1.3 滤波电路的装调与分析（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 1.3滤波电路的装调与分析 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中职学生，学生已经掌握单相整流电路工作原理，能够识别二极管单向导电特性，具备基础电路识图能力。多数学生可以完成简单整流电路接线，但对脉动直流电压的概念理解模糊，不清楚滤波的作用，容易混淆电容滤波、电感滤波的适用场景。学生抽象理解能力一般，难以理解储能元件平滑电压的底层原理，对于负载大小对滤波效果的影响容易记混。课堂需要结合实物与波形演示简化理论，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。 背景分析 整流电路输出的电压是脉动直流电，含有交流成分，无法直接给精密电子设备供电，滤波电路是整流稳压电源里必不可少的环节。电容滤波、电感滤波是最基础的无源滤波电路，广泛应用在各类电源设备中。课程内容包含电路原理、元器件特性、电路装调、波形观测与故障排查，贴合电工专业实训学习需求，为后续学习稳压电路打下基础。 学习目标 设定 情感目标 知识目标 能力（技能）目标 1.认识滤波电路在电源系统中的重要作用，树立规范实训、安全用电意识。 2.养成严谨的电路接线、通电检测习惯，建立工程实操观念。 1.理解滤波电路的作用，掌握电容滤波、电感滤波的工作原理。 2.掌握电容滤波、电感滤波电路结构，识记两种滤波电路输出电压特点。 1.能够正确搭建电容滤波、电感滤波实训电路。 2.可以使用示波器观测滤波前后电压波形，对比波形变化。 学习任务 描述 1.梳理滤波电路的功能，掌握电容滤波、电感滤波电路结构与工作原理。 2.完成滤波电路实物装调，使用示波器观测波形，分析负载对输出电压的影响。 3.能够识别滤波电路常见故障，完成课堂习题巩固知识点。 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.掌握电容滤波、电感滤波电路的组成结构和工作原理。 2.掌握两种滤波电路输出电压估算方法，理解负载大小对滤波效果的影响。 教学难点 1.理解电容、电感储能元件平滑脉动电压的物理原理。 2.区分电容滤波、电感滤波各自适用的负载场景，分析电路故障原因。 教学难点突破方法 1.使用示波器直观展示滤波前后波形对比，可视化电压变化。 2.分组实操，改变负载电阻，观察波形变化，总结规律。 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，上节课我们学习了整流电路，整流可以把交流电转换成直流电。大家观察整流之后的电压波形，它并不是平稳的直流，电压高低不断波动。这种脉动电压会影响设备稳定工作，如何把波动的电压变平滑？今天我们就学习滤波电路，解决这个问题。 1.展示整流电路输出波形图片，提问学生：整流后的电压有什么缺点？ 2.演示无滤波时，负载灯泡明暗闪烁现象，引出滤波概念。 3.抛出问题，引导学生思考：用什么元件可以平滑电压波动，引入本节课主题。 1.观察波形，思考脉动直流的弊端，自由发言。 2.观察演示实验现象，思考滤波的作用。 3.带着疑问进入新课学习。 1.依托之前整流电路知识搭建新旧知识桥梁。 2.利用波形与实物演示，降低抽象理论难度，激发实训兴趣。 3.抛出工程实际问题，建立工程应用思维。 探索 新知（20分钟） 一、滤波电路基础 1.滤波电路作用：滤除整流输出电压中的交流成分，保留直流分量，让输出电压变得平稳。 2.常用无源滤波元件：电容、电感，利用储能元件充放电特性实现滤波。 二、电容滤波电路 1.电路结构：电容并联在整流电路负载两端。 2.工作原理：交流电压高于电容电压时电容充电；电压下降时电容对负载放电，维持负载电压平稳。 3.输出电压特点：空载时输出电压≈√2U2；带负载时，负载电阻越大，放电速度越慢，滤波效果越好。适合小电流负载场景。 三、电感滤波电路 1.电路结构：电感串联在整流电路和负载之间。 2.工作原理：电感阻碍电流变化，电流增大储存磁场能量；电流减小时释放能量，抑制电流波动。 3.输出电压特点：负载电流越大，滤波效果越好，适合大电流负载场景。 1.讲授滤波基本概念，讲解电容、电感储能原理。 2.展示电容滤波、电感滤波电路图，动画演示充放电过程。 3.演示实训电路，切换负载大小，用示波器展示波形变化，总结规律。 1.认真听讲，识记电路结构与原理。 2.观察波形动画，对比有无滤波的波形差异。 3.记录输出电压规律，小组交流两种滤波电路区别。 1.依托波形直观数据，帮助学生理解储能元件工作逻辑。 2.小组合作对比两种电路，锻炼对比分析能力。 3.结合工程场景，区分适用负载，落实重难点。 学 习 新 知（20分钟） 一、滤波电路装调实训 1.实训准备：清点元器件，二极管、电容、电感、电阻、导线，检查仪器。 2.电路接线：按照电路图，依次搭建单相整流+电容滤波电路。接线遵循先断电接线，仔细核对线路，防止短路。 3.通电测试：接通电源，用万用表测量输出电压；使用示波器观测输出电压波形，记录波形。 4.改变负载电阻，观测波形、电压变化，记录实验现象。 5.更换电路，搭建电感滤波电路，重复测量观测步骤。 二、常见故障分析 1.电容开路：失去滤波效果，波形变回整流脉动波形。 2.电容短路：直接造成电源短路，烧毁元器件，实训严禁出现。 3.接线虚焊：电压不稳定，波形杂乱。 三、实训安全规范 接线必须断电，通电前检查线路，防止短路触电；电容具有储能，断电后对电容放电再触碰元件。 1.演示电路接线规范、示波器操作步骤，强调实训安全要点。 2.巡视各组实训操作，纠正错误接线，指导波形观测。 3.引导学生对比两种滤波电路实验数据，总结特点。 4.列举实训高频故障，带领学生分析故障现象。 1.小组合作完成电路组装，规范接线。 2.通电测量电压，使用示波器采集波形，填写任务单。 3.观察负载变化带来的波形改变，记录实验结果。 4.思考故障产生原因，交流排查思路。 1.搭建电路实操框架，落实技能目标，锻炼动手能力。 2.通过实测数据验证理论，做到理实一体化。 3.强化安全实训意识，学会故障排查。 课堂 总结（2分钟） 教师总结（2分钟） 本节课系统学习滤波电路相关知识，了解滤波电路的作用，掌握电容滤波、电感滤波的电路结构、工作原理，区分二者适用负载场景。完成滤波电路装调实训，使用万用表、示波器测量观测波形，学会分析负载变化对滤波效果的影响，识别电路常见故障。整体来看，同学们基本掌握基础原理与实操方法，但两种滤波电路的选用判断还需要课后巩固。课后完成三道作业题，同时牢记电工实训安全规范。 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：简述电容滤波电路工作原理，说明负载电阻大小对滤波效果的影响。 2.简答题：对比电容滤波与电感滤波的适用负载场景。 3.分析题：电容滤波电路中电容开路，会出现什么现象？ 板书 设计 标题：滤波电路的装调与分析 左侧板块 一、滤波基础 1.滤波作用：滤除交流分量，平滑直流电压 2.核心元件：电容、电感（储能特性） 中间板块 二、两种滤波电路 1.电容滤波：电容并联负载；适合小电流负载；负载越大滤波越好 2.电感滤波：电感串联回路；适合大电流负载；电流越大滤波越好 右上板块 三、装调实训要点 1.接线断电操作，通电前核查线路 2.示波器观测波形，万用表测电压 3.断电后电容放电 右下板块 四、故障与安全 1.电容开路：无滤波效果 2.电容短路：电源短路，严禁出现 3.实训安全：防短路、防触电 六、教学评价 教学评价 七、教学反思 教学反思 本节课围绕滤波电路原理与实物装调开展教学，借助波形演示、实训实操，大部分学生可以掌握两种滤波电路结构，能够完成基础接线和波形观测。课堂存在不足：部分学生示波器操作不够熟练，对于电容充放电原理理解不到位，容易混淆两种滤波电路适用场景；故障分析练习偏少。后续教学可以增加更多故障模拟实操，增加视频案例，预留更多学生自主探究时间，引导学生结合电源实例分析滤波电路选型，深化工程应用认知。 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 $