1.2 单相整流电路的装调与分析（上）（教案）《电子基本电路装调与分析》上好课(高教版)

《电子基本电路装调与分析》教案 详细教案 一、设计摘要 课程课题 1.2单相整流电路的装调与分析（上） 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 本节课授课对象为电工相关专业学生，学生已经掌握二极管单向导电特性，了解单相半波整流电路原理、参数计算与基础故障判断。但学生对桥式整流电路结构理解不足，容易混淆半波、桥式两种整流电路输出电压参数，分不清两种电路二极管导通组合逻辑。学生抽象逻辑能力一般，对桥式电路4只二极管的导通回路容易混淆；实操时容易出现二极管接线错误。课堂结合原理图、波形图、实物演示简化理论，通过选择、判断习题巩固知识点，分层讲解重难点，兼顾基础薄弱与接受能力较强的学生，树立电工安全实操意识。 背景分析 单相整流包含单相半波、单相桥式整流两类典型电路。单相桥式整流克服半波整流输出脉动大、变压器利用率低的缺点，是小功率直流电源最常用电路，广泛应用各类电器电源内部。本课涵盖两种整流电路原理、参数对比、实物装调、故障检测内容，贴合电工专业岗位实操学习需求。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 1.严格遵守电工实训安全规范，树立严谨规范的电路装调作业意识。 2.养成电路故障排查严谨思维，体会电路优化改进的工程思想，培养工匠精神。 1.明晰单相桥式整流电路组成，理解桥式整流电路工作原理。 2.掌握半波、桥式整流输出电压、二极管反向耐压计算公式，会对比两类电路性能。 1.能够分析单相桥式整流正负半周二极管导通回路与电压波形。 2.能够完成单相桥式整流电路实物装调。 学习任务 描述 1.回顾单相半波整流电路，学习单相桥式整流电路组成，掌握正负半周工作过程。 2.熟记半波、桥式整流核心参数公式，完成参数计算，对比两种整流电路优缺点。 3.完成单相桥式整流电路装调，测量输出电压，分析桥式整流典型故障。 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.单相桥式整流电路的组成与工作原理。 2.单相桥式整流输出电压平均值、二极管反向最高电压计算。 3.半波整流与桥式整流电路性能对比。 教学难点 1.理解桥式整流不同半周两组二极管交替导通的电流回路。 2.单相桥式整流电路典型故障分析与排查。 教学难点突破方法 1.借助原理图、波形示意图，标注电流流向，直观展示两组二极管交替导通过程。 2.分组实操，设置故障模拟练习，对比正常、故障状态测量数据。 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 《电子基本电路装调与分析》，主编：崔陵 姚忠杰；高等教育出版社。 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，我们生活中很多电器都需要直流电供电，但是电网提供的是交流电。如何把交流电变成直流电？整流电路就可以实现这个功能。今天我们学习最简单整流电路——单相半波整流电路的装调与分析，探究电路如何把交流电转变为单向脉动直流电。 1.展示手机充电器实物，提出问题：输入是交流电，设备需要直流电，中间发生了怎样变换？ 2.出示交流、直流电压波形图片，引导学生思考两者区别。 3.抛出问题：二极管单向导电特性如何实现交流转直流，引发学生探究。 1.观察充电器实物，自由分享对交直流电的认知。 2.对照波形图思考教师提出的问题，举手回答。 3.结合生活见闻交流，提出自己的疑问。 1.依托生活实物降低理论理解难度，激发课堂学习兴趣。 2.借助可视化波形搭建新旧知识衔接桥梁。 3.抛出实际工程问题，建立理论联系实操的观念。 探索 新知（20分钟） 一、单相半波整流电路组成 电路由电源变压器、整流二极管、负载电阻三部分组成。变压器把电网电压变换为合适交流电压；二极管利用单向导电实现整流；负载获得单向脉动直流电压。 1.正半周工作过程：变压器副边上端为正，下端为负，二极管正向导通，电流流过负载电阻，负载两端得到电压。 2.负半周工作过程：变压器副边上端为负，下端为正，二极管反向截止，回路没有电流，负载输出电压等于0。 3.输出电压特点：只保留交流电压正半周，输出单向脉动直流电。 1.讲解电路各个元器件作用，绘制电路原理图。 2.分阶段演示正半周、负半周电流流向，展示输出电压波形。 3.推导输出直流平均电压公式UO=0.45U2，二极管承受最高反向电压URM=√2U2。 1.跟随教师识别电路各个元器件，记录电路工作过程。 2.看懂波形变化，理解正负半周二极管导通、截止状态。 3.记录计算公式，跟随老师完成简单例题 1.依托原理图和波形图，帮助学生理清完整工作过程。 2.结合例题训练，掌握参数计算，落实知识目标。 3.为后续实物装调打下理论基础。 学 习 新 知（20分钟） 二、电路装调与故障分析 （一）电路装调步骤 1.按照原理图，在面包板依次连接变压器、二极管、负载电阻。注意二极管正负极不能接反。 2.确认接线无误后接通交流电源。 3.使用万用表直流电压档，测量负载两端直流平均电压。 4.记录测量数据，对比理论计算数值。 （二）常见故障现象 1.二极管开路：无论正负半周回路都断开，负载输出电压为0。 2.二极管极性接反：输出电压波形颠倒，输出仍然半波脉动电压。 3.二极管短路：负半周变压器副边直接短路，会烧毁变压器。 1.演示面包板接线操作，强调二极管极性、用电安全。 2.演示万用表档位选择，示范电压测量操作。 3.分类讲解三类典型故障，演示故障对应的现象。 1.识记电路接线要点，记住万用表测量注意事项。 2.小组思考不同故障对应的现象，完成简单故障判断题。 3.区分各类故障危害，建立安全操作意识。 1.搭建理论通向实操的知识框架，夯实专业实操基础。 2.分类辨析故障，攻克本节课教学难点。 3.强化电工安全操作观念。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课系统学习单相半波整流电路，理清电路组成，掌握正半周导通、负半周截止的完整工作过程，记住UO=0.45U2、URM=√2U2核心计算公式。熟悉电路装调步骤，掌握二极管开路、接反、短路三类典型故障现象。整体来看，大部分同学掌握电路原理，但是参数计算、故障判断还需要课后巩固。课后完成三道作业习题，希望同学们牢记电工实训安全操作规范。 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.简答题：简述单相半波整流电路工作原理。 2.简述题：变压器副边有效值U2=18V，求半波整流负载平均输出电压，二极管承受最高反向电压。 3.分析题：分析单相半波整流电路二极管开路，会出现什么现象？二极管短路会带来什么危害？ 板书 设计 标题：单相半波整流电路的装调与分析 左侧板块 一、电路基础 1.电路组成：变压器、二极管、负载RL 2.工作状态：正半周二极管导通；负半周二极管截止 3.输出：单向脉动直流电 中间板块 二、核心计算公式 1.负载平均电压UO=0.45U2 2.二极管反向耐压URM=√2U2 右上板块 三、实物装调 1.面包板接线，二极管分清正负极 2.万用表直流档测量负载电压 右下板块 四、故障分析+实操规范 1.二极管开路：输出电压为0 2.二极管接反：输出反向半波电压 3.二极管短路：变压器短路烧毁 4.实训注意通电之前检查接线，注意用电安全 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课围绕单相半波整流电路开展教学，借助生活充电器导入课堂，利用波形图讲解电路工作过程，多数学生可以理解电路基础原理。但是课堂仍然存在不足：部分学生容易混淆二极管承受反向电压与负载输出电压；实物接线练习时间有限，少数学生容易接错二极管极性；故障模拟演示不够充分。后续教学可以增加更多实物实操时间，设置故障模拟任务，多安排计算练习。同时反复强调电工安全规范，强化学生实操安全意识。 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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $