项目教学法案例初识二极管.doc

项目教学法案例：初识二极管教学目标：由浅入深逐步认识二极管的外形特点和工作特点教学准备：1、知识和技能的准备：对半导体材料的导电性能有一定的感性认识，能熟练使用指针式万用表和数字式万用表2、学生分组的准备每四人一个小组，但至少保证有一名知识和技能达到要求的学生。3、实验器材的准备小组实验器材的准备：不同外观的常见小功率二极管各四只、1K，100电阻各一只、信号灯一个、开关一个、万用表两块、可调稳压电源一台、导线若干老师另加电路展示牌一块、示波器一台、交流信号发生器一台教学过程设计：环节一：从外观上认识二极管。1、给每组学生发不同外观的常用小功率二极管各两只，仔细观察其外形以及外壳上的的符号标记，每组派一个代表回答自己看到的现象，记录在黑板上。2、提问：为什么这些元件叫二极管，通过外表上的标记是否感觉到二极管的两个引脚可能有所不同。3、每组派一的代表到黑板上画出二极管的符号，并标注二极管的极性，考察学生通过看书后，对符号的认识和记忆是否完整。4、讲解外壳上标记的意义： (a)观察外壳上的色环。有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。 (b)观察外壳上的的符号标记。通常在二极管的外壳上标有二极管的符号，带有三角形箭头的一端为正极，另一端是负极。（c）观察外壳上的色点。在点接触二极管的外壳上，通常标有极性色点(白色或红色)。一般标有色点的一端即为正极。5、请学生归纳通过标记识别极性的方法，注意有的二极管上标有色环，带色环的一端则为负极。这与前两种不一样。环节二、通过老师的演示实验逐步认识二极管的单向导电性。1、连接一个基本电路如图1，合上开关，调节电源大小，使信号灯正常发光，反复断开合上开关，灯亮灯灭。 图1 图22、将开关换成二极管如图2，改变二极管的接法，发现灯也亮也灭，并且亮度不变。反复改变几次，引导学生发现二极管的开关特性，并且“开关”的状态取决于二极管的接法。3、二极管的接法不变，改变电源的极性，发现灯也会亮会灭，并且亮度不变。反复改变几次，引导学生发现二极管只允许电流从一个方向流,即单向导电性；找出二极管允许电流通过的方向，二极管符号里三角形箭头所指的方向即允许电流通过的方向。4、将直流电源换成交流电源，用示波器观察二极管的输入输出波形，欣赏二极管的神奇作用利用二极管的单向导电性可将交流电变成脉动直流电。环节三、通过小组亲自分阶段测量伏安特性曲线，更清楚更全面地认识二极管在电路中的工作特点。1、接电路如图3，将电源电压从0缓慢升高，每次升高0.2伏获0.1伏，用万用表的最小量程观察并记录二极管回路的电流变化。提问：是不是只要给二极管加正向电压就一定能导通呢？引导发现：只有当电源电压升高到某个特定值时（记录该值，即二极管的开启电压），电流表才有读数，电路才导通，说明二极管的导通需要一定的正向电压，约_伏（_管）。 图3 图42、接电路如图4，再次将电源电压从0逐渐升高，每次升高0.5伏，测量测量二极管两端的电压。提问：随着电源电压的均匀升高，二极管所分得的电压也会均匀升高吗？引导发现：二极管的电压升高到一定值后，电流继续变化，但电压变化越来越很小，基本稳定在一个值上（记录该值，即二极管的导通压降）。说明二极管导通后将处于一个相对稳定的状态，此时受电源电压，受流过二极管电流的波动影响很小。3、 继续升高电源电压，直到二极管发热烧坏。说明当流过二极管的电流过大时，二极管会因严重发热而烧坏，所以每个二极管都标有一个额定电流二极管长期正常工作允许通过的最大电流。在选用二极管时，要选用其额定电流大于二极管正常工作时可能出现的最大电流。4、 将击穿的二极管再次接入到图2电路中，改变二极管的接法，灯都亮，或者都不亮，说明二极管被击穿后不再具有单向导电性。补充说明：特殊用途的二极管除外，如稳压二极管。5、 更换另一只完好的二极管，改变电源方向，使二极管承受反向电压，并从0逐渐升高电压，测量二极管回路的电流。发现二极管承受反向电压时电路不导通。6、继续加大反向电压直到二极管发热烧坏。说明二极管能承受的反向电压也是有限的。导出二极管的额定电压二极管能够承受的最大反向电压，所以在选择二极管时，二极管的额定电压一定要大于二极管正常工作时可能出现的最大峰值电压。比如当二极管承受的是正弦交流电时，交流电的最大值就是二极管可能承受的最大反向电压，所选二极管的额定电压一定要大于该交流电压的最大值。环节四：项目评价1、小组总结和评价：讨论通过本次活动，对二极管有了哪些方面的认识，还存在哪些疑惑，还希望了解哪些方面的内容。由一名组员纪录，整理上述内容写成一份学习总结，并代表本组宣读。2、指导教师面向自己的总结和反思：各个教学环节实施过程中存在哪些问题和困难，如何去解决，提出下次活动的改进意见。3、指导教师面向学生的总结和评价：在黑板上记录各组发言要点，最后总结归纳，并补充完整出本节课的知识要点:（1）要使二极管正向导通，必须保证二极管能获得硅管0.7伏，锗管0.3伏左右的电压；（2）、当二极管处于导通状态时，二极管的压降基本保持在硅管0.7伏，锗管0.3伏左右，此时受电路电源电压，电路电流波动的影响很小，可以近似看作压降为0，相当于开关闭合。(3)、当不能满足二极管导通的条件时，二极管就截止，几乎没有电流通过，相当于开关断开。(4)、选择二极管时，二极管正向导通电流不能大于其额定电流，反向截止时承受的反向电压不能大于其额定电压，否则会被烧坏（特殊二极管除外）。指导教师从正面指出这次活动中各组同学的积极表现，进步同学的进步表现；指出在活动中出现的知识和技能方面的共性问题；针对活动中出现的问题强调或提出相对应的纪律要求，确保下次活动能够更顺利地进行。3、教师点评：本次活动中环节五：布置作业：1、根据元件外形判断二极管的极性。2、利用欧姆表判断二极管的极性和好坏（