二極管原理與應(yīng)用

1、課題章節(jié)任務(wù)3二極管原理與應(yīng)用課型專(zhuān)業(yè)課課時(shí)4教具學(xué)具電教 設(shè)施多媒體教室、資源庫(kù)、教學(xué)目 標(biāo)知識(shí)教學(xué) 占 八、1. 知道什么是導(dǎo)體和半導(dǎo)體；2. 能理解二極管的工作原理，區(qū)分正向反向偏置；3. 能理解二極管整流的工作原理。能力培養(yǎng) 占八、1. 能夠正確使用二極管整流器實(shí)訓(xùn)板、永磁交流發(fā)電機(jī)原理實(shí)訓(xùn)板；2. 能通過(guò)實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)，使用萬(wàn)用表對(duì)二極管進(jìn)行檢查并區(qū)分正負(fù)極。德育滲透 占八、萬(wàn)事開(kāi)頭難，做人事事情，從開(kāi)頭就要做好教學(xué)重 點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)二極管結(jié)構(gòu)原理特性難點(diǎn)二極管整流原理學(xué)法引導(dǎo)講授法、討論法；通過(guò)系統(tǒng)介紹引發(fā)學(xué)生興趣，給出資料學(xué)生獲取信息，然后應(yīng)用所獲信息解決問(wèn)題教學(xué)內(nèi)容更 新、補(bǔ)充、刪 節(jié)增

2、加近年來(lái)的新知識(shí)及新的開(kāi)展動(dòng)態(tài)，刪除過(guò)時(shí)信息參考資料課后體會(huì)教與學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)教師活動(dòng)內(nèi)容課程介紹：課堂：20%作業(yè)課堂筆記：20%考試：60%學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 知道什么是導(dǎo)體和半導(dǎo)體；2. 能理解二極管的工作原理，區(qū)分正向反向偏置；3. 能理解二極管整流的工作原理。4. 能夠正確使用二極管整流器實(shí)訓(xùn)板、永磁交流發(fā)電機(jī)原理實(shí)訓(xùn)板；5. 能通過(guò)實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)，使用萬(wàn)用表對(duì)二極管進(jìn)行檢查并區(qū)分正負(fù)極。學(xué)習(xí)任務(wù)描述：車(chē)載充電機(jī)是指固定安裝在新能源汽車(chē)上的充電機(jī)，內(nèi)部設(shè)置有整流電 路模塊。由于交流電無(wú)法直接對(duì)電池進(jìn)行充電，需要將插座的交流電轉(zhuǎn)換成 為直流電后，再進(jìn)行升壓，才能給動(dòng)力電池組進(jìn)行充電。本實(shí)訓(xùn)通過(guò)搭建電

3、路，驗(yàn)證二極管的單向?qū)ㄐ?，學(xué)習(xí)整流電路的根本工作 原理及檢測(cè)，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識(shí)講授：知識(shí)鏈接1:導(dǎo)體的認(rèn)知導(dǎo)體是指電路中電阻率很小且易于傳導(dǎo)電流的物質(zhì)。導(dǎo)體中存在大里可 自由移動(dòng)的帶電粒子稱(chēng)為載流子，在外電場(chǎng)作用下，載流子作定向運(yùn)動(dòng)，形 成明顯的電流。導(dǎo)體一般是各種金屬材料，金屬原子由原子核和核外電子組成。原子核 無(wú)法自由移動(dòng)，而最外層的價(jià)電子容易掙脫原子核的束縛而成為自由電子， 當(dāng)導(dǎo)體兩端加上電壓后，原子核最外層帶負(fù)電荷的電子擺脫原子核的約束向 正電壓移動(dòng)，電子運(yùn)動(dòng)方向是由電源負(fù)極向電源的正極流動(dòng)，但約定俗成電 路中電流的方向是從正極流向負(fù)極。知識(shí)鏈接2:半導(dǎo)體的

4、認(rèn)知半導(dǎo)體是指導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間的材料，如硅或者鍺等。半導(dǎo)體材料中的原子有規(guī)律的在空間中排列，每個(gè)原子外層有4個(gè)電子，如圖2-3-2所示。因?yàn)槊總€(gè)原子的外層電子與相鄰原子外層電子形成共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)， 對(duì)電子產(chǎn)生更強(qiáng)大的約束力。所以在半導(dǎo)體兩端接上電壓后，只有局部電子 能逃出共價(jià)鍵成為自由電子，冋時(shí)在自由電子原來(lái)的位置產(chǎn)生一個(gè)帶正電荷 的空穴。學(xué)生活動(dòng)內(nèi)容了解課程要求，德育要求，了解課程 定位明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，確 定學(xué)習(xí)任務(wù)結(jié)合教材及教師展示的資料理解導(dǎo)體結(jié)合動(dòng)畫(huà)進(jìn)行講解時(shí)間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘知識(shí)鏈接3: N型半導(dǎo)體認(rèn)知用一種特殊的工藝，向純硅或者純鍺中摻入少量的五價(jià)兀素，如磷或砷等，這樣

5、就得到N型的半導(dǎo)體。每摻進(jìn)去一個(gè)五價(jià)的元素，其中五個(gè)價(jià)電子中的四個(gè)與硅原子的四個(gè)價(jià)電子形成共價(jià)鍵，剩余的一個(gè)就成為了自由電子，摻入的五價(jià)元素越多，自由電子的數(shù)量就會(huì)越大，從而增加一定的導(dǎo)電能力。總的來(lái)說(shuō)，N型半導(dǎo)體主要是靠電子導(dǎo)電。知識(shí)鏈接4: P型半導(dǎo)體認(rèn)知用一種特殊的工藝向純硅或純鍺中摻入少量二價(jià)元素，如硼或鋁等。這樣就能得到P型半導(dǎo)體。在這種半導(dǎo)體當(dāng)中每摻入一個(gè)三價(jià)元素，就在三價(jià)元素外層的三個(gè)價(jià)電子與硅元素外層四個(gè)價(jià)電子中的其中三個(gè)形成共價(jià)鍵，由于還差一個(gè)電子，三價(jià)兀素外層只有三個(gè)價(jià)電子，與鄰近的硅原子形成共價(jià)鍵差一個(gè)電子，所以就形成一個(gè)空穴。知識(shí)鏈接5:二極管認(rèn)知在一塊純硅材料里，將一

6、半摻入三價(jià)元素變成P型半導(dǎo)體，將另一半摻入五價(jià)元素變成 N型半導(dǎo)體，在P型和N型材料的交界處，便形成 PN結(jié)，將P型與 N型半導(dǎo)體材料結(jié)合，即為二極管兀件，符號(hào)為：“ T+ 。知識(shí)鏈接6:二極管的正向偏壓電源正極接到二極管的陽(yáng)極，即P型半導(dǎo)體。電源負(fù)極接到二極管的陰極，即N型半導(dǎo)體。由于同性相斥，電源的負(fù)極向N型區(qū)輸入大量電子，迫使 N型區(qū)內(nèi)部電子穿過(guò)PN結(jié)，大量自由電子首先與 P型區(qū)內(nèi)的空穴“中和，然后多余的電 子流回 到電源正極，形成電子流，此時(shí)二極管的作用相當(dāng)于一般的導(dǎo)線。知識(shí)鏈接7:二極管的反向偏壓將電源正極接到二極管的陰極，即N型半導(dǎo)體區(qū)。將電源負(fù)極接到二極管的正極，即P型半導(dǎo)體區(qū)。

7、由于異性相吸，電源正極吸引 N型區(qū)的自由電子，使其無(wú)法通過(guò) PN結(jié)，因此， 半導(dǎo) 體內(nèi)部無(wú)電子穿過(guò) PN結(jié)。此時(shí)二極管相當(dāng)于絕緣體。技能訓(xùn)練：一、技能訓(xùn)練工程本次的實(shí)訓(xùn)工程為極管導(dǎo)通性及半波整流電路實(shí)訓(xùn)和二極管全波整流原理實(shí) 訓(xùn)。二、實(shí)訓(xùn)組織1、6-7人一組2、實(shí)習(xí)、學(xué)習(xí)指導(dǎo)教師分工通過(guò)動(dòng)畫(huà)講解通過(guò)動(dòng)畫(huà)講解通過(guò)動(dòng)畫(huà)講解通過(guò)動(dòng)畫(huà)講解通過(guò)動(dòng)畫(huà)講解5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘教師負(fù)責(zé)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行操作示范，指導(dǎo)完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù)三、使用設(shè)備二極管整流器實(shí)訓(xùn)板、三通道示波表及信號(hào)源、永磁交流發(fā)電機(jī)原理實(shí)訓(xùn)板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、連接導(dǎo)線。四、實(shí)施步驟實(shí)訓(xùn)一：二極管導(dǎo)通性及半波整流電路實(shí)訓(xùn)1、實(shí)訓(xùn)積木板的認(rèn)知2、實(shí)訓(xùn)設(shè)備檢查與準(zhǔn)備3、識(shí)讀電路圖4、電路搭建及驗(yàn)證教師示范、指導(dǎo)學(xué)生分組操作2課時(shí)1 使用萬(wàn)用表檢測(cè)二極管 1N40012探究二極管的整流作用。實(shí)訓(xùn)二：二極管全波整流原理實(shí)訓(xùn)1、實(shí)訓(xùn)積木板的認(rèn)知教師對(duì)學(xué)生實(shí)訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)2、實(shí)訓(xùn)設(shè)備檢查與準(zhǔn)備3、識(shí)讀電路圖4、電路搭建及驗(yàn)證1 比擬輸入端與輸出端電壓波形，探究整流電路的作用。2探究整流電路輸入端與輸出端的關(guān)系。五、平安和紀(jì)律要求1、穿好工作服、講究?jī)x容儀表2、服從安排，遵守紀(jì)律，講究秩序3、不允許擅自亂