項目教學(xué)法案例初識二極管

1、項目教學(xué)法實踐：二極管的學(xué)習(xí)教學(xué)目標(biāo)：由淺入深逐步認(rèn)識二極管的外形特點和工作特點教學(xué)準(zhǔn)備：1、知識和技能的準(zhǔn)備：對半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有一定的感性認(rèn)識，能熟練使用指針式萬用表和數(shù)字式萬用表2、學(xué)生分組的準(zhǔn)備每四人一個小組，但至少保證有一名知識和技能達(dá)到要求的學(xué)生。3、實驗器材的準(zhǔn)備小組實驗器材的準(zhǔn)備：不同外觀的常見小功率二極管各四只、1K，100電阻各一只、信號燈一個、開關(guān)一個、萬用表兩塊、可調(diào)穩(wěn)壓電源一臺、導(dǎo)線若干老師另加電路展示牌一塊、示波器一臺、交流信號發(fā)生器一臺教學(xué)過程設(shè)計：環(huán)節(jié)一：從外觀上認(rèn)識二極管。1、給每組學(xué)生發(fā)不同外觀的常用小功率二極管各兩只，仔細(xì)觀察其外形以及外殼上的的符號標(biāo)

2、記，每組派一個代表回答自己看到的現(xiàn)象，記錄在黑板上。2、提問：為什么這些元件叫二極管，通過外表上的標(biāo)記是否感覺到二極管的兩個引腳可能有所不同。3、每組派一的代表到黑板上畫出二極管的符號，并標(biāo)注二極管的極性，考察學(xué)生通過看書后，對符號的認(rèn)識和記憶是否完整。4、講解外殼上標(biāo)記的意義： (a)觀察外殼上的色環(huán)。有的二極管上標(biāo)有色環(huán)，帶色環(huán)的一端則為負(fù)極。  (b)觀察外殼上的的符號標(biāo)記。通常在二極管的外殼上標(biāo)有二極管的符號，帶有三角形箭頭的一端為正極，另一端是負(fù)極。1 / 7（c）觀察外殼上的色點。在點接觸二極管的外殼上，通常標(biāo)有極性色點(白色或紅色)。一般標(biāo)有色點的一端即為正極。5、請學(xué)

3、生歸納通過標(biāo)記識別極性的方法，注意有的二極管上標(biāo)有色環(huán)，帶色環(huán)的一端則為負(fù)極。這與前兩種不一樣。環(huán)節(jié)二、通過老師的演示實驗逐步認(rèn)識二極管的單向?qū)щ娦浴?、連接一個基本電路如圖1，合上開關(guān)，調(diào)節(jié)電源大小，使信號燈正常發(fā)光，反復(fù)斷開合上開關(guān)，燈亮燈滅。 圖1 圖22、將開關(guān)換成二極管如圖2，改變二極管的接法，發(fā)現(xiàn)燈也亮也滅，并且亮度不變。反復(fù)改變幾次，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)二極管的開關(guān)特性，并且“開關(guān)”的狀態(tài)取決于二極管的接法。3、二極管的接法不變，改變電源的極性，發(fā)現(xiàn)燈也會亮?xí)纾⑶伊炼炔蛔?。反?fù)改變幾次，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)二極管只允許電流從一個方向流,即單向?qū)щ娦?；找出二極管允許電流通過的方向，二極管符號里

4、三角形箭頭所指的方向即允許電流通過的方向。4、將直流電源換成交流電源，用示波器觀察二極管的輸入輸出波形，欣賞二極管的神奇作用利用二極管的單向?qū)щ娦钥蓪⒔涣麟娮兂擅}動直流電。環(huán)節(jié)三、通過小組親自分階段測量伏安特性曲線，更清楚更全面地認(rèn)識二極管在電路中的工作特點。1、接電路如圖3，將電源電壓從0緩慢升高，每次升高0.2伏獲0.1伏，用萬用表的最小量程觀察并記錄二極管回路的電流變化。提問：是不是只要給二極管加正向電壓就一定能導(dǎo)通呢？引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)：只有當(dāng)電源電壓升高到某個特定值時（記錄該值，即二極管的開啟電壓），電流表才有讀數(shù)，電路才導(dǎo)通，說明二極管的導(dǎo)通需要一定的正向電壓，約_伏（_管）。 圖3 圖42

5、、接電路如圖4，再次將電源電壓從0逐漸升高，每次升高0.5伏，測量測量二極管兩端的電壓。提問：隨著電源電壓的均勻升高，二極管所分得的電壓也會均勻升高嗎？引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)：二極管的電壓升高到一定值后，電流繼續(xù)變化，但電壓變化越來越很小，基本穩(wěn)定在一個值上（記錄該值，即二極管的導(dǎo)通壓降）。說明二極管導(dǎo)通后將處于一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)，此時受電源電壓，受流過二極管電流的波動影響很小。3、 繼續(xù)升高電源電壓，直到二極管發(fā)熱燒壞。說明當(dāng)流過二極管的電流過大時，二極管會因嚴(yán)重發(fā)熱而燒壞，所以每個二極管都標(biāo)有一個額定電流二極管長期正常工作允許通過的最大電流。在選用二極管時，要選用其額定電流大于二極管正常工作時可能出現(xiàn)的

6、最大電流。4、 將擊穿的二極管再次接入到圖2電路中，改變二極管的接法，燈都亮，或者都不亮，說明二極管被擊穿后不再具有單向?qū)щ娦浴Ｑa充說明：特殊用途的二極管除外，如穩(wěn)壓二極管。5、 更換另一只完好的二極管，改變電源方向，使二極管承受反向電壓，并從0逐漸升高電壓，測量二極管回路的電流。發(fā)現(xiàn)二極管承受反向電壓時電路不導(dǎo)通。6、繼續(xù)加大反向電壓直到二極管發(fā)熱燒壞。說明二極管能承受的反向電壓也是有限的。導(dǎo)出二極管的額定電壓二極管能夠承受的最大反向電壓，所以在選擇二極管時，二極管的額定電壓一定要大于二極管正常工作時可能出現(xiàn)的最大峰值電壓。比如當(dāng)二極管承受的是正弦交流電時，交流電的最大值就是二極管可能承受的

7、最大反向電壓，所選二極管的額定電壓一定要大于該交流電壓的最大值。環(huán)節(jié)四：項目評價1、小組總結(jié)和評價：討論通過本次活動，對二極管有了哪些方面的認(rèn)識，還存在哪些疑惑，還希望了解哪些方面的內(nèi)容。由一名組員紀(jì)錄，整理上述內(nèi)容寫成一份學(xué)習(xí)總結(jié)，并代表本組宣讀。2、指導(dǎo)教師面向自己的總結(jié)和反思：各個教學(xué)環(huán)節(jié)實施過程中存在哪些問題和困難，如何去解決，提出下次活動的改進意見。3、指導(dǎo)教師面向?qū)W生的總結(jié)和評價：在黑板上記錄各組發(fā)言要點，最后總結(jié)歸納，并補充完整出本節(jié)課的知識要點:（1）要使二極管正向?qū)ǎ仨毐ＷC二極管能獲得硅管0.7伏，鍺管0.3伏左右的電壓；（2）、當(dāng)二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)時，二極管的壓降基本保

8、持在硅管0.7伏，鍺管0.3伏左右，此時受電路電源電壓，電路電流波動的影響很小，可以近似看作壓降為0，相當(dāng)于開關(guān)閉合。(3)、當(dāng)不能滿足二極管導(dǎo)通的條件時，二極管就截止，幾乎沒有電流通過，相當(dāng)于開關(guān)斷開。(4)、選擇二極管時，二極管正向?qū)娏鞑荒艽笥谄漕~定電流，反向截止時承受的反向電壓不能大于其額定電壓，否則會被燒壞（特殊二極管除外）。指導(dǎo)教師從正面指出這次活動中各組同學(xué)的積極表現(xiàn)，進步同學(xué)的進步表現(xiàn)；指出在活動中出現(xiàn)的知識和技能方面的共性問題；針對活動中出現(xiàn)的問題強調(diào)或提出相對應(yīng)的紀(jì)律要求，確保下次活動能夠更順利地進行。環(huán)節(jié)五：布置作業(yè)：1、根據(jù)元件外形判斷二極管的極性。2、利用歐姆表判斷二極管的極性和好壞（具體方法學(xué)生自己看書）。完成方法：各小組共同研究，共同練習(xí)，組長檢查；檢查方法：下次課上課前