模拟电子技术项目化教案

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1、教学设计方案教授题目电源指示电路的制作教材模拟电子技术项目化教程讲授学时1课时教学院系任课教师教学目标知识目标1.掌握二极管的单向导电性、伏安特性、主要参数2.理解单相半波整流电路的工作原理能力目标：1.能分析单相半波整流电路的工作原理2.能正确选用整流二极管，并对二极管质量进行检测。3.能对电源指示电路进行装配、调试和检测情感目标：引导学生学习，激发学生的学习兴趣，培养学生学习情感和持久的学习兴趣。教学重点二极管的单向导电性、伏安特性，单相半波整流电路的工作原理教学难点二极管的主要参数，单相半波整流电路的电压、电流计算教学设计思路本次课以任务需求为引领，引起学生的求知欲望，分组讨论学习基本知

2、识点，集中讨论学习重点内容，分组完成任务，攻克难点内容，得出解决方法，引导学生操作验证，理论指导与实践操作交叉进行。教师努力做到引导学生思考，激发学生学习兴趣，利用项目教学、多媒体投影、演示教学等多种教学手段，解决巡回指导不便的困难。同时为学生营造一个自主学习的课堂氛围，培养他们创新精神和相互协作的能力。教材分析本教材从任务需求分析入手，确定知识目标和能力目标，以做项目为主线，相关知识为支撑，便于学生在“学中做，做中学”，有利于学生掌握知识、形成技能、提高能力。学情分析大一下学期学生已经掌握了电工技术相关知识，能够进行电路分析，使用电子仪表测量特征参数，但元件的结构和工作原理认识不够深刻，还需

3、巩固强化。针对专科学生普遍基础较差，在授课时应采用任务驱动和基于工作过程导向，发挥学生的主观能动性，让学生主动地去思考、去探求；尽可能地多利用多媒体、教具、实物，采用讲、练结合，帮助学生建立理论与实际相结合的思维模式，使其真正掌握操作技能并可以活学活用。教法与学法分析项目教学法、启发式教学、演示教学法模仿学习法、合作学习法、归纳总结学习法教学场地布置教学准备1计算机一台，多媒体投影仪一台。2操作台、电烙铁+焊台、电源插座、万用表，电源指示电路元器件、镊子、剪线钳。 3课堂练习项目任务书。教学流程（教学流程图见附表）（一）组织教学情景导入任务（2分钟）考勤、填写教学日志，调节课堂气氛，调动学生主

4、动参与课堂，创造和谐活泼课堂，做好接受新知识的准备工作。作用：激发学习兴趣教法：与日常应用相关的场景，让学生清楚学习本课的目的和意义。教师创设情景：有一个手机充电器，不能正常充电，需要确定它是否能正常工作，及电源是否有电？ 情景道具：手机充电器、发光二极管、万用表（二）自主学习阶段（6分钟）检查预习作业作用：学生感知教学重点，初步实现知识目标学法：归纳、总结学生分组收集资料：（4分钟）（略读教材内容P7-11，不讲，学生自学）1.半导体二极管的几种常见结构及其应用场合在PN结上加上引线和封装，就成为一个二极管。二极管按结构分为点接触型、面接触型和平面型三大类。点接触型二极管PN结面积小，结电容

5、小，常用于检波和变频等高频电路。面接触型二极管PN结面积大，结电容大，用于工频大电流整流电路。平面型二极管PN结面积可大可小，PN结面积大的，主要用于功率整流；结面积小的可作为数字脉冲电路中的开关管。2.二极管的分类按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、肖特基二极管、发光二极管、硅功率开关二极管、旋转二极管等。发光二极管发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为

6、指示灯，或者组成文字或数字显示。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。因化学性质又分有机发光二极管OLED和无机发光二极管LED。3.二极管单向导电性4.发光二极管极性判别用指针式万用表R10k档，测量发光二极管的正、反向电阻值。正常时，正向电阻值（黑表笔接正极时）约为几十至200k，反向电阻值为（无穷大）。在测量正向电阻值时，较高灵敏度的发光二极管，管内会发微光。若用万用表R1k档测量发光二极管的正、反向电阻值，则会发现其正、反向电阻值均接近（无穷大），这是因为发光二极管的正向压降约在2V左右（部分发光二极管压降在3V左右，如白色发光二极管等），而万

7、用表R1k档内电池的电压值为1.5V，故不能使发光二极管正向导通。普通半导体二极管的简易测试1）二极管极性判别将万用表拨在R100或R1K电阻挡上，两支表笔分别接触二极管的两个电极测其阻值，记下此时的阻值。两支表笔调换，再测一次阻值。两次测量中，阻值小的那一次，测出的是二极管的正向电阻，黑表笔接触的是二极管的正极，红表笔接触的是二极管的负极。测量一般小功率二极管的正、反向电阻，不宜使用R1和R10K挡；前者通过二极管的正向电流较大，可能烧毁管子；后者加在二极两端的反电压太高，易将管子击穿。2）二极管的性能测量二极管性能鉴别的最简单方法是用万用表测其正、反向电阻值，阻值相差越大，说明它的单向导电

8、性能越好。对于检波二极管或锗小功率二极管，使用R100挡，其正向电阻约为1001000之间；对于硅管，约为几百欧姆到几千欧姆之间。反向电阻，不论是锗管还是硅管，一般都在几百千欧以上，而且硅管比锗管大。对于小功率二极管一般选用R100或R1K挡；中、大功率二极管一般选用R1或R10挡。发光二极管用R10K测基正、反向阻值，当正向电阻小于50K，反向电阻大于200K时均为正常。测量时，若二极管的正、反向电阻为无穷大，即表针不动时，说明基内部断路；反之，若其正反向电阻近似为0时，说明其内部有短路故障；如果二极管的正、反向电阻值相差太小，说明其性能变坏或失效。学生小组代表汇报总结：（2分钟）计入小组平

9、日课堂评价成绩1.半导体二极管的结构和类型？发光二极管为什么发不同颜色的光？2.二极管的特殊性质？3.二极管的极性测试方法？4.用万用表测量发光二极管极性？（三）集中学习阶段（15分钟）作用：突出教学重点，为攻克教学难点铺垫教法：项目教学、启发教学学法：模仿学习、合作学习、总结归纳重点分析（15分钟）：项目：电源指示电路项目相关知识1.半导体二极管的伏安特性（5分钟）半导体二极管的伏安特性曲线，处于第一象限的是正向伏安特性曲线，处于第三象限的是反向伏安特性曲线。1）正向特性：当V0，即处于正向特性区域。正向区又分为两段：当0VUon时，正向电流为零，Uon称为死区电压或开启电压。当VUon时，

10、开始出现正向电流，并按指数规律增长。2）反向特性：当V0时，即处于反向特性区域。反向区也分两个区域：当VBRV0时，反向电流很小，且基本不随反向电压的变化而变化，此时的反向电流也称反向饱和电流IS。当VVBR时，反向电流急剧增加，VBR称为反向击穿电压。从击穿的机理上看，硅二极管若|VBR|7 V时，主要是雪崩击穿；若VBR4 V则主要是齐纳击穿，当在4 V7 V之间两种击穿都有，有可能获得零温度系数点。2温度对二极管伏安特性的影响（2分钟）温度对二极管的性能有较大的影响，温度升高时，反向电流将呈指数规律增加，硅二极管温度每增加8，反向电流将约增加一倍；锗二极管温度每增加12，反向电流大约增加

11、一倍。另外，温度升高时，二极管的正向压降将减小，每增加1，正向压降UD大约减小2mV，即具有负的温度系数。3二极管的主要参数（3分钟）1）最大整流电流IM：二极管长期工作允许通过的最大正向电流。在规定的散热条件下，二极管正向平均电流若超过此值，则会因结温过高而烧坏。2）最高反向工作电压UBR：二极管工作时允许外加的最大反向电压。若超过此值，则二极管可能因反向击穿而损坏。一般取UBR值的一半。3）反向饱和电流IR：二极管未击穿时的反向电流。对温度敏感。IR越小，则二极管的单向导电性越好。4）最高工作频率fM：二极管正常工作的上限频率。若超过此值，会因结电容的作用而影响其单向导电性。4单相半波整流

12、电路（5分钟）半波整流电路：半波整流是一种利用二极管的单向导通特性来进行整流的常见电路，除去半周、剩下半周的整流方法，叫半波整流。作用是将交流电转换为直流电，也就是整流。IO=UORL=0.45U2RL整流二极管要求：最大整流电流大于负载电流最高反向工作电压大于峰值适用范围 ：小电流、小功率且对脉冲要求不高的场合。（四）分组完成任务阶段（15-20分钟）作用：突破教学难点，学生对知识从掌握到运用，突破畏难心理，培养观察力，培养学习兴趣。教法：项目教学、启发教学学法：模仿学习、合作学习、总结归纳测试电源指示电路降压变压器220V/17V、整流二极管IN4001/IN4007、红色发光二极管LED

13、、金属膜电阻器6.2k,1/4W，万能板一块1.电路装配2.安装工艺讲解电阻器、整流二极管卧式安装，发光二极管立式安装，所有焊点直脚焊。3.电路测试用万用表交流电压50V档测量变压器副边交流输入电压，用万用表直流电压50V档测量整流输出电压，用万用表直流电压10V档测量发光二极管两端电压，填入课本表1-94.讨论理论值与测试值误差，根据分析结果计入课堂评价成绩。（五）总结回顾（3分钟）作用：突出强调重点难点，明确学习要求二极管单向导电性、伏安特性曲线（会背会画会分析）重点单相半波整流电路（会计算）难点（六）作业练习（2分钟）作用：巩固学习内容，为下次课学习铺垫，引导学生自主学习习惯。课本P67

14、习题1.5根据电路图，判断电路输出电压值。课后通读课本P21-22预习下次课内容：单相桥式整流电路教学评价平日课堂教学评价成绩构成（一）自主学习内容评价50%（二）项目完成内容评价50%教学设计特色从教学方法上采用项目化教学，帮助学习完成理论知识到实践运用的转化，有助于学生克服畏难心理，培养学习兴趣。从评价方法上采用自主学习内容评价和项目完成内容评价方式。对较容易掌握的知识点强调自主学习，既空出课堂时间进行项目教学，又培养学生自主学习习惯。常见电源指示电路教学流程图：完成项目15-20分钟（攻克难点）学生分组完成项目项目内容测试（课堂教学评价）总结回顾3分钟（回顾重点、难点）学生分组收集资料学生小组代表汇报总结（自主学习评价）集中学习15分钟（强调重点）自主学习6-7分钟（感知重点）情景任务导入项目2分钟（激发兴趣）