半波整流電路教學(xué)設(shè)計方案

1、電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能半波整流電路教學(xué)設(shè)計方案重慶市武隆縣職業(yè)教育中心高嶺一、教學(xué)概述本節(jié)課選自全國中等職業(yè)教育課程改革國家規(guī)劃新教材、高等教育出版社出版，張金華主編電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能，是“二極管”的延續(xù)、及其應(yīng)用的重要課程。在本節(jié)課中，通過學(xué)生應(yīng)用所學(xué)的二極管知識、電工電路知識以及較為熟練的使用示波器和萬用表，從而正確選擇二極管，組成整流電路來解決實際問題。是二極管最廣泛的應(yīng)用，同時也是所有整流電路的基礎(chǔ)，是屬于“電子走向生活”的內(nèi)容，在整個課程體系中起著承上啟下的作用，具有十分重要的地位。二、學(xué)習(xí)者特征分析 基本信息：09電子班，共有30名學(xué)生，其中男生18人，女生12人。1.學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了“

2、二極管單向?qū)щ娦浴币约岸O管兩個極限參數(shù)，對二極管的工作原理已經(jīng)有了認(rèn)識。2.學(xué)生能夠較為熟練地在電工電子臺上連接電路，并且能較為熟練地使用示波器與萬用表。3.學(xué)生已學(xué)過電工基礎(chǔ)，對安全用電常識已經(jīng)能夠熟記于心。4.學(xué)生對動手實驗有較濃厚的興趣，對純理論教學(xué)則沒有激情。三、教學(xué)目標(biāo)1.知識與技能了解使用整流電路的原理，掌握單相半波整流電路的結(jié)構(gòu)以及元器件的作用，理解電路工作原理，能對負(fù)載上的直流電壓與直流電流進行估算，會根據(jù)負(fù)載要求設(shè)計整流電路以及正確選用二極管和變壓器。2.過程與方法學(xué)生通過“任務(wù)”由實驗去發(fā)現(xiàn)去總結(jié)，在團隊協(xié)作過程中學(xué)會運用所學(xué)的電路知識解決實際問題。3.情感、態(tài)度與價值觀

3、通過小組實驗，培養(yǎng)學(xué)生團隊協(xié)作精神，以及愛科學(xué)，學(xué)科學(xué)，用科學(xué)的良好習(xí)慣，并由此提高學(xué)生學(xué)習(xí)電子知識的興趣。四、重點與難點重點：半波整流電路的組成、電路中二極管的工作過程以及電路的估算。難點：實用整流電路中二極管的選用。五、教學(xué)準(zhǔn)備1. 實驗器材：電子實驗臺1張，變壓器1個，整流二極管1只，負(fù)載電阻1只，萬用表1塊，雙蹤示波器1臺，連接導(dǎo)線若干。（共8組）2. 電化教具：半波整流電器課件，多媒體投影，cool edit pro錄音軟件。六、教學(xué)流程（一） 學(xué)前導(dǎo)入（激發(fā)興趣） 1.教師清唱祖國慈祥的母親片段：“親愛的祖國，慈祥的母親，長江黃河歡騰著，歡騰著深情，我們對您的深情，啦” （利用co

4、ol錄音軟件及多媒體演示）。如果我們加入伴奏，并將聲音進行美化，又會怎么樣呢？答案是懇定的，一定會更好聽。那么要實現(xiàn)這一功能，就需要相應(yīng)的電子設(shè)備，而電子電路要正常工作，就需要直流電源。提問：你家里的電視機，電腦，手機充電器電器用的是什么電？通過學(xué)生的回答，從而引入：電子產(chǎn)品要正常使用，都必須把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，而實現(xiàn)這一功能的電路就是整流電路，（這也就是使用整流電路的原因）。 2.兩個概念交流電：大小和方向都隨時間不斷變化。 直流電：方向不變。包括脈動直流電（大小在變，方向不變）；平滑直流電（大小和方向都不變）。 交流電波形圖 脈動直流電波形圖 平滑直流電波形圖整流電路分為半波整流，橋式整

5、流電路，（二）自主探究（通過任務(wù)驅(qū)動、師生總結(jié)，突出重點；利用例題講解、作業(yè)布置，突破難點）知識點：電路的組成任務(wù)一：根據(jù)任務(wù)書半整流電路原理圖及參數(shù)連接好電路，教師引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生說出電路中各組成元器件的作用。變壓器t：（例 手機充電器需充電電壓為幾伏，故需要將220v交流降壓）將220v交流電壓降壓為實際需要的低壓交流電壓u2二極管v：（提示二極管的特征單向?qū)щ娦裕⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為單方向的脈動直流電。電阻r：負(fù)載（消耗電能）。知識點：半波整流電路的工作過程利用二極管的單向?qū)щ娦苑治鲭娐返墓ぷ鬟^程，在u2正半周期，二極管所加電壓為正偏電壓，二極管導(dǎo)通，負(fù)載有電流通過，有輸出電壓；在u2負(fù)半周期，二

6、極管所加電壓為反偏電壓，二極管截止，負(fù)載沒有電流，故沒有輸出電壓。任務(wù)二：根據(jù)任務(wù)一電路，將雙蹤示波器的輸出探頭ch1、ch2分別接到變壓器次級和負(fù)載兩端，接通電源，觀察u、u的波形，并將其畫在任務(wù)書上。雙蹤示波器面板圖 u的波形圖 u的波形圖教師提問：為什么在負(fù)載兩端的電壓波形u與變壓器次級兩端的電壓波形u不一樣？（教師提示，可分別根據(jù)輸入交流電壓波形的正半周期與負(fù)半周期進行分析，師生共同總結(jié)）結(jié)論一：在u的正半周期，u= u。在u的負(fù)半周期，u=0。由于u只有輸入u的周期的一半，所以稱為單相半波整流。教師演示：將任務(wù)二中二極管反接，觀察負(fù)載兩端電壓u的波形變化。 u的波形圖結(jié)論二：若單向半

7、波整流電路中二極管接反后，電路仍能整流，只是輸出電壓極性改變而已。知識點：負(fù)載直流電壓與直流電流的估算任務(wù)三：根據(jù)任務(wù)二電路，分別利用萬用表的交流電壓檔（10v量程）與直流電壓檔（10v量程），測試交流電壓有效值u和脈動直流電壓u，將數(shù)據(jù)填入任務(wù)書，并求出：u/ u的值。得出公式：u=0.45 u同時由歐空律可得，i= u/ r=0.45 u/ r知識點：半波整流電路二極管的選擇任務(wù)四；將任務(wù)二中的輸出探頭ch2，由負(fù)載兩端改接到二極管兩端，畫出二極管兩端電壓u的波形。（強調(diào)由于雙蹤示波器的兩個輸出探頭有一個公共端，在這一任務(wù)中，必須將ch1探頭與電路斷開，否則將造成電路短路。）二極管兩端的電

8、壓波形圖師生共同得出結(jié)論：二極管承受的反峰電壓：u= u。教師講解：由于二極管與負(fù)載是串聯(lián)關(guān)系，根據(jù)串聯(lián)電路特點可得二極管流過的電流i= i由二極管的極限參數(shù)（學(xué)生回答）可得半波整流電路中二極管的選用依據(jù)ii= iuu= u實際應(yīng)用時，可查閱有關(guān)半導(dǎo)體器件手冊，選用合適的二極管型號。教材例題講解例1.1有一直流負(fù)載，電阻為1.5k，要求工作電流為10ma，如果采用半波整流電路，試求電源變壓器的二次電壓u，并選擇合適的整流二極管。 解：根據(jù)歐姆定律可得u= i r =10101.510v=15v由u=0.45 u，可得變壓器的二次電壓有效值u= u/0.45=15v/0.4533v二極管承受的最

9、大反向工作電壓 u= u=33v47v二極管流過的電流 i= i=10ma所以二極管選用依據(jù)為 i10mau47v根據(jù)二極管參數(shù)手冊，可選用2cz82b、in4001、in4002等型號整流二極管。作業(yè)布置某負(fù)載功率為0.18w，工作電壓為9v，由一個半波整流電路對其供電，整流電路由220v交流電供電，請設(shè)計此電路，并說明二極管如何選用？變壓器的變比如何選擇。（三）精講點評，強化技能首先對學(xué)生容易出錯的地方強化，如在萬用表，示波器的正確使用的問題上等。其次通過板書，對知識體系進行歸納整理，對重點內(nèi)容和操作技能進行強調(diào)。（四）拓展延伸問題一：半波整流電路，負(fù)載對電源的利用效率高嗎？ 結(jié)論：不高。

10、問題二：怎樣提高整流電路對電源的利用效率呢？結(jié)論：如果將交流電路的正、負(fù)半周期都利用起來，就能大大的提高電源的利用效率，從而為后續(xù)課程作好鋪墊。七、板書設(shè)計 半波整流電路（一）電路組成與元器件作用t：把220v的交流電轉(zhuǎn)換為實際所需的低壓交流電v：將交流電轉(zhuǎn)換為脈動直流電，屬于整流元件r：負(fù)載電阻（消耗電能）（二）半波整流的工作過程1.在u的正半周期，u= u2.在u的負(fù)半周期，u=0（三）負(fù)載上的直流電壓與電流的估算u=0.45 ui= u/ r=0.45 u/ r（四）半波整流電路二極管的選擇ii= iuu= u八、結(jié)語反思實踐證明，在教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)一個民主，和諧的課堂氛圍，通過學(xué)生自己動手，利用多媒體的現(xiàn)代教育手段輔助整個教學(xué)過程，能使學(xué)生愉快的“享受”學(xué)習(xí)。附： “半波整流電路”活動任務(wù)書任務(wù)記錄表任務(wù)一電路組成根據(jù)任務(wù)書半整流電路原理圖及參數(shù)連接好電路元器件作用變壓器t二極管v電阻r任務(wù)二電路工作過程根據(jù)任務(wù)一電路，將雙蹤示波器的輸出探頭ch1、ch2分別接到變壓器次級和負(fù)載兩端，接通電源波形圖結(jié)論一在u的正半周期，u= ；在u的負(fù)半周期，u= 結(jié)論二二極管接反后，電路_任務(wù)三負(fù)載電壓與電流估算根據(jù)任務(wù)二電路，