二極管整流電路實驗教學例談

電子技術基礎是電氣專業的必修課。因為本課程非常抽象，學生難于接受。例如，二極管整流電路的教學目的是:使學生掌握(1)半波整流電路和橋式整流電路的電路形式;(2)整流前后的電壓波形;(3)整流前的交流電壓的有效值U2與負載電壓有效值V0之間的關系(半波整流電路V0=0.45U2);(4)二極管承受的最高反向電壓(半波整流電路Vrm=U2;(5)流過二極管的電流值與流過負載的電流值的關系(半波整流電路IV=IL)。以上知識點的傳授如果按照傳統的教學方法進行，完全靠教師的講解分析和煩瑣的理論推導實現。學生理解起來非常困難。我在使用實驗教學方法講授二極管整流電路時按以下方法實現。

一、器材準備

我準備一塊自制的演示版。該演示版上安裝有整流變壓器一臺、整流二極(1N4007四只)、小燈泡一只(用小燈泡做負載電阻使實驗的直觀性更強)、接線端子(每個元件的兩端都裝有接線端子)。另外準備導線若干條、電壓表兩塊、電流表兩塊、示波器一臺。

二、授課過程

第一步:畫原理圖認識元件

在上課時我先在黑板上畫出半波整流電路的原理圖，然后我讓學生認原理圖中的元件分別是什么(學生能很快回答出原理圖中的原件名稱:二極管、變壓器、小燈泡)，接下來我讓學生在演示版中找出這三個實物原件分別與原理圖中的元件符號對應。

第二步:依照原理圖在演示版上連線

首先，由教師先分析原理圖中三元件之間是如何連接的(串聯)，然后找學生按照串聯的方式在演示版上連接導線(這又培養了學生的動手能力，真正做到了做中學，學中做)。第一個學習目標完成。

第三步:測量波形

教師接通電源，這時小燈泡發光，用示波器測出半波整流電路輸入端的電壓波形。教師將測出波形畫在黑板上，學生認真觀察并將測出的波形畫到筆記本上。再用示波器測出半波整流電路負載端的電壓波形，教師將負載電壓波形畫在黑板上，學生認真觀察并將測出的負載電壓波形畫到筆記本上，比較輸入電壓與輸出電壓的波形關系。這樣沒有抽象的分析而是通過直觀的波形顯示，將第二個學習目標完成。

第四步:測量輸入端電壓U2與負載電壓Vo

由學生按照測量電壓的方法將兩塊電壓表(分清直流與交流)接入電路中，然后讀數。比較輸入電壓U2與負載電壓V0的測量值，得到V0=0.45U2的關系。就這樣沒有通過煩瑣的理論推導就將第三個學習目標完成。

第五步:用示波器測量二極管承受的最高反向電壓

將示波器接入電路中，測出二極管承受的反向電壓的峰值，學生讀數，從而得出Vrm=U2。第四個教學目標完成。

第六步:測量輸出電流IL和流過二極管的電流IV的值并比較，得到二者之間的關系

由學生按照測量電流的方法將兩塊電流表接入電路中，然后讀數。比較負載IL與流過二極管的電流IV，通過比較得到IL=IV的關系。第五個學習目標完成。

總之，實驗教學的方法有很強的直觀性，有很濃的趣味性，它可以充分調動中等職業學校學生的學習積極性。

(唐山市豐南區職教中心)