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)用課型專業(yè)課課時4教具學具電教 設(shè)施多媒體教室、資源庫、教學目 標知識教學 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訓板、永磁交流發(fā)電機原理實訓板；2. 能通過實訓學習，使用萬用表對二極管進行檢查并區(qū)分正負極。德育滲透 占八、萬事開頭難，做人事事情，從開頭就要做好教學重 點難點重點二極管結(jié)構(gòu)原理特性難點二極管整流原理學法引導(dǎo)講授法、討論法；通過系統(tǒng)介紹引發(fā)學生興趣，給出資料學生獲取信息，然后應(yīng)用所獲信息解決問題教學內(nèi)容更 新、補充、刪 節(jié)增

2、加近年來的新知識及新的開展動態(tài)，刪除過時信息參考資料課后體會教與學互動設(shè)計教師活動內(nèi)容課程介紹：課堂：20%作業(yè)課堂筆記：20%考試：60%學習目標：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訓板、永磁交流發(fā)電機原理實訓板；5. 能通過實訓學習，使用萬用表對二極管進行檢查并區(qū)分正負極。學習任務(wù)描述：車載充電機是指固定安裝在新能源汽車上的充電機，內(nèi)部設(shè)置有整流電 路模塊。由于交流電無法直接對電池進行充電，需要將插座的交流電轉(zhuǎn)換成 為直流電后，再進行升壓，才能給動力電池組進行充電。本實訓通過搭建電

3、路，驗證二極管的單向?qū)ㄐ?，學習整流電路的根本工作 原理及檢測，并通過標準的操作，養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)。知識講授：知識鏈接1:導(dǎo)體的認知導(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 自由移動的帶電粒子稱為載流子，在外電場作用下，載流子作定向運動，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 無法自由移動，而最外層的價電子容易掙脫原子核的束縛而成為自由電子， 當導(dǎo)體兩端加上電壓后，原子核最外層帶負電荷的電子擺脫原子核的約束向 正電壓移動，電子運動方向是由電源負極向電源的正極流動，但約定俗成電 路中電流的方向是從正極流向負極。知識鏈接2:半導(dǎo)體的

4、認知半導(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，每個原子外層有4個電子，如圖2-3-2所示。因為每個原子的外層電子與相鄰原子外層電子形成共價鍵結(jié)構(gòu)， 對電子產(chǎn)生更強大的約束力。所以在半導(dǎo)體兩端接上電壓后，只有局部電子 能逃出共價鍵成為自由電子，冋時在自由電子原來的位置產(chǎn)生一個帶正電荷 的空穴。學生活動內(nèi)容了解課程要求，德育要求，了解課程 定位明確學習目標，確 定學習任務(wù)結(jié)合教材及教師展示的資料理解導(dǎo)體結(jié)合動畫進行講解時間5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘知識鏈接3: N型半導(dǎo)體認知用一種特殊的工藝，向純硅或者純鍺中摻入少量的五價兀素，如磷或砷等，這樣

5、就得到N型的半導(dǎo)體。每摻進去一個五價的元素，其中五個價電子中的四個與硅原子的四個價電子形成共價鍵，剩余的一個就成為了自由電子，摻入的五價元素越多，自由電子的數(shù)量就會越大，從而增加一定的導(dǎo)電能力。總的來說，N型半導(dǎo)體主要是靠電子導(dǎo)電。知識鏈接4: P型半導(dǎo)體認知用一種特殊的工藝向純硅或純鍺中摻入少量二價元素，如硼或鋁等。這樣就能得到P型半導(dǎo)體。在這種半導(dǎo)體當中每摻入一個三價元素，就在三價元素外層的三個價電子與硅元素外層四個價電子中的其中三個形成共價鍵，由于還差一個電子，三價兀素外層只有三個價電子，與鄰近的硅原子形成共價鍵差一個電子，所以就形成一個空穴。知識鏈接5:二極管認知在一塊純硅材料里，將一

6、半摻入三價元素變成P型半導(dǎo)體，將另一半摻入五價元素變成 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，符號為：“ T+ 。知識鏈接6:二極管的正向偏壓電源正極接到二極管的陽極，即P型半導(dǎo)體。電源負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，此時二極管的作用相當于一般的導(dǎo)線。知識鏈接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，使其無法通過 PN結(jié)，因此， 半導(dǎo) 體內(nèi)部無電子穿過 PN結(jié)。此時二極管相當于絕緣體。技能訓練：一、技能訓練工程本次的實訓工程為極管導(dǎo)通性及半波整流電路實訓和二極管全波整流原理實 訓。二、實訓組織1、6-7人一組2、實習、學習指導(dǎo)教師分工通過動畫講解通過動畫講解通過動畫講解通過動畫講解通過動畫講解5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘5分鐘教師負責實訓室進行操作示范，指導(dǎo)完成相關(guān)學習任務(wù)三、使用設(shè)備二極管整流器實訓板、三通道示波表及信號源、永磁交流發(fā)電機原理實訓板、可調(diào)電壓鋰電池模塊、連接導(dǎo)線。四、實施步驟實訓一：二極管導(dǎo)通性及半波整流電路實訓1、實訓積木板的認知2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證教師示范、指導(dǎo)學生分組操作2課時1 使用萬用表檢測二極管 1N40012探究二極管的整流作用。實訓二：二極管全波整流原理實訓1、實訓積木板的認知教師對學生實訓進行總結(jié)2、實訓設(shè)備檢查與準備3、識讀電路圖4、電路搭建及驗證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、平安和紀律要求1、穿好工作服、講究儀容儀表2、服從安排，遵守紀律，講究秩序3、不允許擅自亂