《桥式整流电路》教学实践刍议
2014-12-16贾哲
贾哲
摘 要:本文以《桥式整流电路》一堂课教学设计实践为例,从复习引入、电路认知、原理讲授、实验验证及知识拓展等方面,说明如何在《电子技术》授课过程中落实教学做一体的教改思想,提高课堂教学效果。
关键词:电子技术;桥式整流;教学实践;教学做一体
中图分类号:G642 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2014)18-003-01
《电子技术》是我院电类专业的一门必修专业基础课,具有基本概念抽象、知识点分散、分析方法多样、器件和电路类型复杂等特点。如何体现“教为主导,学为主体”的教学理念,激发学员学习主动性提高电子技术课堂教学效果,是我院在教学改革中需要解决的一大难题。这里笔者以电子技术课程中“桥式整流电路”为例,说明如何在授课过程中落实教学做一体的教改思想。
一、复习回顾,实例引入
上次课,我们学习了一种简单的整流电路,单相半波整流电路,它具有什么特点。通过复习使学生巩固对单相半波整流电路的结构及特点等知识,让其了解到它电源利用率低,所以它在实际应用中使用的很少。那么,实际中采用较多的整流电路是什么电路。而后展示常用的手机充电器电路(图一),说明虚线框内部分就是其整流部分电路。自然而然学生会产生疑问,该电路能不能克服单相半波整流电路的缺点,提高电源的利用率呢,该电路又是什么电路,继而引出课题。引出课题后,紧接着说明本次课要完成的工作任务,阐述学习目标。
图一
二、认知电路,实物辨认
直接展示桥式整流电路,如图二所示,与半波整流电路相对比,其组成不言而明,学生能够迅速掌握。接下来,让学员按照既定分好的小组讨论其结构上的特点,提示其除注意形状上的特点外,还要仔细分析二极管极性连接上特点。多数小组经过讨论,均能得出:桥式整流电路有四只首尾相连的整流二极管,构成电桥形式,(1)相同极性接在一起的一对顶点接向直流负载RL,(2)不同极性接在一起的一对顶点接向交流电源。这相对于直接讲授来讲,学生对电路的认识更加深刻,不易忘记。
给出桥式整流电路的另外两种常用画法,让学生进行观察,提出问题:这和刚才学习的单相桥式整流电路有什么区别呢?大部分学生均能看出图三和图四是完全一样的电路,从而猜想出图三也是桥式整流电路的另外一种常用画法。教师对此加以确实,学生的成功喜悦之情油然而生。
拿出先前准备好的手机充电器、电子镇流器等电路板分发各小组,让其辨认并回答结果。学生都注意到在电路板上,有四只摆放在一起的二极管,排列形式如图三所示,经察看布线,确认为桥式整流电路,学习的积极性大大提高。
三、仿真演示,原理讲授
打开仿真软件,边让学生说出电路的组成与连接方式,边找元件及绘制,加深学生的印象。使用示波器观测负载两端的波形,提出问题这种波形和半波整流电路的波形有什么区别。显而易见,这个波形,不仅利用了电源输入波形的正半周,同样也利用了它的负半周,提高了电源的利用率。
学生会产生疑问,为何是这种波形。然后从理论上来进行分析该电路,分正负半周讨论。分析教师可引导分析电路正半周的工作情况,让学生按小组分析负半周的工作情况。最后,得出二极管的导通时间、输出波形、负载电压及电流等。
四、搭接电路,实验验证
按小组搭接实物电路,进一步验证结论,全方位加深对结论的认同感与印象,锻炼动手技能,增强分析问题与解决问题的能力。提出要求:1、采用课前所发放的元件,正确搭接电路,2、利用示波器观察输出电压波形,3、利用万用表测量输入输出电压。
搭接完成实物电路后,让其思考这样几个问题,分组讨论。在桥式整流电路中,如果其中的某一只出现接反(短路),输出电压会有什么变化?如果其中某一只二极管断路,输出电压会有什么影响?根据学生回答情况,对问题加以解释,说明这也是实验的注意事项,让其检查无误后通电实验。
五、应用拓展,梳理总结
将桥式整流电路与半波整流电路相比,无论是虚拟仿真、理论分析,还是实验观察,都可得出电源利用率提高了1倍,同时输出电压波动小,桥式整流电路广泛应用于仪器仪表、通信、控制装置等设备中。此时,可展示学生专业课中的电路,让其感到学有所用。强调电路中二极管不能接反,拓展桥堆知识。
最后,教师带领学生对本节内容回顾总结,为各小组的表现情况打分,小组成员进行互评。幻灯片回到图一手机充电路电路,桥式整流电路已经掌握,其后的电容起什么作用,继而引出下节内容《滤波电路》。