二極管整流電路實驗教學(xué)例談

電子技術(shù)基礎(chǔ)是電氣專業(yè)的必修課。因為本課程非常抽象，學(xué)生難于接受。例如，二極管整流電路的教學(xué)目的是:使學(xué)生掌握(1)半波整流電路和橋式整流電路的電路形式;(2)整流前后的電壓波形;(3)整流前的交流電壓的有效值U2與負(fù)載電壓有效值V0之間的關(guān)系(半波整流電路V0=0.45U2);(4)二極管承受的最高反向電壓(半波整流電路Vrm=U2;(5)流過二極管的電流值與流過負(fù)載的電流值的關(guān)系(半波整流電路IV=IL)。以上知識點的傳授如果按照傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行，完全靠教師的講解分析和煩瑣的理論推導(dǎo)實現(xiàn)。學(xué)生理解起來非常困難。我在使用實驗教學(xué)方法講授二極管整流電路時按以下方法實現(xiàn)。

一、器材準(zhǔn)備

我準(zhǔn)備一塊自制的演示版。該演示版上安裝有整流變壓器一臺、整流二極(1N4007四只)、小燈泡一只(用小燈泡做負(fù)載電阻使實驗的直觀性更強(qiáng))、接線端子(每個元件的兩端都裝有接線端子)。另外準(zhǔn)備導(dǎo)線若干條、電壓表兩塊、電流表兩塊、示波器一臺。

二、授課過程

第一步:畫原理圖認(rèn)識元件

在上課時我先在黑板上畫出半波整流電路的原理圖，然后我讓學(xué)生認(rèn)原理圖中的元件分別是什么(學(xué)生能很快回答出原理圖中的原件名稱:二極管、變壓器、小燈泡)，接下來我讓學(xué)生在演示版中找出這三個實物原件分別與原理圖中的元件符號對應(yīng)。

第二步:依照原理圖在演示版上連線

首先，由教師先分析原理圖中三元件之間是如何連接的(串聯(lián))，然后找學(xué)生按照串聯(lián)的方式在演示版上連接導(dǎo)線(這又培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，真正做到了做中學(xué)，學(xué)中做)。第一個學(xué)習(xí)目標(biāo)完成。

第三步:測量波形

教師接通電源，這時小燈泡發(fā)光，用示波器測出半波整流電路輸入端的電壓波形。教師將測出波形畫在黑板上，學(xué)生認(rèn)真觀察并將測出的波形畫到筆記本上。再用示波器測出半波整流電路負(fù)載端的電壓波形，教師將負(fù)載電壓波形畫在黑板上，學(xué)生認(rèn)真觀察并將測出的負(fù)載電壓波形畫到筆記本上，比較輸入電壓與輸出電壓的波形關(guān)系。這樣沒有抽象的分析而是通過直觀的波形顯示，將第二個學(xué)習(xí)目標(biāo)完成。

第四步:測量輸入端電壓U2與負(fù)載電壓Vo

由學(xué)生按照測量電壓的方法將兩塊電壓表(分清直流與交流)接入電路中，然后讀數(shù)。比較輸入電壓U2與負(fù)載電壓V0的測量值，得到V0=0.45U2的關(guān)系。就這樣沒有通過煩瑣的理論推導(dǎo)就將第三個學(xué)習(xí)目標(biāo)完成。

第五步:用示波器測量二極管承受的最高反向電壓

將示波器接入電路中，測出二極管承受的反向電壓的峰值，學(xué)生讀數(shù)，從而得出Vrm=U2。第四個教學(xué)目標(biāo)完成。

第六步:測量輸出電流IL和流過二極管的電流IV的值并比較，得到二者之間的關(guān)系

由學(xué)生按照測量電流的方法將兩塊電流表接入電路中，然后讀數(shù)。比較負(fù)載IL與流過二極管的電流IV，通過比較得到IL=IV的關(guān)系。第五個學(xué)習(xí)目標(biāo)完成。

總之，實驗教學(xué)的方法有很強(qiáng)的直觀性，有很濃的趣味性，它可以充分調(diào)動中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

(唐山市豐南區(qū)職教中心)