二极管原理与应用

1、课题章节任务3二极管原理与应用课型专业课课时4教具学具电教 设施多媒体教室、资源库、教学目 标知识教学 占 八、1. 知道什么是导体和半导体；2. 能理解二极管的工作原理，区分正向反向偏置；3. 能理解二极管整流的工作原理。能力培养 占八、1. 能够正确使用二极管整流器实训板、永磁交流发电机原理实训板；2. 能通过实训学习，使用万用表对二极管进行检查并区分正负极。德育渗透 占八、万事开头难，做人事事情，从开头就要做好教学重 点难点重点二极管结构原理特性难点二极管整流原理学法引导讲授法、讨论法；通过系统介绍引发学生兴趣，给出资料学生获取信息，然后应用所获信息解决问题教学内容更 新、补充、删 节增

2、加近年来的新知识及新的开展动态，删除过时信息参考资料课后体会教与学互动设计教师活动内容课程介绍：课堂：20%作业课堂笔记：20%考试：60%学习目标：1. 知道什么是导体和半导体；2. 能理解二极管的工作原理，区分正向反向偏置；3. 能理解二极管整流的工作原理。4. 能够正确使用二极管整流器实训板、永磁交流发电机原理实训板；5. 能通过实训学习，使用万用表对二极管进行检查并区分正负极。学习任务描述：车载充电机是指固定安装在新能源汽车上的充电机，内部设置有整流电 路模块。由于交流电无法直接对电池进行充电，需要将插座的交流电转换成 为直流电后，再进行升压，才能给动力电池组进行充电。本实训通过搭建电

3、路，验证二极管的单向导通性，学习整流电路的根本工作 原理及检测，并通过标准的操作，养成良好的职业素养。知识讲授：知识链接1:导体的认知导体是指电路中电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大里可 自由移动的带电粒子称为载流子，在外电场作用下，载流子作定向运动，形 成明显的电流。导体一般是各种金属材料，金属原子由原子核和核外电子组成。原子核 无法自由移动，而最外层的价电子容易挣脱原子核的束缚而成为自由电子， 当导体两端加上电压后，原子核最外层带负电荷的电子摆脱原子核的约束向 正电压移动，电子运动方向是由电源负极向电源的正极流动，但约定俗成电 路中电流的方向是从正极流向负极。知识链接2:半导体的

4、认知半导体是指导电性介于导体与绝缘体之间的材料，如硅或者锗等。半导体材料中的原子有规律的在空间中排列，每个原子外层有4个电子，如图2-3-2所示。因为每个原子的外层电子与相邻原子外层电子形成共价键结构， 对电子产生更强大的约束力。所以在半导体两端接上电压后，只有局部电子 能逃出共价键成为自由电子，冋时在自由电子原来的位置产生一个带正电荷 的空穴。学生活动内容了解课程要求，德育要求，了解课程 定位明确学习目标，确 定学习任务结合教材及教师展示的资料理解导体结合动画进行讲解时间5分钟5分钟5分钟5分钟知识链接3: N型半导体认知用一种特殊的工艺，向纯硅或者纯锗中掺入少量的五价兀素，如磷或砷等，这样

5、就得到N型的半导体。每掺进去一个五价的元素，其中五个价电子中的四个与硅原子的四个价电子形成共价键，剩余的一个就成为了自由电子，掺入的五价元素越多，自由电子的数量就会越大，从而增加一定的导电能力。总的来说，N型半导体主要是靠电子导电。知识链接4: P型半导体认知用一种特殊的工艺向纯硅或纯锗中掺入少量二价元素，如硼或铝等。这样就能得到P型半导体。在这种半导体当中每掺入一个三价元素，就在三价元素外层的三个价电子与硅元素外层四个价电子中的其中三个形成共价键，由于还差一个电子，三价兀素外层只有三个价电子，与邻近的硅原子形成共价键差一个电子，所以就形成一个空穴。知识链接5:二极管认知在一块纯硅材料里，将一

6、半掺入三价元素变成P型半导体，将另一半掺入五价元素变成 N型半导体，在P型和N型材料的交界处，便形成 PN结，将P型与 N型半导体材料结合，即为二极管兀件，符号为：“ T+ 。知识链接6:二极管的正向偏压电源正极接到二极管的阳极，即P型半导体。电源负极接到二极管的阴极，即N型半导体。由于同性相斥，电源的负极向N型区输入大量电子，迫使 N型区内部电子穿过PN结，大量自由电子首先与 P型区内的空穴“中和，然后多余的电 子流回 到电源正极，形成电子流，此时二极管的作用相当于一般的导线。知识链接7:二极管的反向偏压将电源正极接到二极管的阴极，即N型半导体区。将电源负极接到二极管的正极，即P型半导体区。

7、由于异性相吸，电源正极吸引 N型区的自由电子，使其无法通过 PN结，因此， 半导 体内部无电子穿过 PN结。此时二极管相当于绝缘体。技能训练：一、技能训练工程本次的实训工程为极管导通性及半波整流电路实训和二极管全波整流原理实 训。二、实训组织1、6-7人一组2、实习、学习指导教师分工通过动画讲解通过动画讲解通过动画讲解通过动画讲解通过动画讲解5分钟5分钟5分钟5分钟5分钟教师负责实训室进行操作示范，指导完成相关学习任务三、使用设备二极管整流器实训板、三通道示波表及信号源、永磁交流发电机原理实训板、可调电压锂电池模块、连接导线。四、实施步骤实训一：二极管导通性及半波整流电路实训1、实训积木板的认知2、实训设备检查与准备3、识读电路图4、电路搭建及验证教师示范、指导学生分组操作2课时1 使用万用表检测二极管 1N40012探究二极管的整流作用。实训二：二极管全波整流原理实训1、实训积木板的认知教师对学生实训进行总结2、实训设备检查与准备3、识读电路图4、电路搭建及验证1 比拟输入端与输出端电压波形，探究整流电路的作用。2探究整流电路输入端与输出端的关系。五、平安和纪律要求1、穿好工作服、讲究仪容仪表2、服从安排，遵守纪律，讲究秩序3、不允许擅自乱