学生电源使用教学设计

教学设计题目低压交直流电源J1202学院数理与信息工程学院班级物理111班学号姓名指导教师低压交直流电源J1202教学设计前期分析1、器材分析J1202学生电源是一种在实验室,与电网连接,把高电压转换成低电压,改变频率的一种设备。我国家庭用电的电压为220V,频率为50-60赫兹,对于实验不适用。学生电源把它降到2V,4V等,最高能达到20V,并且能把交流电变成直流电。无论从学生发展还是环境保护节约能源，在实验中用学生电源代替干电磁已经是不可阻挡的趋势。2、学情分析本次教学面对的是即将走入中学物理课堂的物理类大三师范生，他们已经学过电磁学，模拟电子技术，数字电子技术等，对电学知识已经有较深的了解。但是对于中学实际物理教具的了解和使用还存在一定的空白区，而低压交直流电源J1202在高中物理实验教学中经常要使用到，对其深入的认识，掌握正确的使用方法是上好相关实验课的基础。同时掌握其原理，会进行简单的维修对其自身教学能力的提高也有很大帮助。3、重点难点教学重点：（1）学生电源的使用和注意事项（2）学生电源在中学物理实验当中的应用。教学难点：学生电源的原理及其结构。4、教学方法利用简单探究、层层递推、讲解的方法二、学习新知，开始探究过程。1、内部结构教师拆开学生电源，简要介绍学生电源内部结构。低压交直流电路、低压交直流输出过载保护电路和直流稳压电路三部分介绍。仔细观察认真听讲2、原理教师画出电路原理图，先有同学小组为单位自由讨论该电路，分析其各部分作用。接下来教师介绍电路分析其三部分的原理：低压交直流电路：由电源变压器B的次级绕组3～10端形成抽头分压，通过开关S2转换连接，获得2～16V每隔2V一挡共8挡的低压交流电压，直接由低压交流接线柱输出。上述各档交流电压经过变压器次级绕组11～12端加以补偿后由桥式整流电路D5～8整流形成脉动直流电压，由低压直流接线柱输出。调节S2，可获得2～16V每隔2V一挡的直流电压。2、低压交直流输出过载保护电路：主要由干簧管J2和继电器J1等组成，由发光二极管ZD2进行过载指示。12V次级绕组13～14端的交流电经D1～D4桥式整流后为继电器J1和发光二极管ZD2提供工作电压。当交直流输出电流小于2A时，J1a闭合，主回路导通，保证正常输出，J1b与J2a都断开，过载指示发光二极管不发光。当交直流输出电流超过额定值2A时，流过干簧管绕组J2的电流使干簧管内触点J2a闭合，过载指示发光二极管ZD2两端有电压而发光，继电器J1有电流通过，从而引起常闭触点J1a断开，常开触点J1b闭合，主回路被切断，即保护电路动作。J1b的闭合使继电器自锁，保持ZD2发光指示过载，而不会因主回路断电时触点J2。断开而导致J1和ZD2没有电流通过。过载或短路故障排除后，必须切断主机电源再重新开机才能使继电器J1脱离自锁状态，恢复为正常供电状态。3、直流稳压电路：由变压器次级绕组13～14端输出的12V交流电压经桥式整流电路D1～D4整流和电容器C2滤波后得到平均值为15V左右的直流电压，输入三端固定集成稳压器IC1（M7806），从其输出端输出稳定的6V直流电压。M7806内部有自动限流功能，不需另设输出过载保护电路。界面操作介绍向同学展示仪器，介绍仪器表面按钮及其用，1．交流低压输出：将负载与面板上标有“交流输出”的两接线柱连接。输出电压的标称值等于各向上扳的开关所示的电压之和。2．直流电压输出：将负载与面板上标有“直流输出”的两接线柱连接。（注意，正负极不要接反。）3．交、直流输出可单独使用，也可同时使用，有过载指示。交直流输出额定电流2安，当输出电流达到2安时，过载指示灯S2亮，随着负载电流的进一步增加，指示灯亮度增大，当负载电流增大到3安，低压保险丝B2自行熔断。4、使用注意事项介绍教师“我们的仪器使用总是有注意事项，我们这个低压交流电源依据其结构和原理它应该会有哪些注意事项呢？”（引发同学思考）在教师引导同学讨论之后，教师依据实验仪器逐步介绍一下几点注意事项：1．本电源交流、直流、稳压可同时使用。但总功率不得超过28伏安。2．高压保险丝和低压保险丝熔断的主要原因是输出过载或短路，使用时一定要注意。开启电源开关，指示灯亮而无交流输出，应先检查，低压保险丝是否完好。4．使用一段时间后，如出现故障，应首先检查调整管、稳压管和电解电容是否完好。5．使用时，为了减少各开关触点的烧损，应先把电压选择纽子开关放在相应的位置，再开启电源开关；使用完毕，应先关闭电源开关，再把其他开关都扳到“关”的位置，以备下次使用。思考讨论，认真听讲和教师一起分析其注意事项