2.2 晶体二极管和晶体三极管 教学设计-2023-2024学年高中通用技术粤科版（2019）选择性必修1 电子控制技术

普 通 高 中 教 科 书 《通用技术》选择性必修1 电子控制技术 第二章　电子元器件 第 二 节 晶体二极管和晶体三极管 教学设计 教学背景 党的二十大报告指出，“教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略”。 通用技术是一门与科学技术息息相关的学科。回顾人类的发展历程，从石器时代、青铜时代、蒸汽机时代直到当今的信息时代，技术进步改变着人类的生活和生产方式。我们的生活、工作、生产处处都要用到技术，例如我们手中拿的圆珠笔和钢笔就是多次技术改造的结果，使我们足不出户就可以了解世界的电视机也是技术发明的成果。认识技术、善用技术，已成为现代人必须具备的素质。 教学目标： 知识与技能目标: 1.知道晶体二极管、晶体三极管的结构和类型。 　　2.能识读晶体三极管的特性曲线。 　　3.能够分析晶体二极管基本应用电路。 　　教学内容分析: 本章以电子控制系统的基本组成部分为主线，介绍常用电子元器件及晶体管、模拟电路和数字电路、传感器与继电器。 当我们打开一个电器设备的外盖时，会看到电路板上各种各样的电子元器件——电阻器、电容器、电感器等。这些电子元器件构成了电器设备的核心。本章我们将学习辨别常见的电子元器件，了解它们的焊接方法，识读电子电路图等，为设计、安装和调试电子控制系统打好基础。 学情分析: 　　作为高中生，对生活中的技术产品，依据已有的知识和生活经验有了一定的评价意识和评价标准；在学习过程中，学生也已经理解了技术，只是对这些技术的理解和运用是感性的、不全面的。 教学重难点: 知道晶体二极管、晶体三极管的结构和类型。 能识读晶体三极管的特性曲线。 能够分析晶体二极管基本应用电路。 教学策略: 本节课教学主要由教师通过实物和多媒体手段设置学习情境，并加以引导，让学生在过程中自主探究、自主建构设计原则知识并形成能力。以为主线案例，其他实物和图片为辅线案例，贯穿教学始终。 教学准备: 展示用的图片、其他技术产品、多媒体课件。 　　教学过程: 　　情景倒入: 老师：本节课我们学习《通用技术》选修1第二章电子元器件第 二 节 晶体二极管和晶体三极管。 一、晶体二极管的基本特性及应用 晶体二极管（diode）是一种由半导体材料制成的具有两个电极的器件，简称二极管（图2-14、图2-15）（参见教材P16）。二极管的核心是一个PN结，且有正、负两个端子，正端称为阳极，负端称为阴极，电流只能从阳极向阴极方向移动。 图2-16（参见教材P16）所示为硅半导体材料的二极管的伏安特性曲线及测试电路。由图2-16（参见教材P16）（a）可以看出，二极管导通时，它两端还有0.7V左右的电压降，这个电压降称为正向电压降，当加在二极管两端的正向电压小于0.5V时，二极管基本不导通，我们把0～0.5V这段区域称为死区。一般情况下我们希望正向电压降越小越好。 立即行动 按图2-17、图2-18连接电路，体会二极管的单向导电特性。 案例 很多时候我们需要将交流电转换为直流电，我们常用的手机充电器就是一个典型的交流电转换为直流电的应用电路。为了向手机提供充电所需的直流电，充电器中还有其他电路，但将交流电转换为直流电的任务，基本上都是由二极管完成的（图2-19）（参见教材P16）。 思考 表2-1所列电器中有无将交流电转换为直流电的电路？填写在表中。 表2-1 电器中电路的电压类型转换 电器名称 有无交流电变直流电的电路 电器名称 有无交流电变直流电的电路 电视机 全自动洗衣机 电风扇 遥控器 智能手机 数码相机 电吹风 台式电脑 二极管在很多电路中的作用都是将交流电压变成直流电压，这个功能我们称为整流，图2-20所示是最常用的二极管整流电路。 图2-20（参见教材P17）所示的电路可以将输入的交流电压U1 ，经过整流得到脉动的直流电压U0 。从图2-20中的U0 波形可以看出，虽然U0 已没有负的电压，但电压并不稳定，实际使用时还需要其他电路进行进一步的处理，从而得到稳定的直流电压。 在图2-20所示的整流电路中用了四个二极管，它们的连接形式与物理课程中学习到的电桥类似，所以这种电路我们称为桥式整流电路 。 立即行动 1．有时为了简单，也可采用图2-21（参见教材P17）的整流电路，请同学们利用二极管单向导电的特点，画出在图示的交流电输入U2 时，该整流电路的输出电压U0 的波形。 2．如将图2-21（参见教材P17）电路中的二极管反过来连接，输出的电压波形会是怎样的？ 知识窗 发光二极管 发光二极管（图2-22）（参见教材P17）是晶体二极管的一种，可以把电