生的改变进行仔细观察，同时对此做出详细记录。
實验结果分析：根据图1所示的原理得出结果，可以得知回路当中，的确会有大小与方向都随着时间发生周期性改变的交流电的波形。把滑片的滑动转化为小角度单摆的摆动，波形转化为正弦式交流电的波形。尤其是将单摆的摆球深入到水面，进而让单摆摆动，则能够得到小角度单摆进行阻尼振动的波形。
三、结束语
在我们目前的高中物理学习过程中，针对交流电和直流电的有关内容来讲，实际上在我们平日生活当中也会将此进行广泛运用。因此，我们在学习这一知识点的时候，一定要结合日常生活，对交流电和直流电之间的相互转化进行较为全面的掌握，进而使自身运用知识的能力能够得到提升。
（作者单位：湖南广益实验中学）
参考文献
[1]戴吾三.科学史上的直流电与交流电之战[J].科学，2014，66（6）：44-48.
[2]叶军，黄彦焱.直流电与交流电相互转换的实验研究[J].中学物理，2013，31（15）：28-30.