項(xiàng)目二任務(wù)4 場效應(yīng)管原理與應(yīng)用

教案課題章節(jié)任務(wù)4場效應(yīng)管原理與應(yīng)用課型專業(yè)課課時4教具學(xué)具電教設(shè)施多媒體教室、資源庫、教學(xué)目標(biāo)知識教學(xué)點(diǎn)理解場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)原理；理解場效應(yīng)管的電路原理。能力培養(yǎng)點(diǎn)能夠正確使用場效應(yīng)管原理實(shí)訓(xùn)板;能夠通過場效應(yīng)管原理實(shí)訓(xùn)板實(shí)操掌握其原理；通過場效應(yīng)管實(shí)訓(xùn)電路學(xué)習(xí)，可以分析其工作特性。德育滲透點(diǎn)萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)原理難點(diǎn)場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)原理學(xué)法引導(dǎo)講授法、討論法；通過系統(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)用所獲信息解決問題教學(xué)內(nèi)容更新、補(bǔ)充、刪節(jié)增加近年來的新知識及新的發(fā)展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學(xué)互動設(shè)計(jì)教師活動內(nèi)容學(xué)生活動內(nèi)容時間課程介紹:課堂：20%作業(yè)（課堂筆記）：20%考試：60%學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解場效應(yīng)管結(jié)構(gòu)原理；2.理解場效應(yīng)管的電路原理。3.能夠正確使用場效應(yīng)管原理實(shí)訓(xùn)板;4.能夠通過場效應(yīng)管原理實(shí)訓(xùn)板實(shí)操掌握其原理；5.通過場效應(yīng)管實(shí)訓(xùn)電路學(xué)習(xí)，可以分析其工作特性。學(xué)習(xí)任務(wù)描述：場效應(yīng)管的功能相當(dāng)于電路中的“繼電器”，被廣泛應(yīng)用于新能源汽車領(lǐng)域中?？刂茊卧鶕?jù)各傳感器的信號運(yùn)算后，輸出相應(yīng)電壓信號，從而控制場效應(yīng)管導(dǎo)通或者斷開，實(shí)現(xiàn)控制對應(yīng)電路模塊。本實(shí)訓(xùn)通過搭建電路，分析場效應(yīng)管的特性，學(xué)習(xí)場效應(yīng)管的原理與其作為電子開關(guān)的作用，并通過規(guī)范的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1：場效應(yīng)管的認(rèn)知場效應(yīng)晶體管簡稱場效應(yīng)管，是利用控制輸入回路的電場效應(yīng)來控制輸出回路電流的一種半導(dǎo)體器，屬于電壓控制型半導(dǎo)體器件。場效應(yīng)管有三個電極：分別是漏極D、柵極G和源極S，相當(dāng)于三極管的集電極、基極和發(fā)射極。場效應(yīng)管與三極管類似，也分有兩種：N溝道器件和P溝道器件，其主要作用是用柵極G的輸入電壓來控制漏極D和源極S之間的導(dǎo)通或截止。知識鏈接2：場效應(yīng)管的工作原理以N溝道的場效應(yīng)管為例說明其工作原理：場效應(yīng)管的柵極沒有電壓輸入，漏極連接電源正極，源極連接電源負(fù)極，此時，漏極的N型半導(dǎo)體材料與P型半導(dǎo)體材料構(gòu)成了PN結(jié)的反向偏置。在源極與漏極之間不會有電流流過，令場效應(yīng)管處與截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)柵極接通正電壓時，由于電場的作用，把P型半導(dǎo)體內(nèi)的負(fù)電子吸收出來，并且使自由電子匯集在漏極與源極之間的P型半導(dǎo)體附近，有利于源極與漏極的連通。最后由于漏極與源極存有電壓差，電子定向流動，使源極和漏極之間有電流流動。知識鏈接3：場效應(yīng)管的開關(guān)作用實(shí)際應(yīng)用中，場效應(yīng)管一般作為電控開關(guān)來使用。當(dāng)控制單元輸出信號為高電平時，場效應(yīng)管的漏極與源極導(dǎo)通，相當(dāng)于閉合的開關(guān)，負(fù)載直接與電源接通；當(dāng)控制單元輸出信號低電平時，場效應(yīng)管的漏極與源極截止，相當(dāng)于閉合的斷開，電路可以視為開路。知識鏈接4：場效應(yīng)管與三極管的區(qū)別三極管屬于電流驅(qū)動型，其放大功能是通過基極的電流來實(shí)現(xiàn)的。場效應(yīng)管屬于電壓驅(qū)動型，柵極電阻極大，可以視為沒有電流經(jīng)過，所有不消耗電流。場效應(yīng)管通過電壓形成一條電子通道，使漏極和源極導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)電流放大功能。柵極的電壓越高，導(dǎo)通的電流越大，但同時柵極不消耗電流。相對于三極管，場效應(yīng)管的有以下的優(yōu)點(diǎn)：電流消耗量少，導(dǎo)通響應(yīng)速度迅速。知識鏈接5：場效應(yīng)管與繼電器的區(qū)別場效應(yīng)管與繼電器功能相似，實(shí)際上都是用小電流去控制大電流運(yùn)作的一種“開關(guān)”。一般情況下，場效應(yīng)管的柵極與控制單元的引腳連接，根據(jù)控制單元的輸出信號來執(zhí)行通斷動作。但是場效應(yīng)管通斷的變化速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比繼電器快，一秒鐘可以切換上萬次通斷，能夠快速響應(yīng)汽車的工況變化。技能訓(xùn)練：一、技能訓(xùn)練項(xiàng)目本次的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目為場效應(yīng)管原理實(shí)訓(xùn)板的實(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）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)備場效應(yīng)管原理實(shí)訓(xùn)板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、連接導(dǎo)線、直流電流表、直流電壓表實(shí)施步驟實(shí)訓(xùn)一場效應(yīng)管原理實(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、識讀電路圖4、電路搭建及驗(yàn)證（1）探究電壓Vgs變化過程中，電壓Vgs與電流值Ig的變化情況。（2）探究電壓Vgs變化過程中，電壓Vgs與電流值Id的變化情況。（3）探究電壓Vgs變化過程中，電壓Vgs與電壓值Vds的變化情況。實(shí)訓(xùn)二：汽車電磁閥原理實(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、識讀電路圖4、電路搭建及驗(yàn)證（1）探究場效應(yīng)管的開關(guān)特性。（2）探究G極的信號頻率與場效應(yīng)管通斷頻率的關(guān)系。五、安全和紀(jì)律要求1、穿好工作服、講究儀容儀表2、服從安排，遵守紀(jì)律，講究秩序3、不允許擅自亂動設(shè)備知識考察：談?wù)勀銓鲂?yīng)管結(jié)構(gòu)原理的理解？課堂練習(xí)與講評1、教師根據(jù)授課情況分配練習(xí)任務(wù)2、講評作業(yè)與預(yù)習(xí)1、作業(yè)：教師根據(jù)授課情況自定2、預(yù)習(xí)：搜集IGBT的原理與應(yīng)用相關(guān)資料了解課程要求，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場效應(yīng)管