晶体二极管的识别和测试教学设计与反思
[教学目标]认知目标:(1)通过教学使学生认识二极管,识别它的外形,电路符号和代号. ________ (2)理解二极管的单向导电特性技能目标:(1)掌握用万用表测试二极管的好坏与极性.________ (2)在无万用表的情形下学会用其它仪器或仪表测试.情感目标:通过多种直观教学和动手操作,培养学生的学习兴趣和逻辑思维能力[教学重点和难点]重点:1. 单向导电性的理解____ 2.二极管的测试难点:二极管参数的理解(借助伏-安特性曲线)[课型] 新课[教学设想]1.课时安排:一课时2.教学模式选择:讲解-演示模式教具准备:二极管示教板,万用表,多媒体电脑,大屏幕实物投影仪,耳机,干电池,二极管,导线若干教学思路:以循序渐进的原则导入新课,以形象逼真的演示实验说明二极管的外形和单向导电性.借助伏-安特性曲线说明它的用途和参数.运用单向导电性,借助万用表测试二极管的好坏和极性.并能区分二极管与电阻,电容等元件.[教学过程]
引入新课：
导入词:(通过前面几节课的学习,我们已经认识了一些电子元件.下面请同学们看屏幕,这里有一堆电子元件,请同学们将它们归类.)请一学生上台操作. 完成后提问该学生:你是根据什么方法进行归类的 学生回答教师酌情进行总结元件识别 1.外形特征2.表面参数3.仪表检测[新课]看其它栏:这些元件是什么呢 我们今天来认识一下,它们是晶体二极管,是由半导体材料组成的,具有单向导电性.在电路中二极管用符号表示,其中箭头表示二极管导通时流过二极管中的电流方向.箭头一端为正极,另一端为负极.一.外形演示:1.将一堆二极管放在实物投影仪中进行外形特征分析2.示教板中二极管外形认识,伴随介绍二极管的应用(1)检波:利用二极管的单向导电性检出需要的波形.检波电路及波形分析见书P69图4-8,从第一个波形到第二个波形为检波过程.这种二极管适用于高频小电流状态工作,常用的有2AP和2CP系列.在收音机和电视机中用到.(2)整流:利用二极管的单向导电性调整电流的方向,将交流电变为直流电.详细原理下节课介绍.作整流用的二极管适用于低频大电流状态工作,常用的为2CZ2CP31-33及2CL系列.在直流稳压电源中用到.(3)发光:用于电源的指示灯或电路中电流通或断的判断.如速热器的电源指示灯.(4)稳压:详见参考资料(3)中二极管的伏-安特性曲线,它是利用二极管的反向击穿特性而制成的.电路符号与代号的介绍,见书P21图1—12[请同学们识别桌上的几只电子元件]二.二极管的分类和参数介绍师提问:半导体材料有哪些 学生回答:师:二极管根据材料分可分为硅二极管和锗二极管两大类.参数:1.最大正向平均电流:是指管子在满足规定的散热条件下,长期运行时所允许通过的最大正向平均电流,否则会导致二极管烧毁.2.最高反向工作电压:数值上为反向击穿电压的1/2,以避免其击穿而失去单向导电性.3.最高工作频率参数的理解请看参考资料(3)中的伏-安特性曲线(二极管使用过程中的电压,电流,工作频率不能超过这些数值)三.单向导电性分析(看屏幕)定义, 实质, 电路, [演示]:将万用表打至"Ω"挡后,接至二极管的两端.可以看到二极管的正向电阻很小,反向电阻很大;发光二极管一次亮,一次不亮.这就是二极管的单向导电性.四.引入测试我们认识了二极管后,我们如何知道一只二极管是好的还是坏的;它的两个电极哪个为正极,哪个为负极 让我们来测试一下. 测试仪表:万用表的"Ω"挡测试项目:二极管的好坏与管脚极性测试原理与步骤:利用二极管的单向导电性,即二极管正向电阻很小,反向电阻很大的原理,先判定二极管的好坏,再对好的二极管进行极性的判定.二极管的正,反向电阻相差越大越好.将万用表的两表笔分别与二极管的两电极相连,测得一电阻值.然后更换两表笔位置,测得另一电阻值.若两次测得的电阻一个很大,一个很小,则说明该二极管是好的.否则该二极管已坏.对好的二极管,将万用表的两表笔分别与二极管的两电极相连.若测得的电阻很小,说明与黑表笔相连的是二极管的正极,与红表笔相连的是二极管的负极;反之正好相反.测试前要搞清楚两个问题:若二极管坏了,能否测出正负极 万用表打至"Ω"挡时,万用表的正负极与内部电源正负极的关系.请看屏幕:[教师表演测试方法,学生观看][学生实践,教师必要的指导]练习用万用表测试二极管,判别它的极性与好坏,测量正,反向电阻值.(填好实践操作报告)如果没有万用表,只给你一节干电池和一只耳机,又如何判别二极管的正,负极
(请一学生上台画出测试电路图)(先用万用表测试耳机的好坏)(学生跟着教师一起测)[教师酌情对实践进行小结]五.有关二极管的结构请同学们看参考资料(1)和(2)六.课堂小结今天这节课介绍了二极管的一般知识,要求同学们认识二极管的外形,代号和电路符号,了解二极管的结构和分类,理解二极管的主要性能和用途,掌握用万用表测试二极管的好坏与极性.七.布置作业今天的作业是看书,看参考资料,复习本课时内容.思考以下几个问题:请同学们想一下,二极管的4个运用归纳起来说明二极管在电路中起一个什么作用 用二极管可以改进哪些电器的不足 如果没有万用表和耳机,还可以用什么来测试二极管 本课所讲的是直流电,若把交流电通到二极管电路中,结果会怎么样 [板书设计][课后小记]这节课演示鲜明直观,而且能引起学生的注意力,充分调动学生的学习积极性.要特别注意的是:在操作过程中应使学生清楚:万用表打至"Ω"挡时,万用表的正极(红表笔)负极(黑表笔)与内部电源的正负极之间的区别,从而在极性判断时不至于导致错判.二极管的作用和参数利用其伏-安特性曲线进行理解较好,就是应该让学生清楚曲线的来历和曲线中两坐标上电压和电流的绝对数值变化,清楚曲线的变化趋势.至于二极管单向导电性的理解,实际上应说明正向电压和反向电压的概念,即当二极管的正极与电源的正极或电路的高电位端相连,二极管的负极与电源的负极或电路的低电位端相连时,二极管两端加正向电压,此时二极管导通,有电流通过二极管,方向为二极管的正极 负极.反之,二极管两端加反向电压,二极管截止.[设计说明]晶体二极管是一个半导体器件,从学生已有的知识分析,学生没有一点半导体的基础知识.从掌握知识的层次上分析,应先从自然界物质的分类入手,进而讲半导体的材料和结构,再讲半导体的导电性能,再讲杂质半导体,再讲PN结及其单向导电性,再讲二极管的结构.参考资料不能少,否则学生很难理解.只有二极管的测试可以速度讲得快一点,因学生已学会了用万用表测电阻.从教材中看,第五节的内容字数少且一连许多的新名词,如P型,N型,检波,整流等,学生根本不能一下子接受,更不用说理解.而大纲规定晶体二极管的知识必须认识二极管的外形,电路符号和代号,理解它的主要性能和用途,掌握用万用表检测二极管的好坏与极性.因此教学过程必须针对教材和大纲的要求,插入相应的基础知识,与学生已有的知识相衔接,循序渐进地导入新课,以简单直观的演示吸引学生,并同相关学科(物理的电学知识)相联系,介绍二极管的单向导电特性.同时借助伏安特性曲线理解二极管的用途和主要参数,既形象又便于理解.况且参考资料又有利于三极管结构和作用的理解.因此整个教学过程必须加入参考资料.至于教法的选择,主要是考虑这是一节半导体器件的入门课,应以讲解为主,演示为辅的教法.讲解是用于理性知识的传授,而演示则是给学生以感性知识,增强对理性知识的理解,同时可集中学生的注意力,促进大脑兴奋,激发学生的学习兴趣,并可活跃课堂气氛,也提高了学生掌握知识的程度,使学生主动接受新知识.在整个教学过程中,指导学生学知识不能死记硬背,需先理解后记忆,要注意研究规律或借助一定的图或物进行记忆.如二极管外形的识别,可以从几方面入手,①外形特征,②示教板上见过的实物外形,③仪表检测.当然,主要是仪表检测.再如对二极管作用和参数的理解与记忆,若借助二极管的伏安特性曲线就比较容易,否则真是很难理解.更主要的是应理论联系实际,把知识学活,如二极管应用的介绍.整个教学过程是利用循序渐进,理论联系实际和深入浅出的原则展开的.尤其是循序渐进的原则,符合了人的认知规律,也为今后继续学习其他半导体器件打下基础.而理论联系实际的原则,则能加深记忆,巩固知识,促使学生经常去观察周围的电器.周围有些电器坏了,甚至还会产生敢于去修一下的勇气,打消他们对电器的神秘色彩,使他们能将学的知识运用到实践中去,将理论知识学好学活,最终培养他们的创新意识.整个教学过程从时间上看比较紧凑,最终完全达到预计的目标.学生反映较好.课后观看《PN结的形成》动画演示。