4 交变电流 变压器
[学科素养与目标要求]
物理观念：1.了解交变电流是怎样产生的.2.了解交变电流的变化规律、图象及描述交变电流的物理量.3.了解变压器的构造，知道变压器改变交变电压的原理.
科学探究：1.通过实验，探究交变电流的产生.2.通过实验探究总结变压器原、副线圈的电压和匝数的关系.
科学态度与责任：1.了解发电机的发明和交变电流的利用对促进人类社会进步的作用，进一步体会科学、技术与社会生活之间的密切联系.2.体验科学探究过程，培养实验设计与分析论证能力.
一、交流发电机
1.发电原理：由于转子的转动使得穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中产生了感应电动势.
2.交变电流：大小、方向随时间做周期性变化的电流，简称交流.
方向不随时间变化的电流叫直流.
二、正弦式交变电流的变化规律
1.定义：电流、电压随时间按正弦函数的规律变化的交流电叫做正弦式交变电流，简称正弦式电流.
2.图象：正弦图象.
3.表达式：i＝Imsin ωt，u＝Umsin ωt，e＝Emsinωt，式中Im、 Um、Em分别是电流、电压、电动势的最大值，叫做交流的峰值.
4.交变电流的周期和频率
(1)交变电流完成一次周期性变化所需的时间叫做它的周期，通常用T表示，单位是秒.交变电流在1s内发生周期性变化的次数，叫做它的频率，通常用f表示，单位是赫兹，简称赫，符号是Hz.
(2)周期和频率的关系为T＝或f＝.
5.交变电流的有效值(Ue、Ie)
(1)交变电流的有效值是根据电流的热效应来规定的：把交流和直流分别通过相同的电阻，如果在相同的时间内它们产生的热量相等，我们就把这个直流电压、电流的数值叫做这一交流的有效值.
(2)对正弦式交变电流，其有效值和峰值之间存在着如下的关系：
Ie＝＝0.707Im
Ue＝＝0.707Um
三、变压器
1.变压器的结构
(1)变压器由铁芯和绕在铁芯上的两个线圈组成.
(2)原、副线圈
原线圈：与电源(或前一级电路)连接的线圈叫原线圈(也叫初级线圈).
副线圈：与负载(或下一级电路)连接的线圈叫副线圈(也叫次级线圈).
2.变压器的工作原理
(1)原理
电磁感应现象是变压器工作的基础.当原线圈中的电流变化时，在铁芯中就会产生变化的磁场，就会引起副线圈中的磁通量的变化，从而产生感应电动势.
(2)变压器的作用：能改变交变电流的电压，不改变交变电流的周期和频率.
判断下列说法的正误.
(1)交变电流的方向随时间做周期性变化.( √ )
(2)跟交流具有相同热效应的直流的值是交流的有效值.( √ )
(3)变压器也能改变恒定直流电的电压.( × )
(4)当原线圈匝数比副线圈匝数多时，该变压器是升压变压器.( × )
