课题研究 《怎样把交流变成直流》 学情分析：学生已经完成了选修3-2新课教学，对交变电流已有较好的掌握，但对如何把交流变成直流尚不了解。交流和直流的转换，在生活中应用非常广泛，且常见的二极管整流电路原理并不复杂，有必要让学生有所了解，才能深刻体会到物理在生活中的密切应用。 另外，对数字化传感器实验系统，由于我校大部分物理老师未能积极应用，造成学生对传感器在实验中的应用普遍有畏惧和高科技迷信心理。因此本课设计用电压传感器去探究交流、半波整流、全波整流的波形，有助于加深学生对传感器的了解。 教学目标：1．通过探究《怎样把交流变成直流》来发挥学生的自主性，创造性，激发学生的探究欲望。 2． 让学生理解二极管的伏安特性曲线及其特点。 3． 让学生理解把交流变成直流的半波整流，桥式整流整流的原理。 4． 让学生理解电容器的滤波作用，加深理解电容器储存电量的特性。 5 ．让学生学会含二极管的电路分析方法。 教学方法：探究式教学 教学器材： 自制教具“把交流变成直流”、干电池、二极管、小灯泡、传感器实验系统 自制教具 学生探究器材 苏威尔传感器实验系统 教学过程： 一：引入课题 （动画）回顾正弦交流电的产生； 交流电具有容易产生、功率强大、改变电压容易（变压器）、便于输送（高压输电）的特点。 但绝大多数家用电器（除了纯发热和纯发光的电器）和生产设备都要使用直流。例如电视机、电脑、空调，内部的电路板工作都是直流，所以这些电器内部都有把交流转换为直流的电路。 那么问题来了，如何把交流变成直流？下面我们就一起来探究这个问题。 二：课堂探究 探究1：各小组利用下发的器材探究两个“未知元件”的特性（分组实验） 设计目的：让学生自主探究发现二极管的“单向导通”的特性，此处没有注明是二极管，而是以“未知元件”注明，就是为了让学生去真正探究出其特性。 探究中预期会出现的问题： （1）少数学生没有注意小灯泡是2.5V额定电压，用一节干电池（1.5V）去探究，由于二极管导通时也会产生0.7V左右的电压降落，故小灯泡的实际电压不到1V，结果显然不可能让小灯泡发光。 这时需要引导学生互相合作讨论，或者教师适当提示，需要两节电池串联进行探究。 （2）部分学生运气较好，第一次连接灯泡就亮起来（二极管正向导通），从而以为探究完成。此时教师要引导学生尝试把电池正负极互换一下再做实验，确保学生发现互换后灯泡不亮。 结论：该未知元件具有 单向导电 的特性 探究2：分析该“未知元件”的伏安特性曲线特点 设计目的：让学生进一步熟悉未知元件的特性，学会分析伏安特性曲线 （左图中文字在学生探究学案上没有给出） 各小组一起讨论分析后派代表回答，通过分析图线。得出该未知元件的4个工作区域。最后需要提醒学生： （1）探究1我们用3V电压，如果是正向3V则超过了0.7V，所以处于导通状态。如果是反向3V，不可能击穿，故处于反向阻断状态。 （2）特别注意图中“死区”，它会对到接下来用电压传感器采集的波形产生一些影响，即整流后的波形最低电压不是0V。 结论：该“未知元件”是 二极管 探究3：用1个该元件把交流变成直流 （在图中画出整流后的波形） （1）首先让学生分组讨论分析负载上的电压波形 （2）再利用自制教具和传感器采集波形来验证 探究结论：整流后变成了直流，但波形剩下一半（半波整流）。 （3）拓展应用：整流后的有效值如何求解？电热毯电路分析？ 学生分组讨论探究，再请学生回答 探究4：用4个该元件把交流变成直流 （1）首先让学生分组讨论分析负载上的电压波形 （2）再利用自制教具和传感器采集波形来验证 结论：整流后变成了直流，且正半周和负半周波形都能通过负载，通过负载的电流方向不变。 提示学生：波形最小值不是0V，为什 ... ...
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