课前准备
让学生在市场调查或上网搜索有关使用节电LED灯的相关资料及如何将交流电变为直流电的相关资料
引入
作品:小LED灯
小LED灯制作电路图
温故知新
1.电路中用到哪些元器件?二极管有何特性?
2.要使LED亮,最好给它加交流电压还是直流电压?而所制作的小灯是插入日常电源使用的是什么电?
3.单相半波整流电路及波形?
新课教学
单相桥式全波整流电路
一、概念
“做中教”将一交流电源(10V)、四个整流二极管、一个负载电阻连接电路,闭合电路后用示波器观察交流输入端u1、负载两端电压u2的波形。
电路图

仿真电路

波形图

单相半波整流电路
单相全波整流电路
知识点
1)示波器显示u1为单相正弦波,负载RL上得到全波脉动的直流电压,故称全波整流电路。
2)四个整流二极管接成桥形,故称桥式整流。
3)桥的搭建特点:“不同接交流、同正出负极”。
4)简化电路

5)整流桥椎
二、工作过程
1.理论分析
动画演示
在u1的正半周,a端正、b端负,二极管VD1和VD3在正向电压作用下导通,VD2和VD4在反向电压作用下截止,电流由a端,经VD1、RL、VD3流向b端,负载RL上得到一个半波电压和半波电流;
在u2的负半周,a端负,b端正,二极管VD2和VD4在正向电压作用下导通,VD1和VD3在反向电压作用下截止,电流由b端经VD2、RL、VD4流向a端,负截RL上又得到一个与正半周同向的半波电流和电压。即在输入交流电u2的一个周期内,VD1、VD3和VD2、VD4轮流导通,在负载上得到全波脉动直流电压和电流。
2.应用与提高
“做中学”
若电路出现以下形式,会有什么现象?试以小组的形式按相应要求做仿真实验并设定相应参数与正常电路做比较,总结电路形式与实验的关系,从而总结出若出现由现象寻找电路故障的方法。
(1)四只二极管全部接反
要求:测输出、输入电压波形
参考电路与波形:

结论:
有输出,输出电压大小与正常时同,但极性改变
提示:外接电路需注意极性
(2)有一只二极管接反(例如VD2)
要求:测输入电流并与正常时的输入电流做比较
参考电路与现象:

结论:输入电流很大
原因:正半周时,电源经VD1、VD2不经负载直接构成回路,产生很大电流,将VD1、VD2及电源(或装有的熔丝)烧坏,电路无输出电压。
提示:不可将二极管接反
(3)有一只二极管短路(例如VD2)
要求:测输入电流并与正常时的输入电流做比较
参考电路与现象:

结论:短路电流很大
原因:正半周时电源经VD1、短路部分不经负载直接构成回路,产生很大短路电流,将VD1及电源(或装有的熔丝)烧坏,电路无输出电压。
提示:不可让二极管短路,另外电路装熔断丝
(4)有一只二极管断路
要求:测输出电压并与正常时的输出电压做比较
参考电路与现象:

结论:输出电压与正常时相比降低
原因:相当于桥臂断开一支,正半周时电路经VD1、R2、VD3构成回路,负半周时电路不通,因此当有一只二极管断开时,桥式全波整流变成半波整流,输出电压降低。
提示:遇到输出电压降低时考虑到电路可能出现断路故障
动画演示
四种情况的分析过程
三、参数计算
相关参数
(1)负载两端电压与电流关系:
(2)整流二极管的选用:

四、学以致用
“学中做”
布置任务:组装节电LED小灯
试用所提供器件(四只整流二极管1N4007,一只0.33uF大电容,两只470K\680Ω电阻,15只小LED)组装节电LED小灯。
想想练练
(交互式练习内容)
小结
1.桥式整流的作用意义——一座桥梁,进去正弦波出来脉动的直流波形
2.由四个整流二极管可以组成单相桥式整流电路,桥的搭建特点:“不同接交流、同正出负极”。
3.桥式全波整流电路比半波整流输出的直流电压和电流脉动程度要小,而且电能利用率高。
作业
1.(基础知识巩固题):
在单相桥式整流电路中,如果整流元件全部反接,则发生的现象是(
)
A.输出电压为零
B.输出电压极性变反
C.输出电压不变
D.整流变压器将烧坏
2.(技能应用题)在线路板上有四只二极管,排列如图所示。如何连接交流电源和负载电阻,以实现桥式整流。要求画出最简电路,并标出负载两端的电压极性。
3.某充电式LED手电筒内部电路如图所示,你能找到桥式整流电路吗?会分析吗?

拓展与提高:
实际生活中有哪些地方应用到桥式整流?你能利用网络、参考资料等多找些电路实例,同学间相互交流吗?
通过实际调查或上网搜索的形式,调查计算下本次组装的节电LED多少钱?较准确的耗电量是多少?
参考网站http://www./0/s---3099--.htm
小提示
1、学习视频
2、相关学习网站
http://v.youku.com/v_show/id_XNjY1Njg1NDg=.html
板书设计
单相桥式整流电路
新课教学
一、概念
二、工作过程
1.理论分析
2.应用与提高
三、参数计算
四、学以致用
想想练练
小结
作业
拓展与提高
教学反思:
较好的方面:1)认真分析教材,针对教学内容及学生需求设定了本课的教学目标教学重难点,并利用仿真及动画突出重点,攻破难点,完成教学,随后配备实训教学起到了让学生学以致用动手动脑的目的。
2)整节课将仿真、动画、视频及相关网站有机的结合在一起起到了很好的辅助教学的目的。
3)在教学过程中很好的突出了做中教做中学,教师主导学生主体的教学理念。
4)学案在引领学生自主探究的过程中起到了不可忽视的作用。
不足:课件的制作还不算太完美,在随后的使用中还有待于改进提高。
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让学生交流搜到的相关信息
教师展示电子小制作作品,学生欣赏作品。
展示电路图直指本节课的知识点。
利用提问一方面巩固所学知识为本节内容做铺垫,另一方面引领学生思维走入本节课学习
1)展示电路让学生以小组的形式搭建仿真电路
2)提出问题,让学生探讨、探究学习全波整流的概念及电路特点
问题:1)将波形特点与单相半波整流电路输出波形作比较,总结两者不同。
2)为什么叫桥式全波整流电路?
3)桥的搭建有何特点?
学生分组实验讨论归纳总结知识点,再交流,教师进行理论指导
教师将简化电路和整流桥椎直接介绍给学生认识即可,不需展开
教师演示动画,学生观察理解正半周的工作过程,然后在教师的引导下试着分析负半周的工作过程,最后教师再演示负半周的工作过程动画
教师给学生分组,以小组方式分四种情况实验,学生根据教师的要求在学案的引领下“做中学”,学习思路:
1)连接电路;
2)观察现象;
3)测电路参量;
4)小组讨论进行理论分析;
5)总结电路发生相应故障与现象的关系,为应用于指导日常整流电路的使用与检修打下基础。
教师在整个过程中进行适当的指导,提示,在学生实验过后组织学生归纳结果与原因的关系,最后利用动画展现各种情况之所以出现相应现象的原因,并提示学生注意。
教师直接给出电路中的电压与电流关系,学生不需懂得为什么,只需接受知识点即可
教师解释:桥式全波整流时,二极管中的电流是负载电流的一半;
二极管最高反向工作电压应不低于交流电的峰值电压
对于该部分的计算提示有学习要求的学生可以参考课后资料及相关网站深入学习
教师布置任务让学生组装节电LED小灯并进行检修。
让学生利用动画交互练习检验本节课的学习情况
动画演示桥式整流的桥梁作用
让学生小结,教师提炼
基础题目让学生学到的知识巩固扎实
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课前准备为本节课内容的展开做好铺垫
利用直观教具激发学生对要学知识点的学习兴趣
利用形象的课件帮学生重温半波整流的特点
利用仿真软件在仿真的环境中让学生用示波器观察输入输出波形,并与单相半波波形作比较,找到相应问题答案,使学生达到
自主探究有关知识点的目仿真实验比实物实验的优势在于简单方便且波形更完美,不易受外界的因素干扰
学生对于自主探究学到的知识点会理解更深刻,记忆更牢固
运用生动形象的动画演示可以很好的帮助学生理解单相桥式全波整流的工作过程
且记忆深刻
该部分的四种情况用实物实验是不易实现且有烧毁电源元器件等很大的破坏性和危险性,且实物电路的改装拆换不方便;
而仿真软件将使电路变换简单灵活且不会对元件有真正的损坏,也不会有操作上的危险性,这是仿真软件这样的信息技术应用于实验教学的一大优势
动画可以很形象的演示出出现相应情况时的电路工作情况,将抽象变现象以帮助学生的理解
由于学生基础关系及计算参数等的困难状态,将本节分内容设为拔高内容,在课件中可以让一部分接受能力强,对此知识点感兴趣的学生利用教师提供的课件和学习网站自主学习
利用实物电路的组装达到让学生理论与实践相结合动脑又动手的目的。
课件提供的交互式练习既有趣味性又起到检验巩固学习内容的作用
动画演示可以进一步让学生理整流电路的作用
让学生总结本节课学到的新知识,起到提纲挈领的作用
基础与技能兼顾的多层次作业布置起到让学生及时巩固所学知识的目的。
本环节利用相关视频和相关网站有利用指导学生的课下学习及知识的拓展,也为满足不同层次的学生需求提供了途径和可能 |