内容正文:
《电子技术基础与技能》教案
详细教案
一、设计摘要
课程课题
1.2 整流滤波电路
授课教师
1
学时数
1
授课班级
人数
授课时间
教学地点
二、设计意图
学情分析
职高学生已具备直流电路、二极管单向导电性等基础电学知识,对电子元件的识别与简单电路搭建有一定实操经验,但抽象逻辑推导能力较弱,对复杂电路的工作原理理解存在困难,容易混淆不同整流滤波电路的结构与性能差异;他们更倾向于直观、具象的学习方式,对实操性强的内容兴趣较高,但理论知识的系统性和深度不足,需要通过具象化的波形演示、实物搭建来辅助理解,同时对电路参数计算、故障分析等内容易产生畏难情绪,需结合职业场景中的电源适配器等实例,用问题驱动和任务引领的方式降低学习难度,激发学习主动性。
背景分析
整流滤波电路是中职电子电工、机电类专业直流稳压电源模块的核心基础内容,承接二极管单向导电性、交流电路等前期知识,为后续稳压电路、开关电源及整机设备检修课程做铺垫,在小家电、工控电源、电子设备供电等岗位实操中应用广泛。当前行业对设备电源检修、电路装配调试技能需求稳定,该章节知识兼具理论性与实践性,符合职高技能型人才培养定位。考虑到学生抽象思维薄弱、重实操轻理论的特点,教学需结合实物电路、波形图示与生活电源实例,将复杂原理具象化,兼顾理论理解与动手操作,帮助学生建立电路分析与基础检修能力,适配岗位基础技能要求。
学习目标
设定
情感目标
知识目标
能力(技能)目标
培养规范的电子电路操作习惯,严格遵守元器件使用、电路接线、仪器操作的安全规范,树立安全用电、规范实操的职业意识
能够准确说出各个电路组成结构,区分两种整流电路的核心元器件与连接方式差异,熟记整流电路的基本工作原理
能够根据电路图正确识别、选用整流二极管、滤波电容等核心元器件,完成单相半波、单相桥式整流电路的实物搭建与线路连接
学习任务
描述
1.通过实物搭建与波形测量,对比分析单相半波与桥式整流电路的输出特性,掌握两种整流电路的结构差异与适用场景。
2.完成电容滤波与RC-π型复式滤波电路的实操验证,理解不同滤波方式的工作原理及对输出波形的影响。
教学资源
准备
教师准备:讨论主题、学生任务书;
学生准备:在线讨论、完成任务书。
教学重点
1.单相半波、桥式整流电路的结构、工作原理与输出电压特点
2.电容滤波、复式滤波电路的工作原理与应用场景
教学难点
1.整流电路工作过程与波形对应关系的理解
2.滤波电路充放电机理、输出电压规律的掌握
教学难点突破方法
1.用示波器波形演示、动画仿真直观展示电路工作过程,化抽象为具象
2.采用对比表格梳理半波/桥式、单电容/复式滤波的参数与特性,降低记忆难度
三、教学策略
教法
讲授法、演示法、讨论法;
学法
小组讨论法、自主阅读法。
四、教学资源
教材工具材料
《电子技术基础与技能》,主编:李传珊 陈正版;江苏凤凰教育出版社出版。
教学情景
创设
五、教学过程
教学环节
教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
新课导入(2分钟)
[引入主题](2分钟)
同学们日常使用的手机充电器、小家电电源,都是把家用交流电变成稳定直流电供电,这一过程核心就是整流与滤波。本节课我们就从二极管单向导电特性出发,依次探究单相半波、桥式整流电路,再学习电容滤波与复式滤波电路,一起拆解电源内部工作原理,学会分析电路结构、波形与应用,为后续电路检修打下基础。
提出问题,认真回答问题。
接收并查看本节课堂任务书。查看并记住本节任务的学习目标。
1、组织学生回答问题,使同学们提起兴趣,对学习内容参与度更深。
2.下发和展示任务,让学生明确课堂任务,学习课堂知识。
探索
新知(20分钟)
一、单相半波整流电路
1.电路的构成及工作原理
单相半波整流电路如图1-2-2所示。它由变压器T、整流元件VD及负载电阻RL组成。
2.电路的输出电压与负载电流
3.整流管的选择
IFM和URM是选择整流二极管的依据
单相半波整流电路结构简单,但波形脉动程度大,效率低。
二、单相桥式整流电路
单相半波整流电路的缺点是只利用了电源的半个周期,整流电压的脉动大,输出电压的平均值小。为了克服这些缺点,通常采用单相桥式整流电路。
1.电路的构成及工作原理
(1)电路的构成
单相桥式整流电路如图1-2-4(a)所示,它是由4只二极管按桥式结构连接而成的.其中.两只二极管(VD1、VD2)接成共阴极;两只二极管(VD3、VD4)接成共阳极.单相桥式整流电路的简化画法如图1-2-4(b)所示。
(2)电路的工作原理。
2.电路的输出电压与负载电流
3.整流管的选择
在全波整流电路中,每只整流管实际只导通半周,其正向电流应为负载电流的一半。
1. 展示单相半波、桥式整流电路实物图及电路图,结合知识点讲解电路构成,演示电流流向,引导学生对比两种电路的结构差异,突破构成难点。
2. 针对输出电压、整流管选择等重点内容,提问引导学生思考,结合例题讲解IFM、URM的选择依据,纠正学生认知误区。
3. 总结两种电路的优缺点,梳理核心知识点逻辑,通过板书呈现重点,布置针对性练习,巩固学生所学内容。
1. 观察教师展示的电路图和演示过程,记录两种整流电路的构成元件、连接方式,主动发言对比两者结构上的不同之处。
2. 思考教师提出的问题,结合知识点推导输出电压与负载电流的关系,尝试独立分析整流管的导通规律及选择方法。
3. 完成教师布置的练习,小组内交流解题思路,核对答案并纠错,梳理知识点框架,主动提问解决自身存在的疑问。
1. 通过实物和电路图展示、演示,将抽象的电路知识具象化,帮助学生快速理解电路构成及工作原理,降低学习难度。
2. 采用提问、小组交流、练习巩固的方式,调动学生学习主动性,培养学生的逻辑推导能力和合作探究能力。
3. 突出重点、突破难点,通过总结梳理和针对性练习,帮助学生夯实知识点,形成完整的知识体系,提升学习效果。
学
习
新
知(20分钟)
三、电容滤波电路
1.电路的构成及工作原理
(1)电路的构成。
电容器C与负载RL并联。
(2)电路的工作原理
2.输出电压的计算
电容器两端电压u0即为输出电压u。可见输出电压的脉动成分大为减小,输出电压的平均值增大。
3.电路的应用场合
电容滤波电路简单,输出电压较高,脉动也较小。但是外特性较差,且有电流冲击。因此,电容滤波器一般用于要求输出电压较高,负载电流较小并且变化也较小的场合。
四、电感滤波电路
电路中电感L与负载R;串联,利用电感中的电流不能突变的特性来实现滤波。
电感的作用是使整流后电压的交流分量的大部分降在它的上面,而直流分量基本输出给负载。虽然整流输出电压没有提高,但其稳定性得到了改善。
电感滤波主要适用于大电流负载或负载经常变化的场合。
五、复式滤波电路
1.L型滤波
在电容C滤波之前串接一个电感L,即组成L型滤波器。整流后的脉动直流中的大部分交流分量降在电感L上,再经过电容C的进一步滤波后,负载RL得到更加平滑的电流、电压波形。
2.Π型滤波
在L型滤波器前并联一个电容器,即组成LCΠ型滤波器,它使滤波效果进一步改善,如果是小电流负载时,可将电感用一个电阻R代替,组成RCΠ型滤波器,如图1-2-12(c)所示。
1. 展示电容、电感、复式滤波电路图,讲解各电路构成及核心元件作用,结合原理演示滤波过程,引导学生区分不同滤波电路的连接特点。
2. 重点讲解输出电压计算方法及各电路应用场合,通过对比提问,引导学生分析不同滤波电路的优缺点及适用差异。
3. 总结三类滤波电路的核心逻辑,结合例题巩固输出电压计算,板书重点应用场景,解答学生疑问并梳理知识框架。
1. 观察教师展示的电路图及演示过程,记录各滤波电路的构成、元件连接方式,主动思考不同电路的滤波原理差异。
2. 结合知识点尝试推导输出电压计算过程,小组内讨论各滤波电路的优缺点,分析其适用场合的合理性,主动发言分享观点。
3. 完成例题练习,核对答案并纠错,梳理三类滤波电路的知识重点,针对疑惑之处向教师或小组同学提问求解。
1. 通过电路图展示和过程演示,将抽象的滤波原理具象化,帮助学生理解不同电路的构成逻辑,降低知识理解难度。
2. 借助讨论、推导、练习等活动,调动学生学习主动性,培养学生的逻辑分析、合作探究及知识应用能力。
3. 聚焦重点知识和应用场景,通过总结梳理和例题巩固,帮助学生夯实知识点,形成完整的滤波电路知识体系。
课堂
总结(2分钟)
教师总结(2分钟)
本节课我们系统学习了单相半波、单相桥式整流电路以及电容滤波、复式滤波电路,明确了整流是将交流电转换为脉动直流电,滤波是减小电压脉动获得平滑直流电的核心作用,对比掌握了半波与桥式整流在电路结构、输出电压、波形特征和应用场合的差异,理解了电容依靠充放电实现滤波的基本原理,认识了RC-π型等复式滤波电路的组成与更优滤波效果,通过理论分析与波形对照,建立了电路结构、工作过程与输出特性的关联认知,为后续学习稳压电路和开展电源电路装配、故障排查实训奠定了理论与应用基础。
布置下节课任务(1分钟)
布置下节课任务(1分钟)
预习下节课内容
布
置
作业(1分钟)
1.说明电容滤波电路的工作过程。
2.整流电路和滤波电路在直流电源中的作用分别是什么?二者是什么关系?
3.什么是复式滤波电路?相比简单滤波电路有什么优点?
板书
设计
整流滤波电路
一、单相半波整流电路
二、单相桥式整流电路
由4只二极管按桥式结构连接而成的.其中.两只二极管(VD1、VD2)接成共阴极;两只二极管(VD3、VD4)接成共阳极
三、电容滤波电路
四、复式滤波电路
六、教学评价
教学评价
七、教学反思
教学反思
本次整流滤波电路教学结合职高学生重实操、弱抽象思维的特点,以实物与波形演示辅助理论讲解,多数学生能区分半波与桥式整流结构、记住电容滤波原理,但部分学生对电路工作过程与波形对应关系理解模糊,易混淆输出电压计算公式。教学中实操环节时长不足,学生动手接线、测波形体验不充分,复式滤波电路讲解偏理论,缺少对比演示。后续应增加仿真动画与小组实操任务,用表格对比强化记忆,简化公式推导,多结合生活电源实例,同时设计分层提问,兼顾基础薄弱学生,提升原理理解与电路分析能力。
教师分配任务
学分组讨论
学生问题提问
学生分组回答
教师总结
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